《斜齒輪傳動(dòng)》PPT課件.ppt

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1、總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 9 8 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) (1).直齒輪輪齒漸開線 曲面 : 發(fā)生面與基圓柱 相切于母線，當(dāng)平面 沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)， 其上與母線平行的直 線 KK在空間所走過的 軌跡即為漸開線曲面， 1.齒廓曲面 的形成 : 圓柱齒輪是有一定寬度的，因此輪齒的齒廓沿軸線方向形 成一曲面。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 (2).斜齒圓柱齒 輪齒廓曲面 : 發(fā)生面沿基 圓柱作純滾動(dòng)時(shí)， 其上與母線成一 傾斜角 b的斜 直線 KK在空間 所走過的軌跡為 漸開線螺旋面， 該螺旋面即為斜 齒圓柱齒輪齒廓 曲面 b稱為基圓柱 上的螺旋角。 總目

2、錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2.嚙合特點(diǎn) (1).直齒圓柱齒輪嚙合時(shí) :齒面的接觸線均平行于齒輪軸線。因 此輪齒是沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合、同時(shí)脫離嚙合的，載荷沿齒寬 突然加上及卸下。因此直齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和 噪聲，不適合用于高速和重載的傳動(dòng)中。 (2). 斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí) :斜齒輪的齒廓是逐漸進(jìn)入嚙合、逐漸 脫離嚙合的。如圖所示，斜齒輪齒廓接觸線的長(zhǎng)度由零逐漸增加， 又逐漸縮短，直至脫離接觸，載荷也不是突然加上或卸下的，因此 斜齒輪傳動(dòng)工作較平穩(wěn)。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 二、 斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 1.螺旋角 意義：表示輪齒的傾斜程度 大小：各圓柱

3、的螺旋角不同，一般提到的是分度圓柱上的螺旋角 旋向：左旋，右旋 （沿軸向輪齒向哪側(cè)上升） 越大，重合度越大，但 嚙合時(shí)產(chǎn)生軸向力也越大 斜齒輪的輪齒為螺旋形，在垂直于齒輪軸線的端面（下標(biāo)以 t表 示）和垂直于齒廓螺旋面的法面（下標(biāo)以 n表示）上有不同的參數(shù) （端面參數(shù)和法面參數(shù)）。斜齒輪的端面是標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，但從斜 齒輪的加工和受力角度看，斜齒輪的法面參數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 如圖所示為斜齒輪分度圓柱面展開圖，螺旋線展開成一 直線，該直線與軸線的夾角 稱為斜齒輪在分度圓柱上的螺 旋角，簡(jiǎn)稱斜齒輪的螺旋角。 tan=d/p s 對(duì)于基圓柱同理可得其螺旋角 b 為 : 所以

4、有： 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 ttt P CB P BB P CB 2211 tP BB 21 端面重合度 nt m b m b t g s in 縱向重合度 斜齒輪的重合度 但嚙合時(shí)軸向力 所以 =8 -20 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2.模數(shù) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 3.壓力角 4.齒頂高系數(shù)與頂隙系數(shù) tatnan mhmh * ttnn mcmc * c o stn mm c o s c o s * * nt anat cc hh atan hh tn cc 25.01 * nan ch 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 5、 斜齒輪

5、的幾何尺寸計(jì)算 1、 斜齒輪端 面參數(shù)帶入 直齒輪的計(jì) 算公式 2 、斜齒輪 傳動(dòng)可通過 在一定范圍 內(nèi)調(diào)整螺旋 角的大小來 湊配中心距 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 三、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件 （斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合） 一對(duì)外嚙合斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件為： 1）兩斜齒輪的法面模數(shù)相等； 2）兩斜齒輪的法面壓力角相等； 3）兩斜齒輪的螺旋角大小相等，方向相反。 21 tt mm 21 tt 21 bb 21 nn mm 21 nn 2121 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 四、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 斜齒輪的法面齒形 刀具刃形 直齒輪齒形 當(dāng)量齒 輪 當(dāng)量齒輪：與斜齒輪

6、法面 齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪 當(dāng)量齒數(shù)：當(dāng)量齒輪的齒 數(shù) ZV/Cos3 。 用途： a.選擇刀具刀號(hào) b.確定斜齒輪不發(fā)生根切 的 Zmin =ZVmin*Cos3 =17 Cos3 C.進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 用 ZV 來選擇齒形系數(shù) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 9 9 蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)是一種在空間交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) (交 錯(cuò)角一般為 90)。由主動(dòng)件 蝸桿和從動(dòng)件蝸輪組成。 蝸桿的形狀象個(gè)圓柱形螺紋的螺桿。 蝸桿的旋向：右旋蝸桿和左旋蝸桿 （一般為右旋） 蝸桿的頭數(shù)：?jiǎn)晤^蝸桿 (蝸桿上只有一條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸 輪轉(zhuǎn)過一齒 )；雙頭蝸桿 (蝸桿上有兩條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸 輪

7、轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒 )。依此類推，設(shè)蝸桿頭數(shù)為 （一般 z1 ），蝸輪齒數(shù) 為 z2 、則傳動(dòng)比 i為： 蝸輪形狀象斜齒輪，只是它的輪齒沿齒長(zhǎng)方向又彎曲成圓弧 形，以便與蝸桿更好地嚙合。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 一、蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 阿基米德蝸桿 （ ZA） 漸開線蝸桿 (ZI) 法向直廓蝸桿 (ZN) 錐面包絡(luò)蝸桿 (ZK) 二、蝸桿傳動(dòng)的類型 其齒面一般是在車床上用直 線刀刃的車刀切制而成，車刀安 裝位臵不同，加工出的蝸桿齒面 的齒廓形狀不同。 圓柱蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng) 其蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形 的車刀

8、切制而成的。 其蝸桿體在軸向的外形是以凹弧面為母線所形成的旋轉(zhuǎn) 曲面，這種蝸桿同時(shí)嚙合齒數(shù)多，傳動(dòng)平穩(wěn)；齒面利于 潤(rùn)滑油膜形成，傳動(dòng)效率較高； 同時(shí)嚙合齒數(shù)多，重合度大；傳動(dòng)比范圍大 (10 360)；承 載能力和效率較高；可節(jié)約有色金屬 。 2.按輪齒旋向：左旋，右旋 3.按工作條件 : 閉式 ,開式 ,半開半閉 1.按蝸桿形狀 : 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 圓弧圓柱蝸桿的軸向齒廓為凹圓弧形，相配蝸輪的齒廓為凸圓 弧形。在中間平面內(nèi)，蝸桿與蝸輪間形成凹凸齒廓嚙合。圓弧圓柱 蝸桿傳動(dòng)具有效率高（達(dá) 90以上），承載能力大（約為普通圓柱蝸 桿傳動(dòng)的 1.5

9、2.5倍），傳動(dòng)比范圍大，體積小等優(yōu)點(diǎn)，適用于 高速重載傳動(dòng)，有逐漸取代普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的趨勢(shì)。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 圓柱面蝸桿傳動(dòng) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 環(huán) 面蝸桿傳動(dòng) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 錐蝸桿傳動(dòng) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 三、蝸桿傳動(dòng)主要參數(shù) 1.模數(shù)和壓力角 中間平面 :通過蝸桿軸 線并垂直于蝸輪軸線的平 面為中間平面 (蝸桿軸面 , 蝸輪端面 )。 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 都是以中間平面內(nèi)的參數(shù) 和幾何關(guān)系為標(biāo)準(zhǔn)。 在中間平面上，蝸輪 與蝸桿的嚙合相當(dāng)于漸開 線齒輪與齒條的嚙合。 正確嚙合條件 ma1=mt2=m a1= t2=200 = 總目錄

10、 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2、導(dǎo)程角 在 m和 d1為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)， z1, 越大傳動(dòng)效率越 高，傳遞動(dòng)力時(shí)要求效率高， =15 -30 且應(yīng)采用多頭 蝸桿。 越小傳動(dòng)效率越低 , 要求反行程自鎖時(shí) 28)，否則將使傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大，否則 在模數(shù)一定時(shí)，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間距 加大，降低蝸桿的彎曲剛度。 （ Z1與 Z2的薦用值表） a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2) 5.中心距 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 d1=mq d2=mZ2 ha1=ha2=ha*m=m hf1=hf2=(ha*+c*)m=1.25m da1=d1+2ha1=(q+2)m

11、 da2=d2+2ha2=(z2+2)m df1=d1-2hf1=(q-2.4)m df2=d2-2hf2=(z2-2.4)m a=0.5(d1+d2)=0.5m(q+z2) 1 1 1 1t a n d mz d mz 四、蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 1.特點(diǎn)： 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)是用來傳遞空間兩相交軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的 一種齒輪機(jī)構(gòu)，其輪齒分布在截圓錐體上，齒形從大端到小端 逐漸變小。圓柱齒輪中的有關(guān)圓柱均變成了圓錐。為計(jì)算和測(cè) 量方便，通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。 9 10 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 一 .直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及其齒廓曲面的名稱 一對(duì)圓錐齒輪兩軸線間的夾角 稱為軸角

12、。其值可根據(jù) 傳動(dòng)需要任意選取，在一般機(jī)械中，多取 90 。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2.應(yīng)用 圓錐齒輪 直齒圓錐齒輪： 斜齒圓錐齒輪： 曲齒圓錐齒輪： 由于設(shè)計(jì)、制造、安裝方便，應(yīng)用最廣 介于兩者之間，傳動(dòng)較平穩(wěn)，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單 傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，用于高速，重載傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 曲齒圓錐齒輪傳動(dòng) 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 3、直齒圓錐齒輪齒廓的形成 如圖，一個(gè)圓平面 S 與一個(gè)基圓錐切于直線 OC，圓平面半徑與基圓 錐錐距 R 相等，且圓心 與錐頂重合。當(dāng)圓平面 繞圓錐作純滾動(dòng)時(shí)，該 平面上任一點(diǎn) B將在空間 展出一條漸開線 AB。漸 開線必在以 O 為中心、 錐距 R

13、為半徑的球面上， 成為球面漸開線。 鏈接 30 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 4、背錐和當(dāng)量齒輪 兩背錐展成平面后得到 兩個(gè)扇形齒輪，將兩扇形齒 輪的輪齒補(bǔ)足，使其成為完 整的圓柱齒輪，那么它們的 齒數(shù)將增大 ZV1和 ZV2。這兩個(gè) 假想的直齒圓柱齒輪叫當(dāng)量 齒輪，其齒數(shù)為錐齒輪的當(dāng) 量齒數(shù)。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 注意： 1.當(dāng)量齒數(shù)總大于錐齒輪的實(shí)際齒數(shù)。當(dāng)量齒數(shù)不一定是整數(shù)。 2.當(dāng)量齒輪應(yīng)用 : (1)一般精度的錐齒輪常采用仿形法加工，銑刀的號(hào)碼應(yīng)按當(dāng) 量齒數(shù)來選擇； (2)在齒根抗彎強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，要按當(dāng)量齒數(shù)來查取齒形因數(shù)； (3)標(biāo)準(zhǔn)直齒

14、錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) Zmin 可通過當(dāng)量 齒數(shù)來計(jì)算， 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 1 2 1 2 1 2 2 112 s ins in zzddi錐齒輪的傳動(dòng)比： 9021 21 1 2 1 2 2 112 tgc t g z z d di 2、幾何尺寸計(jì)算 等頂隙收縮齒的頂隙 從大端到小端保持不變?cè)?這種傳動(dòng)中，兩輪的分度 圓錐和齒根圓錐的錐頂重 合于一點(diǎn)，但兩輪的齒頂 圓錐的母線各自平行于與 之嚙合的圓錐齒輪的齒根 圓錐的母線，所以其錐頂 不再重合于一點(diǎn)。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 二、錐齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 1、基本參數(shù)和正確嚙合條件 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的基

15、本參數(shù)及幾何尺寸是以輪齒大端為標(biāo) 準(zhǔn)的。規(guī)定錐齒輪大端模數(shù)，與壓力角 為標(biāo)準(zhǔn)值。 正確嚙合條件： 圓錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等， 且錐距相等，錐頂重合 兩軸夾 角 mmm 21 21 21 分度圓直徑分別為： d1=2Rsin 1 d2=2Rsin 2 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 因等頂隙收縮齒有很多優(yōu)點(diǎn)，輪齒小端齒頂高減小，這不 僅可使齒頂變尖的可能性減小，而且可使齒根圓角半徑加大， 以減小應(yīng)力集中，提高抗彎強(qiáng)度，并增大刀尖圓角半徑，提 高刀具壽命。另外等頂隙傳動(dòng)有利于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。因此國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，現(xiàn)多采用等頂隙收縮圓錐齒輪傳動(dòng)。其主要幾何 尺寸計(jì)算公式列于表 9 7中。 總目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束