机械原理教案课件.ppt

1、8.7 渐开线齿廓的加工渐开线齿廓的加工 8.8 变位齿轮概述变位齿轮概述 8.9 变位齿轮传动变位齿轮传动 8.10 斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动 8.11 交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动 8.12 蜗杆传动蜗杆传动 8.13 直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动 8.14 其他曲线齿廓的齿轮传动简介其他曲线齿廓的齿轮传动简介 8.7 渐开线齿廓的加工渐开线齿廓的加工(1)用用仿形法加工轮齿仿形法加工轮齿(2)用用仿形法加工轮齿仿形法加工轮齿(3)用齿轮型刀具加工轮齿用齿轮型刀具加工轮齿(1)仿形法加工仿形法加工 图图818 仿形法加工原理图仿形法加工原理图13555-13435-5426

2、-3421-2517-2014-1612-1387654321铣刀号铣刀号齿数范围齿数范围表表85铣刀切削齿轮的齿数范围铣刀切削齿轮的齿数范围 1.仿形法仿形法(2)仿形法加工仿形法加工 图图819 仿形法加工原理图仿形法加工原理图13555-13435-5426-3421-2517-2014-1612-1387654321铣刀号铣刀号齿数范围齿数范围表表85铣刀切削齿轮的齿数范围铣刀切削齿轮的齿数范围(1)用齿轮型刀具加工轮齿的原理用齿轮型刀具加工轮齿的原理展成法展成法是利用一对齿轮相啮合传动时，其共轭齿廓互为是利用一对齿轮相啮合传动时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切制轮齿的。包络线的原理来

3、切制轮齿的。2.展成法展成法 图图820 仿形法加工原理图仿形法加工原理图齿轮型刀具是具有刀刃齿轮型刀具是具有刀刃的外齿轮，加工时与轮坯相的外齿轮，加工时与轮坯相当于两个齿轮啮合传动。当于两个齿轮啮合传动。二维动画二维动画(2)用齿轮型刀具加工轮齿的录像用齿轮型刀具加工轮齿的录像 齿条刀具的前端相当于一齿条刀具的前端相当于一个齿高增加个齿高增加h*am的齿条，加工时的齿条，加工时，除了切削运动、进给运动与让，除了切削运动、进给运动与让刀运动之外，相当于齿轮齿条的刀运动之外，相当于齿轮齿条的啮合。啮合。齿条型刀具加工轮齿齿条型刀具加工轮齿V1V2 图图821 加工原理图加工原理图轮齿的录像轮齿的

4、录像齿轮滚刀在轴截面齿轮滚刀在轴截面内的齿形同齿条，只是内的齿形同齿条，只是齿顶高增加了齿顶高增加了h*am，相相当于齿条加工。当于齿条加工。用范成法加工齿轮时用范成法加工齿轮时，用同一把刀具，可以加，用同一把刀具，可以加工出模数和压力角相同而工出模数和压力角相同而齿数不同的齿轮。齿数不同的齿轮。图图822 加工原理图加工原理图(6)用滚刀加工轮齿的录像用滚刀加工轮齿的录像c m h ma h ma 0 38.m m2 m2 20o(a)齿条的简化图齿条的简化图 m2 m2mcha)(*mcha)(*(b)标准标准标准标准标准标准h*am一段，如一段，如图图823所示。所示。图图823 标准标

5、准h*am一段齿廓不是直线，一段齿廓不是直线，而是半径为而是半径为的圆弧。的圆弧。加工齿轮时，由于多种原因，齿廓根部被额外地切加工齿轮时，由于多种原因，齿廓根部被额外地切去一部分，这种现象称为去一部分，这种现象称为根切根切，如图，如图824所示。所示。图图824 齿轮的根切齿轮的根切1.根切产生的原因根切产生的原因2.渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数渐开线标准齿轮不发生根切的最小齿数N2CN1 r1O11rb1(a)齿条刀具加工渐开线齿轮齿条刀具加工渐开线齿轮(b)刀具位置对齿廓根切的影响刀具位置对齿廓根切的影响 图图825 齿轮根切的原因齿轮根切的原因当齿条刀具相对于被加工齿轮的位置不同时

6、，齿廓根部可当齿条刀具相对于被加工齿轮的位置不同时，齿廓根部可能产生根切。能产生根切。CN1 r1O11rb1N1L1L2L3不根切的几何条件为不根切的几何条件为当齿条刀具位于位置当齿条刀具位于位置1、2时，齿廓根部无产生时，齿廓根部无产生根切；当齿条刀具位于位根切；当齿条刀具位于位置置3以及以上时，齿廓根以及以上时，齿廓根部一定产生根切。部一定产生根切。CNCB)188(sin/2sin/sin5.0sin2minaahZZmhCBmZrCN当当=20，h*a=1.0时时，Zmin=17。(b)刀具位置对齿廓根切的影响刀具位置对齿廓根切的影响 图图825 齿轮根切的原因齿轮根切的原因化简后得

7、不根切的几何关系为化简后得不根切的几何关系为CN1 r1O11rb1N1L1L2L3当用齿轮插刀加工齿轮时，当用齿轮插刀加工齿轮时，不根切的几何条件为不根切的几何条件为)818(1sincos)21(sin122*mincutcutaZZhZCN2rb2O22N1r1r2O11rb1aB2B1ZminZcut(c)齿轮刀具加工渐开线齿轮齿轮刀具加工渐开线齿轮 图图825 齿轮根切的原因齿轮根切的原因CN2CB1化简后得不根切的几何化简后得不根切的几何关系为关系为图图827(a)齿轮变位原理齿轮变位原理Z1O1d1da1df1N11rb1Z1O1d1da1df1N11rb1V2h*a m2分度线

8、分度线x mx0 x0；当刀具向内移当刀具向内移入时，入时，x4的蜗杆，的蜗杆，因加工困难，很少使用。蜗轮的齿数因加工困难，很少使用。蜗轮的齿数Z2=i Z1，通常取，通常取Z2=2880。4.蜗杆头数蜗杆头数Z1和蜗轮齿数和蜗轮齿数Z21、2 表示分别为蜗杆、蜗轮的角速度；表示分别为蜗杆、蜗轮的角速度；Z1、Z2为分为分别为蜗杆、蜗轮的齿数。别为蜗杆、蜗轮的齿数。5.蜗杆蜗轮机构的传动比蜗杆蜗轮机构的传动比i12=1/2=Z2/Z1=d2/(d1 tan)(846)蜗杆导程角蜗杆导程角 tan=Z1 m/d1蜗轮螺旋角蜗轮螺旋角 2=齿齿 顶顶 高高 ha1=h*am ha2=(h*a+x)

9、m齿齿 根根 高高 hf1=(h*a+c*)m hf2=(h*a+c*-x)m全全 齿齿 高高 h=ha+hf=(2h*a+c*)m分度圆直径分度圆直径 d1=m Z1/tan d2=m Z2齿顶圆直径齿顶圆直径 da1=d1+2 ha1 da2=d2+2 ha2齿根圆直径齿根圆直径 df1=d1-2 hf1 df2=d2-2 hf2节圆直径节圆直径 d1=d1+2 x m d2=d2中中 心心 距距 a=(d1+d2)/2=(d1+Z2m+2x m)/2 6.蜗杆机构的几何尺寸计算公式蜗杆机构的几何尺寸计算公式基圆锥基圆锥发生面发生面球面渐开线球面渐开线OBAK发生面发生面球面渐开线球面渐开

10、线K基圆锥基圆锥OBA图图849 8.13.1 在基圆锥上放在基圆锥上放置一个发生面，两置一个发生面，两者的交线为者的交线为OB，发，发生面相对于基圆锥生面相对于基圆锥作纯滚动，发生面作纯滚动，发生面上任意一点的轨迹上任意一点的轨迹为球面渐开线。为球面渐开线。图图850 d11rV1O1ZV1Z1Z2将圆锥齿轮在将圆锥齿轮在大端的齿形视与大大端的齿形视与大端齿形投影在所在端齿形投影在所在的背锥上的齿形相的背锥上的齿形相同。同。以该齿形所形以该齿形所形成的齿轮称为当量成的齿轮称为当量齿轮，其齿数称为齿轮，其齿数称为当量齿数，用当量齿数，用ZV表表示。示。当量齿数当量齿数ZV为为)518(cos/

11、2/cos/5.0cos/ZZmZrmZrrVVVV图图851 1a1f1b1RO1d1da1cos17cosminminVZZ8.13.2 2.0,1,20,chchZmaa22211122211122121211221cos2cos2cos2cos2)(90)/1arctan()/arctan(/ffffaaaafaafaahddhddhddhddhhhmchhmhhmZdiZZZZi35.025.0,)/arctan()/arctan(5.02221112221112221RRffffaaaaffaaRbRhRhZZmR1.1.摆线齿廓的齿轮传动摆线齿廓的齿轮传动当齿轮的齿廓曲线为摆线时

12、，此齿轮传动称为摆线齿轮传当齿轮的齿廓曲线为摆线时，此齿轮传动称为摆线齿轮传动。其优缺点如表动。其优缺点如表8-13所所示。示。2.准双曲面齿轮传动准双曲面齿轮传动当齿轮的齿廓曲面为准双曲面时，此齿轮传动称为准双曲当齿轮的齿廓曲面为准双曲面时，此齿轮传动称为准双曲面齿轮传动。其优缺点如表面齿轮传动。其优缺点如表8-13所所示。示。3.圆弧齿廓的齿轮传动圆弧齿廓的齿轮传动当齿轮的齿廓曲线为圆弧时，此齿轮传动称为圆弧齿轮传当齿轮的齿廓曲线为圆弧时，此齿轮传动称为圆弧齿轮传动。动。4.抛物线齿廓的齿轮传动抛物线齿廓的齿轮传动当齿轮的齿廓曲线为抛物线时，此齿轮传动称为抛物线齿当齿轮的齿廓曲线为抛物线时，此齿轮传动称为抛物线齿轮传动。轮传动。5.直廓环面蜗杆传动直廓环面蜗杆传动若蜗杆的分度曲面为圆环面、蜗杆轴线平面内的理论齿廓若蜗杆的分度曲面为圆环面、蜗杆轴线平面内的理论齿廓曲线为直线时，此传动称为直廓环面蜗杆传动。曲线为直线时，此传动称为直廓环面蜗杆传动。