1、机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构第第4 4章章 齿轮传动机构齿轮传动机构4.1 4.1 齿轮传动机构的类型、特点和应用齿轮传动机构的类型、特点和应用4.1.14.1.1齿轮传动机构的类型齿轮传动机构的类型机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 平面平面直齿轮直齿轮 内啮合齿轮传动内啮合齿轮传动 两齿轮的转动方两齿轮的转动方向相同向相同 齿轮齿条传动齿轮齿条传动 外啮合齿轮传动外啮合齿轮传动 两齿轮的转动方两齿轮的转动方向相反向相反机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 平面平面平行轴斜齿圆柱齿轮传动平行轴斜齿圆柱齿轮传动轮齿与其轴线倾斜一个角度轮齿与其轴线倾斜一个角度机械原
2、理机械原理齿轮机构齿轮机构 平面平面人字齿轮传动人字齿轮传动由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成由两个螺旋角方向相反的斜齿轮组成机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 空间空间（圆）锥齿轮传动（圆）锥齿轮传动用于两相交轴之间的传动用于两相交轴之间的传动机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 空间空间交错轴斜齿轮传动交错轴斜齿轮传动用于传递两交错轴之间的运动用于传递两交错轴之间的运动机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 空间空间蜗杆传动蜗杆传动 用于传递两交错用于传递两交错轴之间的运动，其两轴之间的运动，其两轴的交错角一般为轴的交错角一般为90 机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.1.24.1.2齿轮传动机构的特点
3、齿轮传动机构的特点（1 1）直接接触的啮合传动；可传递空间任意两轴之）直接接触的啮合传动；可传递空间任意两轴之间的运动和动力；间的运动和动力；（2 2）功率范围大，速比范围大，效率高，精度高；）功率范围大，速比范围大，效率高，精度高；（3 3）传动比稳定，工作可靠，结构紧凑；）传动比稳定，工作可靠，结构紧凑；（4 4）改变运动方向；）改变运动方向；（5 5）制造安装精度要求高，不适于大中心距，成本）制造安装精度要求高，不适于大中心距，成本较高，且高速运转时噪声较大。较高，且高速运转时噪声较大。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.1.3 4.1.3 齿轮传动机构的应用齿轮传动机构的应用 现代机械
4、中应用最为广泛的一种传动机构现代机械中应用最为广泛的一种传动机构例例1 1：机械手：机械手机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构例例2 2：汽车变速箱：汽车变速箱机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构例例3 3：摄像机：摄像机机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构例例4 4：大型游乐设施：大型游乐设施机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.2 4.2 齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律-瞬时传动比恒定条件瞬时传动比恒定条件4.2.1 4.2.1 基本定律基本定律-瞬时传动比恒定条件瞬时传动比恒定条件机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构C C点：相对速度瞬心点：相对速度瞬心(三心定理三心定理)C C点：啮合节点，简称节点点
5、：啮合节点，简称节点21ccvv constCOCOi122112 COCO2211机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一定点，速比恒定。定点，速比恒定。节圆节圆：由节点决定的圆：由节点决定的圆共轭齿廓共轭齿廓凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对齿廓齿廓机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 两头牛背上的架子称为两头牛背上的架子称为轭轭，轭使两头牛同步行，轭使两头牛同步行走。走。共轭共轭即为按一定规律相配的一对。即为按一定规律相配的一对。轭轭机械原理机械原理齿
6、轮机构齿轮机构4.2.3 4.2.3 齿廓曲线的选择齿廓曲线的选择1.1.理论上满足基本定律的共轭齿廓曲线很多；理论上满足基本定律的共轭齿廓曲线很多；2.2.考虑因素：设计、制造、安装和使用；考虑因素：设计、制造、安装和使用；3.3.常用齿廓曲线：渐开线，摆线，变态摆线，圆弧常用齿廓曲线：渐开线，摆线，变态摆线，圆弧曲线和抛物线等。曲线和抛物线等。本章重点研究渐开线齿廓的齿轮本章重点研究渐开线齿廓的齿轮机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.3 4.3 渐开线齿廓渐开线齿廓4.3.1 4.3.1 渐开线的形成渐开线的形成 直线直线BKBK沿半径为沿半径为r rb b的圆作纯滚动时的圆作纯滚动时,直
7、线上直线上任意一点任意一点K K的轨迹称为该的轨迹称为该圆的圆的渐开线渐开线。该圆称为。该圆称为渐开线的渐开线的基圆基圆r rb b基圆半径；基圆半径；BKBK渐开线发生线渐开线发生线K K渐开线上渐开线上K K点的展角点的展角机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.3.2 4.3.2 渐开线的性质渐开线的性质1.1.渐开线的发生线展直前后长度不变；渐开线的发生线展直前后长度不变；KBAB 弧机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构2.2.B B 是渐开线是渐开线K K点处的曲率中心，点处的曲率中心，BK BK 是曲率半径；是曲率半径；A A 处的曲率半径为处的曲率半径为0 0 KB KB 为渐开线在为渐
8、开线在K K点的法线，并与基圆相切点的法线，并与基圆相切K K机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构3.3.渐开线的形状取决于基圆的大小渐开线的形状取决于基圆的大小 r rb b,渐开线渐开线直线；直线；机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.4.基圆内无渐开线基圆内无渐开线机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 问题问题1 1：G G1 1、G G3 3为同一基圆上所生成的两条同向渐为同一基圆上所生成的两条同向渐开线，试问开线，试问 和和 有何关系？有何关系？31KK31KK31KKKK315.5.同一基圆上所生成的两条同一基圆上所生成的两条同向渐开线为法向等距曲线。同向渐开线为法向等距曲线。机械原理机械原
9、理齿轮机构齿轮机构 问题问题2 2：G G1 1、G G3 3为同一基圆上所生成的两条反向渐为同一基圆上所生成的两条反向渐开线，试问开线，试问 和和 有何关系？有何关系？2KK121KK212KKKK16.6.同一基圆上所生成的两条同一基圆上所生成的两条反向渐开线为法向等距曲线。反向渐开线为法向等距曲线。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.3.3 4.3.3 渐开线方程渐开线方程1.1.渐开线的压力角渐开线的压力角2.2.渐开线方程渐开线方程 KKKKKbKtginv/cosrr 渐渐开开线线函函数数 invK KbKrr cos机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 法线与基圆相切；法线与基圆相切
10、；齿轮固定，基圆唯一；齿轮固定，基圆唯一；法线交于定点法线交于定点C C121212221112122211222111,coscosrrrriCNOCNOrrivvKOvKOvbbbbKKKKKK相似4.3.4 4.3.4 渐开线齿廓的啮合特性渐开线齿廓的啮合特性机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 啮合特性啮合特性1.1.中心距的可分离性；中心距的可分离性；1212bbrri 中心距变化后，中心距变化后，C C点随之变化，但点随之变化，但 r rb1b1、r rb2 b2 不不变，即中心距不变。变，即中心距不变。有利于加工、安装和使用。有利于加工、安装和使用。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构2
11、.2.接触点的轨迹是直线接触点的轨迹是直线啮合线；啮合线；3.3.作用力的方向始终沿啮合线；作用力的方向始终沿啮合线；4.4.中心距变动，啮合线变化；中心距变动，啮合线变化；5.5.存在相对滑动，导致摩擦磨损。存在相对滑动，导致摩擦磨损。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.4 4.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮4.4.1 4.4.1 基本参数基本参数1.1.模数模数m m，压力角，压力角kkzPdkkzPd机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 定义分度圆上：定义分度圆上：模数模数m=Pm=Pk k/，压力角，压力角，均为标准值，均为标准值国家标准国家标准=20=20，英制标准，英
12、制标准=14.5=14.5,某些汽车齿轮某些汽车齿轮=22.5=22.52.2.齿顶高系数，顶隙系数齿顶高系数，顶隙系数mChhmhhafaa)(*齿根高齿顶高25.00.1*Cha标准值mzd 分分度度圆圆机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.4.2 4.4.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算标准齿轮的特征标准齿轮的特征：分度圆上模数和压力角为标准值；分度圆上模数和压力角为标准值；齿距齿距p p所包含的齿厚所包含的齿厚s s与齿槽宽与齿槽宽e e相等；相等；具有标准的齿顶高与齿根高。具有标准的齿顶高与齿根高。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构渐开线标准直
13、齿圆柱齿轮几何尺寸计算式渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算式机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.5 4.5 渐开线标准齿轮的啮合渐开线标准齿轮的啮合 节点节点节圆节圆啮合角啮合角4.5.14.5.1标准中心距标准中心距-无侧隙啮合无侧隙啮合分度圆与节圆重合分度圆与节圆重合渐开线齿廓具有可分离性渐开线齿廓具有可分离性2)(2221212211zzmddameses机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.5.2 4.5.2 正确啮合条件正确啮合条件 条件：齿对交替过程中不发生冲击条件：齿对交替过程中不发生冲击n2n1PP n2n1PP n2n1PP 机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构机械原理机械原理齿轮
14、机构齿轮机构 保证加工与互换性保证加工与互换性4.5.3 4.5.3 连续传动条件连续传动条件 理论啮合线理论啮合线 实际啮合线实际啮合线连续传动条件？连续传动条件？)()(2121标准值标准值mmm21BB21NN机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构bpBB21bpBB21 实际啮合线实际啮合线 重合度重合度bpBB21121bpBB机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 大意味着什么大意味着什么(物理意义物理意义)？表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所占表示同时参加啮合的齿对数多或多对齿啮合所占的时间比例大。的时间比例大。结论结论 基本定律解决瞬时传动比恒定的必要条件；基本定律解决瞬时传动比恒定
15、的必要条件；m,m,相等，解决连续传动的必要条件；相等，解决连续传动的必要条件；1 1，解决连续传动的充分条件。，解决连续传动的充分条件。标准齿轮、标准中心距，标准齿轮、标准中心距，恒大于恒大于1 1机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.6 4.6 渐开线齿轮的加工渐开线齿轮的加工4.6.14.6.1渐开线齿轮的加工方法渐开线齿轮的加工方法1.1.成形法成形法机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 铣削法铣削法 拉削法拉削法机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 渐开线的形状与基圆有关渐开线的形状与基圆有关 成形铣刀刀号和加工齿数范围成形铣刀刀号和加工齿数范围cos2mzrb机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构
16、成型法加工齿轮的特点成型法加工齿轮的特点 不需要专用机床；不需要专用机床；齿型误差较大；齿型误差较大；分齿误差较大。分齿误差较大。用于用于9 9级以下精度的齿轮加工级以下精度的齿轮加工2.2.范成法范成法(展成法展成法)4.6.2 4.6.2 范成法加工齿轮的原理和方法范成法加工齿轮的原理和方法1.1.基本原理基本原理机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 一对齿轮作无侧隙啮合时，其共轭齿廓互一对齿轮作无侧隙啮合时，其共轭齿廓互为包络线为包络线包络法包络法机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构2.2.加工方法加工方法 插齿加工插齿加工机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 齿轮插刀齿轮插刀 齿条插刀齿条插刀优点
17、优点：用一把插刀可以加工出用一把插刀可以加工出 m m、相同而齿数不同相同而齿数不同的各种齿轮的各种齿轮(包括内齿轮包括内齿轮)。缺点缺点：切削不连续，生产效率较低。切削不连续，生产效率较低。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 滚齿加工滚齿加工机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构优点优点：用一把滚刀可以加工出用一把滚刀可以加工出 m m、相同而齿数不同相同而齿数不同的各种齿轮，切削连续，生产效率高。的各种齿轮，切削连续，生产效率高。缺点缺点：不能加工内齿轮。不能加工内齿轮。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.6.3 4.6.3 用标准齿条刀具加工齿轮用标准齿条刀具加工齿轮1.1.标准齿条刀具标准齿条
18、刀具 顶部比普通齿条多出一段顶部比普通齿条多出一段C C*m m，用于在被加工，用于在被加工齿轮的齿根部分切出齿顶间隙齿轮的齿根部分切出齿顶间隙机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构2.2.用标准齿条刀具加工齿轮用标准齿条刀具加工齿轮轮轮轮轮轮轮刀具移动的速度：刀具移动的速度：2mzrv 刀轮轮由此可得：由此可得：mvz刀2 被加工齿轮的齿数取决于被加工齿轮的齿数取决于 v v刀刀 和和 轮轮 的比值。的比值。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.6.4 4.6.4 渐开线齿廓的根切渐开线齿廓的根切1.1.根切的现象根切的现象根切位置根切位置2.2.根切的危害根切的危害齿根强度削弱，重合度减小齿根强度
19、削弱，重合度减小机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构3.3.根切的原因根切的原因标准齿轮：标准齿轮：刀具的齿顶线超过刀具的齿顶线超过了极限啮合点了极限啮合点N N。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构CBCN sinsin2*amhCBmzCN2*sin2ahz17097.170.1h20*za，标准齿轮：17minz机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构考虑变位sin*xmmhCBaminmin*minzzzhxasinsin2*xmmhmza机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.6.5 4.6.5 避免根切的措施避免根切的措施1.z171.z17（对于标准齿轮）（对于标准齿轮）2.2.变位变位 正变位正变
20、位刀具远离工件中心刀具远离工件中心17172001minz,x,.h*a当机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 变为后变为后 凑中心距提高强度正变位17zxmtgmexmtgms2222机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.6.6 4.6.6 变为齿轮及其应用变为齿轮及其应用1.1.类型类型零传动零传动 x x1 1+x+x2 2=0=0（包括标准齿轮）（包括标准齿轮）通常：通常：小轮小轮x x1 1 0 0，大轮，大轮x x2 2 0 0中心距中心距aa，啮合角，啮合角机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构负传动 x1+x2 0中心距中心距a，啮合角，啮合角机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 0:0:0:
21、212121xxxxxx负传动负传动正传动正传动角度变位角度变位零传动零传动高度变位高度变位齿轮传动类型齿轮传动类型2.2.应用应用 凑中心距凑中心距z=181z=36z=40z=38234机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 修复旧齿轮；修复旧齿轮；减小齿轮尺寸；减小齿轮尺寸；提高齿轮弯曲疲劳强度。提高齿轮弯曲疲劳强度。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.9 4.9 斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮4.9.1 4.9.1 渐开线斜齿圆柱齿轮渐开线斜齿圆柱齿轮1.1.斜齿圆柱齿轮齿面的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构端面是渐开线，符合齿廓啮合基本定律端面是渐开线，符合齿廓啮合基本
22、定律机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构2.2.斜齿圆柱齿轮的基本参数斜齿圆柱齿轮的基本参数（1 1）螺旋角）螺旋角 右右旋旋左左旋旋分分度度圆圆螺螺旋旋角角基基圆圆螺螺旋旋角角 b机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构（2 2）齿距和模数）齿距和模数（3 3）压力角）压力角（4 4）齿顶高系数和顶隙系数）齿顶高系数和顶隙系数（5 5）几何尺寸）几何尺寸3.3.斜齿圆柱齿轮的啮合特性斜齿圆柱齿轮的啮合特性 接触线是斜直线接触线是斜直线逐渐接触，逐渐脱开，逐渐接触，逐渐脱开，传动平稳，冲击和噪声小传动平稳，冲击和噪声小机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 产生轴向力产生轴向力角角轴向力轴向力，对轴承不利，对轴
23、承不利角太小，斜齿轮的优点不易发挥角太小，斜齿轮的优点不易发挥一般：一般：=820=820 重合度加大重合度加大(后面分析后面分析)4.9.2 4.9.2 平行轴斜齿轮机构平行轴斜齿轮机构1.1.平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算 FsinFx 机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构(1)(1)法面参数与端面参数的关系法面参数与端面参数的关系模数模数coscoscosnttntnmmmmPP机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 压力角压力角cos1111BDDBtgtgABBDtgBADBtgtntn机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构(2)(2)法面参数的意义法面参数的意义法面：
24、加工时的进刀方向，为标准参数法面：加工时的进刀方向，为标准参数端面：渐开线，与直齿轮相当端面：渐开线，与直齿轮相当机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构外啮合外啮合1 1=-=-2 2 内啮合内啮合1 1=2 2 2.平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算平行轴斜齿轮机构的几何尺寸计算(1)(1)正确啮合条件正确啮合条件 两轮啮合处的轮齿倾斜方向必须一致两轮啮合处的轮齿倾斜方向必须一致机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 端面内的啮合相当于之齿轮啮合端面内的啮合相当于之齿轮啮合 2t1t2t1t mm21 又又 )()(21212121内内啮啮合合或或外外啮啮合合或或或或 t2t1nnt2t1nnmmmmm机械
25、原理机械原理齿轮机构齿轮机构(2)(2)连续传动条件连续传动条件1 b21pBB 直直齿齿轮轮：atbbbpBtgpBB 21斜斜齿齿轮轮：端面重合度端面重合度轴向重合度轴向重合度斜齿轮传动的重合度比直齿轮大斜齿轮传动的重合度比直齿轮大机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构3.3.斜齿圆柱齿轮的当量齿轮斜齿圆柱齿轮的当量齿轮 与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜齿与斜齿轮法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮的轮的当量齿轮当量齿轮 当量齿轮的齿数称为斜齿轮的当量齿轮的齿数称为斜齿轮的当量齿数当量齿数机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 将将C C点的曲率半径点的曲率半径作为当量齿轮的分度圆半径作为当量
26、齿轮的分度圆半径22cos2dbavnzm齿数：模数：分度圆：当量齿轮22vnzm机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数：一般不是整数一般不是整数vz3coszzv3cosvzz 17cosz3min 17 机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.4.当量齿轮的用途当量齿轮的用途 仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；弯曲疲劳强度计算。弯曲疲劳强度计算。选择变位系数及测量齿厚选择变位系数及测量齿厚机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.10 4.10 直齿圆锥齿轮传动机构直齿圆锥齿轮传动机构4.10
27、.14.10.1直齿圆锥齿轮齿廓的形成直齿圆锥齿轮齿廓的形成1.1.理论齿廓的形成理论齿廓的形成 基圆锥基圆锥球面渐开线球面渐开线 球面由于不能展开成平面，球面由于不能展开成平面，给设计和制造带来很大困难，给设计和制造带来很大困难，工程上采用近似工程上采用近似机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 用背锥齿形代替圆锥齿轮大端的球面齿型用背锥齿形代替圆锥齿轮大端的球面齿型 大端模数为标准值大端模数为标准值2.2.背锥和当量齿数背锥和当量齿数mzd cos2cosmzrrv机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 将背锥展平将背锥展平(参数与圆锥齿轮大端相同参数与圆锥齿轮大端相同)将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱
28、齿轮，其齿数将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，其齿数将增至将增至Z Zv v圆锥齿轮的当量齿轮圆锥齿轮的当量齿轮Z Zv v当量齿数当量齿数cos2cosmzrrv2mzv coszzv机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最少齿数：标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最少齿数：3.当量齿轮的用途当量齿轮的用途 仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铣刀；弯曲疲劳强度计算。弯曲疲劳强度计算。cos17cosminvzz机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.10.2 4.10.2 直齿圆锥齿轮啮合传动直齿圆锥齿轮啮合传动1.1.正确啮合条件正确啮合条件
29、2.2.连续传动条件连续传动条件 重合度重合度11 按照当量齿轮进行分析和计算按照当量齿轮进行分析和计算)()()(2121安装条件锥顶距相等大端大端mm机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 传动比传动比12121221sinsinrrzzi9021如果2tgi 机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.10.3 4.10.3 直齿圆锥齿轮的几何尺寸直齿圆锥齿轮的几何尺寸机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.11 4.11 蜗杆传动机构蜗杆传动机构4.11.1 4.11.1 概述概述1.1.蜗轮蜗杆的形成蜗轮蜗杆的形成 齿轮齿轮齿条的演化齿条的演化 螺旋传动的演化螺旋传动的
30、演化2.2.分类分类(1)(1)按齿廓的截面形状分按齿廓的截面形状分机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 阿基米德蜗杆（普通蜗杆）阿基米德蜗杆（普通蜗杆）机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 延伸渐开线蜗杆延伸渐开线蜗杆机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 渐开线蜗杆渐开线蜗杆机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构(2)(2)按头数分按头数分 单头，多头单头，多头(3)(3)按蜗杆形状分按蜗杆形状分 圆柱蜗杆圆柱蜗杆 弧面蜗杆弧面蜗杆(提高承载能力提高承载能力)机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构3.3.传动特点传动特点 传动比传动比 i i 较大较大(i=880)(i=880)结构紧凑，工作平稳结构紧凑，工作平稳
31、(连续连续)，噪音较小，噪音较小 相对滑动速度大，效率低，需材料匹配相对滑动速度大，效率低，需材料匹配(贵重金属贵重金属)4.11.2 4.11.2 普通蜗杆的主要参数和几何尺寸计算普通蜗杆的主要参数和几何尺寸计算)()(渐开线齿轮蜗轮渐开线齿条蜗杆主平面机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构1.1.特点特点 主平面内：主平面内：m m、为标准值为标准值2.2.正确啮合条件正确啮合条件)(2121旋向相同mm机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构3.3.传动比传动比4.4.直径系数直径系数q q和导程角和导程角i1221zznnitgmzddmzdmzdpztgx11111
32、1111机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 为限制为限制d d1 1的数量，令蜗杆直径系数为的数量，令蜗杆直径系数为5.5.齿面间的滑动速度齿面间的滑动速度 效率低，磨损、发热效率低，磨损、发热 tgzq1mqd 1qzarctg122211cosvvvvs机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构6.6.传动效率传动效率(考虑轴承、搅油考虑轴承、搅油)7.7.蜗杆传动转动方向的判别蜗杆传动转动方向的判别)()97.095.0(vtgtg机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构8.8.几何尺寸计算几何尺寸计算机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.12 4.12 非圆齿轮传动机构简介非圆齿轮传动机构简介4.12.1
33、4.12.1 常用非圆齿轮传动机构常用非圆齿轮传动机构 椭圆齿轮机构椭圆齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 对数螺线非圆齿轮机构对数螺线非圆齿轮机构 三角形齿轮机构三角形齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构 矩形齿轮机构矩形齿轮机构机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.12.2 4.12.2 非圆齿轮传动需满足的条件非圆齿轮传动需满足的条件 任意瞬时两轮节曲线的向量半径之和等于两轮任意瞬时两轮节曲线的向量半径之和等于两轮的中心矩；的中心矩；相互滚动的两端节曲线弧长应时时相等。相互滚动的两端节曲线弧长应时时相等。机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构4.12.3 4.12.3 应用实例应用实例对数解算装置对数解算装置 解算仪中利用对数螺线非圆齿轮机构实现导解算仪中利用对数螺线非圆齿轮机构实现导数的运算数的运算机械原理机械原理齿轮机构齿轮机构绕线机绕线机 利用椭圆齿轮机构传动比的变化来控制绕线利用椭圆齿轮机构传动比的变化来控制绕线机构往复运动的速度，从而使绕线缠绕成型良好机构往复运动的速度，从而使绕线缠绕成型良好
