机械设计基础教案.docx

机械设计基础教案课程名称机械设计基础授课班级捶任课教师：设塞破£机器的功能Ia成一笈，内容:绪论日的要求：了解机蛾设计基地课程研亮时京及学习要求直点冷点：重点：课程学习要求和点：课程学习要求计划学H：2结论第一节本课程研究的对象和内容机搐原理:研究机擀、机构运动原理一机械设计:研究现成机器、机构的零件设计原理本母极研完对机嫉（机招与机构的总称.机3的定义：执行机械运动的装置机B的分奥原动机匚二将其他形式的倦量转化为机械能的机叁机器一-工作机n利用机能去交换及传通能、物料、信总的机Q动力部分传动部分拄制部分执行部分机M主体分由机构霞晟育机滑块机构：活窸的往复运动通过连杆特变为曲轴连续转动凸轮执构：G轮和顶杆用枭启用送气阀和排工阀：青帖也构：两个古轮保证遗、排气间与活塞之间召成外溺动作：机嫉是机E和机构的总#机构通用机构匚二）用地广泛，如齿轮机构、连杆机构等的分r“J专用机构匚二）只能用于特定场合，如务表的机构第二节本课程在就学中的地位一、本”的转点是工型制图、工程材H7J.机械制造基础、理论力学,材料力芋、公工实习等理论知识和实典技能的标合运用，«时，为后续课假的学习打下基他通过本课卷的学习，可以培养大家初步其备运用手册设计简单机城设备的能力，为今后操作、维护、tf,革新工叔祝嫉设备到造条件三、怎样学好本叫1 .更思考，常想几个问题：A.什么样子B.怎么运动C.工作原理、方式D.JJ1.实生活中的实除例子2 .会查衣'会用工乂书3 .不注支公代的记忆一哪些公式矣汜忆，会在课堂上和考通前提醒4 .多舟一些设计方面的书，如工业设计、机依优化设计等5 .一定要会几个谀计收件二段的:AUTOCAD三坡的：ProE.UG等校，内容:第1章平面机构的自由度和速度分析(§1.1§1.2)可的要求：热忌玷动用的分臭点中点：虫点：造前副的分臭堆点：遂动副的分具计划学计：2第一节.平面机构的姐成接本概念1、平面机构的定义：所有构件都在互相平行的平面内运动的机构2、自由度：构件所具有的独立运动个数一个平面构件有三个自由度，在空间内，一个构件有几个自由度？3、运动制：两个构件直接接触组成的仍能产生某些相计运动的取楞如：,齿轮齿麻、活塞与红会等。运动副的分类二：1、%副：两构件通江而接触如成的运动的低副移动副转动副组成运动副的两构件只能沿某H戏相对移动组成的运动副匚二)纲成运动制的两构件只能在一个平面内相时转动现成运动副2、高副：两构件通过点或线拄触组成的运动副凸轮副齿轮副球较彼运动制的衰承)71TTQ口目4Xt喘移动剧转动副校景内第1张平面机构的自由度和速度分析(§1.3§1.4)目的费求：理解平面机构运动管图的蛉制朦理、热盍机构自由度计算直点中点：支点：平面机构运动简图的险制自由度计第.:自由度计算计划学能：2第二节平面机构的运动简图平时观察机构的组成及运动形式时，不可能将发杂的机构全部绘制卜来观看，应该将不必要的零件去掉,用简单的线条我示机构的运动形式：机构的运动管图、机构管图步«1.运转机城,杨沛是运动副的性庵、数目和构件数目：2、测量各运动创之何的尺寸.速投影面(运动平面)：3、按比例绘制运动简阳：筒图比例尺：“/=实除尺寸m/图上长度E4、检胎机构是否满足运动隔足的皋件。学例：绘制图示Si及破碎机的运动向图第三节平面机构的自由度一、平西九杓口由度计算公式枕树的白由度保证机杓具有项定运动.枕构中各构件相对于机架的独立运动数目一个原动件只能提供一个独立运动机构具有确定运动的条件为自由度=原动件的个数平面机构的每个活动构件在未用运动副联接之前.都有三个自由度经运动副相联后，构件自由度会有变化，活动构件构件总自由度.低副的束数*w*n3×112XP.IXPh自由度的计算公式F=3n-(2P1.+Ph)二、计算平面机构宜由度的注*事411、复合校健：两个以上的构件在同一处以行动副相联例如，计算图示机构的自由度解：活动构件数n=7低副数P1.=IOF=3n-2P1.-PH=3X7-2×10-0=12、局部自由度，叮幼出件运动无关的自由发出现在加装滚子的场合,计算时应去掉FP例如:计算图示两种凸轮机构的自由度木例中局部自由度FP=IF=3n-2P1.-PH-FP=3×32×3-1.=1或计算时去掉滚子和饺鞋：F=3X2-2×2-I=I3、虚的束：对机构的运动实际不起作用的约束计都白由度时应去拉感约束例如：已知：AB=CD=EF,计尊图示平行四边形机构的自由度n=3.P1.=4.PH=OF=3n-2P1.-PH=3X3-2×4=I校景内容：第2章平而四杆机构(§2.1-§2.2)日的要求：了鼾钦核四杆机构的及本型式和特姓、钦林四杆机构有矮林制的品件直点中点：支点：平面四杆机构的队本挣牲难点：平面吗杆机杓的基本特性计划学时:2第一节较处四杆机构的基本型式和特性1)曲柄拄杆机杓：两逢架杆中,一个为曲柄.而另一个为幅杆.2)双曲梢机构两连架杆均为西柄.3)双接杆机构两连架杆均为按杆。念画竹姓V)=CiCj/1V?=CQ/12(Pt=I80+。，(p：=180°。*>2,，t>t2,V<v2行程速比系数K=给出件空回行程的平均建度枪出件沙行在的平均速度8=180“(K-1)/(K+1)./机构的无点位置担杆为主动件.且连杆与曲柄两次共线时,有：Y=O此时机杓不j½运动.林此住*,为：“死点”两姐机构错开排列，如火车轮机构；片飞轮的惯性第二节锐健四杆机构有整杆副的条件平面0杆如杓具有祭气副可凭存在整转的存在的务件改长杆与我双杆的长皮之和应其他两杆长度之和空转制是由最精杆（曲柄）与/桁边幽成四端；Uf长条件甘，说明舂庭祭升副，者逸¥不同的构件作为如聚”，可得不向的九构.如*M*f1、*桥3杆2、m¼,双*杆机构授课内*:第2章平面四杆机构<§2.3-§2.4>S的要求：了解较接四杆机构的基本型式和材姓、校接四杆机杓有将转尚的条件点木点：/点：平面四杆机构的本朴性雎点：平面四杆机构的基本特性计刈学时：22.3较链四杆机构的演化通过前面的学习,我们知道在校鞋四杆机构中，可根据两连架杆是曲柄还是摇杆.把跤胜四杆机构分为.种基本形式一一曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。通过用移动副取代回转副、变更杆件长度、变更机架和扩大回转剧等途径，还可以得到钱链四杆机构的其他演化形式.卜面我们分别用几福图来说明.2.3.1 曲柄滑块机构请行下图所示的曲柄滑块机构,曲柄滑块机构2.3.2 曲柄滑块机构的演化1 .导杆机构见下图的曲柄滑块机构演化的导杆机构。曲柄滑块机构的演化2 .猫块机构犯下所示的卡车车厢自动翻转卸料机构.自卸货车3 .定块机构见下图所示的抽水唧筒.2.3.3双滑块机构双滑块机构：是具有两个移动副的四杆机构，我们可以认为是校能四杆机构两杆长度趋于无穷人演化而成.下图所示的这种机构中的两种,一种是从动件3的位移与原动件转角的正切成正比.称为正切机构.另外种是从动件3的位移与原动件转用的正弦成正比，称为正弦机构.正弦机构再来价下图所小的为信心轮机构杆1为例盘.其几何中心为5因运动时该网盘缓（8心/发动,故称偏心轮.A5之间的距离狒为偏心距.按照相对运动关系，可画出该机构的运动简图.偏心轮是网转利a扩大到包括回转副JI而形成的.偏心即!j是曲柄的长度.偏心轮机构2.4平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计归纳起来主要有两类问题：1 .按照给定从动件的运动规律（位制、速度、加速收）设计四杆机构：2 .按照给定轨迹设计四杆机构.平面四杆机构的设计方法：1. 图解法：直观清晰2. 解析法：结果精碘3. 实验法：简便易行3.1.1 按给定的行程速度变化系数设计四杆机构琏四杆机构在卜所示的曲柄推杆机构必&中,已知行程速庾变化系数M-F1.S的长度和摆动的用度要求设计四杆机构.设计步骤如下：e=w1 .计算极位夹角,£*12 .什息选定游动剂DU,井拉的长哎MHJ大小画出摇杆的两个板«位肖q°CTD3 .连拮-Gr/依*=铲-6过年出姓印CAQrC#相交"次邛，：也的外接囱，则即ctpciI吁'.',.ctc>.出也的卜悖1.A卬SW火他辅助条件.如，；ADG7.叫/点的位置便可完全确定.按行程速度变化系数设计校隹四杆机构齐'而，c；,按曲柄拉杆机构极限位R曲柄与连杆共线的原理可得q.A4“-。由此可求出曲柄长度连杆长度2.4.2按蛤定连杆的两个或三个位设计四杆机构,川卜M，j、.“g*4A班连杆要通过的-:个位置，该四杆机，D按给定连杆三个位置设计四杆机构1 .世2i,RA,CC42 .分别作bABAKJ中委尹<3/、两条中天线相交f.,3 .分别件C£，4A的中率发q>ca,两条中乖线相交-JDF,则交JUt是所求钱桂四后机构的固定校链中心,yco卬为所求的钱链四杼机构在第一个位置时的机构图，通过上面分析可以知道,共知连杆两个位置,则点4Q可分别在中垂，Mte看上任意选择,因此有无穷多解.若再给定辅助条件，则可得个确定的解.校，内容:第3章凸轮机构（§3.1§3.2）的集纸：了解凸轮机构的N用和分类、从动件的常用运动规律<MA:支点：从动件的常用运动视律难点：从动件的常用运动规律计划学时：23.1 凸轮机构的应用和分类3.1.1 凸轮机构的应用凸轮是个具有曲戏轮席或凹槽的构件，主要由凸轮、从动件和机架三个构件祖成，凸轮通常作连续等速转动,从动件则按预定运动规律作间歇（或连续）a戏往发移动或摆动。请看卜图所示的内燃机配气凸轮机构，凸轮1以等角速度回转，它的轮廓物使从动件（阀杆）按预期的运动规律启闭同门.内燃机配气机构送料机构上图所示则是自动送料机构.当有凹槽的凸轮1转动时,通过槽中的滚子3,驱使从动件2作是更移动。凸轮年转周，从动件即从储料器中推出一个毛坯送到加工位置，3.1.2 凸轮机构的分类接下来学习凸轮机构的分类.如果按凸轮的形状分，可以分为;J形凸轮：如卜图出)所示.移动凸轮:如下图(b)所示，圆柱凸轮：如下图(C)所示.凸轮的类型如果按从动件的形状分，可以分为:尖顶从动件：如下图GI)所示.滚子从动件：如下图(b)所示.平底从动件：如下图(C)所示，(a><b1.()从动件的类型3.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律有下面三种：1. 等速运动燃律2. 等加速等微速运动规律3. 简谐运动规律3.3图解法设计量形凸轮轮麻3.3.1 图解法原理凸轮轮像的设计原理按从动件的己知运动规律绘制凸轮轮睨的明木原理是反转法，根据相对运动晚理，若将上图所示的整个凸轮机I1俄、；m.机忆，。；上务,"流连咬大小相等、方向相反的公艮向速度此时各构件之间的相时运动关系不变.这样,凸轮静止不动而从动件一方面的机架和导路一起以等角速陵“一”绕凸轮转动，扔一方面又按已知运动规律在导路中作往史移动（或摆动）.由于从动件的尖顶始终与凸轮轮廊保持接触，所以反转后从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮席，凸轮机构的类型虽然有多种，但绘制凸轮轮麻的基本原理及方法是相同的.凸轮轮腕都按反性法原理绘出。下面以常见的盘形凸轮为例，说明凸粒粒唬曲戏的绘制方法，3.3.2尖宣动从动件盘形凸轮轮麻的设计我们来看一个例四设已知凸轮逆时针回转.共科圆半在Ii30三,从动件的运动规律为凸轮转用00780°180°300°300°360°从动件的运动规律等速上升30on等加速等减速卜降回到原处停止不动试设计此凸轮轮廓曲线.解：议i1.步骤如卜:1,按一定比例尺30.002amm绘制从动件的位移线图(见卜图（八）)。2 .按同,比例尺代弓，以4为半径作基13,基做与导路的交力5即为从动件尖原的起始位前。3 .等分位移线图的横坐标和星限.根据反较法原理,按位移税图中横坐标的等分数.从方开始，泮一的方向将礼陵陵尚分成相附的等分数，以射/0,OBi叫代农机肉反转时各个相应位置的导路，各时线与基圆的交点为4f1.>.网.上从位移线图增取平=".咯皿胃口少，褥4%i.5.以光滑曲设连拉与.吗耳，即行凸轮的轮唬曲线(见卜图，如果乘用滚子从动件.由于滚子中心是从动件上的一个固定点,它的运动就地从动件的运动.因此.首先把潦子中心看成是尖顶从动件的尖点,此时按尖顶从动件设计得到的轮廓践称为理论轮睨曲跳。再以理论轮廓线上各点为留心画一系列滚子圆，然后绘出此滚子回的包络或，它就是滚子从动件凸轮机构的实际轮廓线,但须注意,此时凸轮的基圆半径是指理论轮廓线上的最小半径(见下图(c).对心直动尖原从动件盘形凸轮轮战的设计段津内*:3章凸轮机构(§3.3§3.5)的罢4U了解凸泥也卬和点：凸轮机构茶本尺寸的确定五*:重点：产;他机构小木尺J的确定计划学时：23.4凸轮机构基本尺寸的确定3.4.1 凸轮机构的压力角和自傲压力角是决定四轮机构能否正常工作的亚要参数，确定凸轮机构尺寸时必须考虑对压力角的影响,凸轮机构的压力角上图所示的为滚子出动从动件凸轮机构.凸轮机构和连杆机构一样,从动件运动方向和接触轮渊法线方向之间所爱的睨角称为压力角.当不考虑僧擦时凸轮给于从动件的作用力,是沿法战方向的，从动件运动方向与作用力二之间的夹角O即压力角,作用力可分解为沿从动件运动方向的有用分力r和使从动件紧压导路的有害分力小F-FeeSa限Qa压力角a越大,则有害分力/越大，由k3起的，擦阻力也越大.十。增大到定程度，由，引起的摩擦阻力大于仃用分力/时，无诒凸轮给于从动件的作用力多大，从动件都不能运动，这种现续称为自然.由以上分析可以看出，为了保证凸轮机构正常工作并具有一定的传动效率，必须对压力角加以限制.凸轮轮次曲线上各点的压力角是变化的,在设计时跑使最大压力角J不超过许川俏一根据实践经5佥,推程许用压力角推荐取以卜小伍直动从切件，许用压力角«=30°摆动从动件.许用压力角Ia145。常见的依施外力维持接触的凸轮机构.其从动件是在抨漩或重力作用卜返回的，回程不殳出现自锁,因此.对于这类凸轮机构,通常只须对其推程的维力角进行校核.3.4.2 压力角与基I半径的关系请看卜图,凸轮基K1.半径和凸轮机构出力角有关。t-t-tan<z-tan-(+s.Atanat三-21.-(4+廿式中5从动件的线速度：一从动竹H3处的位移.压力角与基圈半径的关系由上式可知,基园1'，且小,*力用。旭人.公从同丫存过小k力角就会超过许用值.反之,基圆半径，越大，压力fa就越小，但整个机构的尺寸也就理大,这将使结构不紧凑。故实际设计中,在保证凸轮机构的政大”：力角不超过许用值的曲提下，将。取大一些，以减小基网半论Ik的仇.若对机构尺寸没疔严格限制,则荻网华径可取大些.以使a减小.改善凸轮受力情况.基网半径通常可根据结构条件.由下面的经验公式确定：%(0.81/4(wn)式中dI-一凸轮安装处的轴至口什.在根据所选的基阅半径设计出凸轮轮睨的莲后.必要时可劝其实际压力角进行检查,若发现压力角的股大值超过许用压力角，则应适当地人9,里新设计凸轮轮廓，3.4.3 滚子半径的逸界滚子半径的选择要考虑滚子的结肉、覆度和凸轮轮睨曲规的形状,从M小凸轮与潦子间的接触应力来看,潦子半径越大越好，但次子半径增大后对凸轮煲际粒唬曲戏有很大影响，从而使浪子华径的雄大受到限制，请看卜.图,对于外凸的理论轮廓曲线，由于实际轮跑曲城的曲率半径等于理论轮廓曲线的曲率半径与滚子半径之差,设理论轮南外凸部分的般小曲率半径以J表示，潦f半径间S及示，期相应位置实际轮叽的曲率半值当4aj,如下图如)所示,这时,">0.实际轮睇为平滑曲线.1A-叽如下图所示，这时，o.在凸轮实际轮廓曲跳上产生了尖点，这种尖点极易擀损，楙损后就会改交原定的运动规律。当4<：5时,如下图(c)所示，这时，X<o,产生交叉的轮廓曲线，交叉部分在实际加I.时抬俄切削掉，使这-部分运动规律无法实现，因此从动件的运动将会失口.经过上述分析可以得到结论，为了使凸轮轮呢在仆何位置既不变尖也不相交,滚子半竹公须小外凸理论轮廓曲战的最小曲率节径J另外,潦子半彳fr必须小JF傀半径5设计时应使君府足以下钱脸公式恪°"O¼闻0EF(Sdo滚子半径的选择第4章齿轮机构一、教学目的，通过本章的学习,达到了解齿轮机构的特点与分类、齿廊啮合基本像理、齿轮的计算与设计及切齿原理与根切现较问应的目的.二、帙学方法I黑板教学与多双体教学相结合三、教学手段，课堂教学和课后辅导相结合四、学时分配I讲课学时为4学时五、点、难点14.2节、4.3节、4.4节、4.5节、4.6节景点讲解班成：曲廓哦分基本原理、渐开规标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计骅与唯合传动六、作业布J1.习破410至416七、导安排I课后安排辅导八、教学内容4.1齿轮机构的特点和分类齿轮机构是机械中应用最广的传动机何之一，它的主要优点主要有下面几个方面；1 .适用的圆周速度和功率越围广；2 .传动效率高：3 .传动比稳定:4 .存命长；5 .工作可旅：6 .可实现任意两轴之间的传动.龙蛇机构缺点，主要表现在以下方面，I.要求较高的制造和安装精度，成本较篇；2,不适宜远距离两轴之间的传动.齿轮按齿呢曲线分类.可以分为：1. 渐开线齿轮2. 摆我出轮请看卜.图所示的火轮机构的基本类鞭。即弧齿轮按照两轴的相对位置和齿向,齿轮机构可分为：1 .平行轴齿轮机构包括直齿轮I埸柱齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构和人字齿轮机构.直齿、斜齿圆柱齿轮机构又分为外啮合齿轮机构、内啮合齿轮机构和齿轮与齿条机构(下图（八）,(b),(C),M),(i)>.2 .相交轴齿轮机佝(B1.I锥齿轮机构)包括直齿和曲齿网椎齿轮机构(下图(C.).3 .交错轴齿轮机构包括交错轴斜齿轮机构和蜗杆蝌轮机构(下图(g),(h”°齿轮机构的整本类星4 .2齿廓啮合基本定理古粕传动的基本要求之一是其瞬时传动比必须保持恒定，否则当主动轮以等角速度转动时,从动轮的用速度为变最，从而产生忸性力，引起齿轮装置的冲击、振动和噪声，它不仅影响齿轮的传动制度和平检性，甚至影响轮齿的强度，使其过早损坏而失效。要保证瞬时传动比慎定不变,齿轮的齿削必须符合一定的条件.F圈塌妒弼相互啮合的齿轮的齿廓q,q在M点接触。设一动轮I以,'轴Q顺时包W转.从动轮2受轮I的推动以角速度，浇轴G逆时针方向I可转.它们右M点处的线速度分别为"1.七“.口:G.Gyj公法线MrToPtP。山喀能连续地接触化则七.七隹公法”JW6向上的分速度应相等，否则两为廊将会压坏或分联，即齿麻哂台独木定律又因七=.伙.豕OKaQ7=-2平OKafIEQG»J作公法”AWR乖线.待交二%为，由图UJ为CJCCtKZZ11三0,1O1Kc0r7-*QfN-iQMiO）PNm1.m1.Oi%inOMiOiP由此可得It_豕X«0_丽_即5*3OtN1.QtPOiP由上式可知.被保证阕时代f.，；£.U：恭为常数.因两轮轴心连线OA为正匕.小算旦府勺常数,必须使点为连心线卜的定点.因此,为使齿轮筠时传动比保持忸定，则其齿呢曲线必须符合卜述条件，即不论两齿廓花任何位置接触,过接触点（哦合点）的公法线必须与两齿轮的连心戏交于一定点P这就是内廓喷号的基本定律,定点P称为节点.以q6为向心.过节点所作的圆称为节圆.°tp卬为两齿轮的节圆半径.分别用和弓去小I两。上的切点。从图八、7,出，时外啮合齿轮的中心距,恒号可Yi圆半径之和.即=qft=d.4.3渐开线齿廓4.3.1 渐开线的形成及其性质请大家看下图,当宜纹质沿一Ia周作纯滚动时,出线上任一点K的轨迹M就是该园的渐开线.渐开it的形成我们由渐开线的形成过程,可以知道渐开线具有下列性质：I.因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它在基圆上滚过的一段长度等于基阴上被滚过的叔瓠长，即M=忿.2 .渐开战上任意一点的法俄恒切于基IH1.3 .渐开战上各点的压力为不相等。4,渐开线的形状取决于基酸的大小，5 .基网以内无渐开线.4.3.2 渐开线齿屏满足齿廓啮合基本定律A:图中惧谀渐开线齿Edq/G在任邀点K接触.过次点作两齿也的公法线AWb两轮连心线交I-P点.林网渐开线的特性，孙必同时，两基圆和切.也于璀曲的大小和位置都於不变的,所以同一方向的内公切线只彳f条，它与连心线交点的位置是不变的.即无论两位廓在何处接触，过接触点所作齿麻公法线均通过连心线上网一点了,故渐开跳齿.随满足齿腕哂合基本定律.其瞬时传动比.印=-三=审常散乂在图65中，VMN故两轮的传动比还可以成也就是说两轮的传动比不仅，两节圆半径成反比，同时也与两般B1.华径成反比，Wi1.故在讨论对华轮传动时，卜标1表示小轮，下标2表示大轮。4.3.3 渐开线齿廓的其他啮合特性渐开线齿轮传动除满足齿麻哂合基本定律外，还有下面几个特点：1 .喷合线为一直线2 .岫合角为常数3 .渐开线齿轮传动的可分性4.4齿轮各部分名称及渐开线标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算4.4.1 齿轮各部分名称下图衣示直齿例柱齿轮的部分，它的各部分的名称和符号如下:齿轮各部分名称、代“齿顶圆：齿/所礴定的is称为悭顶圆，其半径用q表示，直径用4发示.齿根齿植底部所确定的倒称为齿根同,儿灯训会小,方劭中花小.ffi½：相邻两岗之间的空间称为齿槽.为以：在任意小径4的圆周匕轮齿两例齿廓之间的弧长称为该【喝的药,叫用一示。1."4位仅尚匕匕二之间的弧长称为该圆的齿距，用力在小.在同圆周1.齿距等于齿厚与齿槽宽之和,即-+设”为齿数，则根据齿矩的定义可得Ud1.PHdraX故»分度圆上的齿距心时的比值称为模数，川(mm)表示,即1分度圆直径d-x-uX分度圆上的齿距、齿理及施楷宽分别用3和尸表示,而且，T“T齿顶离：轮齿在齿顶用和分度圆之间的径向高度称为齿顶尚，用儿表示.齿根高：佗Ui在也根Ri1.和分度阅Z间的镣向疝位称为ti1.f.J1.*/.b>.1.*=(+c")式中心山顶岛系数(发62):C顶隙系数(表6-2).全Cf1.I仔齿顶M和齿根H之间的径向密度称为座ftW»M,故=j+*zspan$ty4e=emso-igrxxe:vg1.ayout;z-index:1.;1.eft:0px;margin-1.eft:221px;margin-top:16px;width:12px;height:23p×,由此可以推出齿顶即在i和齿根朋直径切的计算式为<.-d*2-(x2<>Bdz-d-2Az-(2<2e>>分度网上齿厚与齿梢宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮称为标准齿轮.因此.对于标准齿轮1.f分度圆压力角用衣示，由式(62)可知，fi-r基圆直径的计算式为ddasa分度网：齿轮上具有标准模数和标准压力用的回称为分度阀，齿宽:轮齿在齿轮辕向的宽,%用b衣示.4.4.2 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算1 .齿轮请看下表，介绍的是外哂合标准立齿圆柱齿轮几何尺寸计算,外咕价标准直送遇柱齿花几何尺寸计算符计算公式ca.我外收计尊或M构先登由/质力角.Or-WB分度网It及I.Wrqraiitf<Y、-x><-<苞-x>当极网II1.检Sf>%Y-均-Ky>At1.W4<-*三*<YA至於而Ai*r-E”>1.Wq4-3古根高，-0XARiM一，、»»古情史一三n2距F-三府”即八-<三中心跟.-c*)2 .齿条下图所示的为齿条，可以看做是齿轮的种特殊形式，即齿数为无穷多的齿轮。由F其茶圆半径无穷大,故齿条的渐开线齿脚变成直线齿麻.其主要特点是：由于齿条的齿.廊是直线,所以齿麻上各点的法线是平行的.又由于囱条是作直线移动的.齿麻上各点的速度大小和方向致，故齿廓上各点的压力角相问，其大小等于齿廓的齿形角。(取标准值20°或15°)由于为条上各优同侧齿廓是平行的,所以，不论在分度线上、齿顶战上或与其平行的其他直.线上的优距均相等.即八11.齿条齿条的基本尺寸.齿条的齿蹊商齿条的齿根高可参照标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式进行计算.例如:*三-"z>(<C*)M2齿条的齿厚齿条的齿槽宽4.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动4.5.1 齿轮传动的正确啮合条件如下图所示的正确Mi含条件，一对齿轮要实现正确哂合传动，则应使两齿轮的相邻两齿同«1齿腕在啮合线I的扑窝，1.?禺).即俄齿轮的法向加扣应和%?尸.=八3%=1、<»Pg=PJaSa7=fasaJ故I<.M7CKO7由于齿轮的模数和压力角均已标准化,为满足上式必须使(h-三j-三1q-O2-Q上式表明.渐开线齿轮正确咽合条件是两轮分度网上的模数和压力角必竺分别相等，于是.一对齿轮的传动比可写成：,4,d,Z3WWW4.44正确啥合条件4.5.2 标准中心距齿厕间隙：一油轮节圆上的齿槽宽与另一齿轮节阴上的齿原之差，安装4求：齿例间隙=o,u"<.q=4由前述已知,标准齿轮分度也I的乩厚与齿柄宽相等,乂知正确哂合的一对渐开线齿轮模数和洋力角分别相等.IM故Fr2安笠时将分度Bf1.与节圆血合(即两轮的分度圆相切)，参见下图（八）所示，这种安Kwk、准安装，1.Bt<-<-三,即齿侧间隙为零。一对标准齿轮分度H1.1.1.切时的中心距称为标准中心跑.以我示.Kzt+Qa=÷=÷=2此时,啮合角"等于分度脚上的JK力角.E确安装时无齿侧间叽因两轮分度明相切，故顶隙c>与一4-«-«在生产实际中由于齿轮制造和安袋的误差,使齿轮实际中心即与标准中心距往往不同.两轮的分度阅不再相切6£Bi不流合，如下图(b)所示立际中心扑d八大选中心距的关系为f1.,CBs,-1.f两齿轮制成R.斑硼半径不变,所以中心即改变后传动比并不改变.渐开线齿轮传动的这一特性称为传动的可分性.这种传动的可分性,对于渐开线齿轮的加;和奘配都是十分有利的.渐开线皆鸵传动的可分性4.5.3 连续传动条件请看下图,如果设齿轮I为主动轮，齿轮2为从动枪.连续传动条件：一刻互相啮合的齿轮，当前面一对轮齿开始分离时，其后面的一射轮齿必须进入唯合。为了保证连续传动.应使“哙pi齿轮的戴合怎一对齿由开始啮合到终止啮合,分度圈IJfS一点所经过的弧长称为。合瓠,图6-10中版弧彷:是哦合瓠.当轮正从开始喷合到终止啮合时,该齿在基依上所经过的弧长为府.小甜开线性质可知核=>.“更r巨包£豆|令APCDSaPCaSaP啮台弧与齿距之比称为上合度,用，表示.式<6-19)为齿轮连续传动的条件。根据齿轮传动的几何关系,可求出重合度的计算公式.对干正确安装的标准齿轮传动(k(fcmJ-0=)5三<-<三)J上式中J齿轮I的项|0压力角.1；qj-es也“火轮2齿顶B1.压力角.t4.6渐开线齿轮的切齿原理与根切现象4.6.1 渐开畿齿轮的切齿原理生产中.可以用下列方法制造渐开线齿轮：I成形法：用渐开线齿形的成形洗刀直接切出齿形.2.范成法；利川一对齿轮(或齿轮与齿条>互相哂合时其共柜街廓互为包络战的原理来切齿的。如果把其中一个齿轮(或齿条)做成刀具，就可以切出与其共辄的渐开战尚扉。齿轮插刀齿条描刀齿轮浪刃4.6.2 根切现象和最小齿数请看下图（八）,先来看看什么叫根切现象？它是指用范成法加工时，如果内粒的齿数太少，则刀具的相顶将会把根部己加工好的渐开设尚妍切去,部分的现象。加下图(b)所示,标准齿轮产生极力的原因是刀具的齿段线超过/极限哈介小N为溺免根切,必须使刀具的齿蹊畿位于啮合极限或N的下方.但加工标准齿轮时,JJ具的中城与齿轮的分度掰切1点P当快数一定时,刀具的齿顶高Z-V)"F-定值，故刀具齿顶爱的位置也就确定了.因此只要设法使啮合极限点*r沿哂合线移至刀具齿顶线上方的位置才不会产生根切。而啮合极网点N的位置与被切齿轮的基IS半径行关，桂圆半径愈小,则极限啮合点N愈接近于节点P齿条刀具的齿.顶线愈易超上汽点,此时愈易产生根切现又因为现阴半径'=亍"，而麻岩为定竹(与刀具的也1.1.aJ),所以被切齿轮的齿数愈少,鱼后发生根切现欤.由此可知,为了避免发生根切现象.标准齿轮的齿数应有一个最少的限度.用齿条插刀或谀刀加I.标准小轮，若使被切is轮不产生棍Bj具的齿顶以不得超过“扃根切现象和不产生极切的最小由鼓丽PBW-sm所以-1.-20o.A-hj.11对于标准齿轮菁用囱条插刀或潇刀加工时，不产生根切的最小齿数为J=".因此为了避免根切，应使小火轮的历数早174.6.3 变位齿轮标准齿轮存在不足之处衣现在下面几个方面：1 .标准齿轮的慌数点J如前所述,巧采用数成法加工齿轮时，若被切火轮的历数*'J则必将产生根切。2 .标准齿轮不适用F实际中心If1.O*不等尸标准中心距的场合.r*<,则无法安装:反之,*>.虽可安装，但齿他间限增大，虫合度M小，传动不平枪。3 .一对材料相同的标准齿轮传动，由于小齿轮的齿根厚度较薄,而H.啮合次数又较多，因而小齿轮轮齿的强度较弱，磨损较严重,也就容易挨坏.变位齿轮指的是用改变刀具与轮坏的相对位置来切制齿轮的方法称为变位,变位切制所得的齿轮.变位齿轮与标准伙i轮相比具有如下特点：I.切制变位齿轮和标准齿轮所用刀典和分度运动传动比是样的，因而它们的模数和压力角相同，分度圆和基Ha也相同.齿群曲线是同一个基圆展出的渐开战,只是两者所截取的区段不同而己，如卜图所示.因为各区段渐开线的曲率半径不同.所以可用变位的方法来改善齿轮传动的断盘.2.标it齿轮分吱肌!齿与。齿槽宽相&U=Q;正变位齿轮S>.而他变位齿轮Sv<3,正变位齿轮的华根商诚小了，而齿顶而增大了：负变位齿轮与此正好相反.4.正变位齿轮的齿根变厚心而负变位齿轮的齿根却变薄1.因而.采用正变位齿轮可提高轮齿的强度.交位(而他与标准齿轮的比较变位系数选择与位数行关，对广工|的齿轮，最小变位系数可用下式计算一心j174.7斜齿圆柱齿轮机构4.7.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点请而下图.m，.州礼齿轮的齿曲的面是发生面.M国货1纯滚动时，I，式Uf一与基冏柱母口而平力的m京所展出的渐开线曲而，“1对。齿取住齿轮趾分时.轮齿的接触线是)轴线平行的。线.如下图(b)所示.轮齿沿整个齿宽突然同时进入合和退出哨合，所以容易引起冲击、振动和噪出,传动平稳性差。直齿轮齿IM形成及接触线斜齿眼柱火轮齿廓曲面形成的原现和自.齿轮类似，所不同的是形成渐开线齿面的在战女O丽犷沱成个角KA:。G卜图所小.侬生血S/基则1滚动时.知M.京门轨迹为一渐开线螺旋面.即以齿轮的齿削曲面.maJ'网柱母线的夹角从徐为亚阳柱I的螺旋角。山斜齿轮齿廊曲面的形成可见,其端面(垂直于其轴线的截面)的M饰曲线为渐开线.从端面看，对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动,所以，它也满足定角速比的要求。如卜图(b)所示，斜齿轮啮令传动时，齿麻曲面的接触线是与轴线做斜的出线，接触线的长度是变化的,开始时接触线长度由短变长.然后由长变短,直至脱禹咕合.这说明斜齿轮的靖合情况是沿着整个齿宽逐渐进入和退出嘲合的,故与宜齿圈柱齿轮相比，传动平稳，冲击和噪声小.科优轮片面形成及接触线4.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算这一节给大家介绍斜齿圈柱忻轮的基本参数和几何尺寸计算，1 .蝶旋角螺旋角的大小表示斛齿B1.柱齿轮轮齿的帧斜程度，它是反映斜齿轮特征的，、里要参数。2 .法面舂数与端面卷数间的关系由于斜齿回柱齿轮的齿向帧斜,故有端面和法面之分.垂出干轴线的平面称为端而.与分度网柱螺旋跳垂直的平面则称为法面.&4图所小的为一齿圆11齿轮外愣M杵面的展开图.从图IuJ一端而齿距儿与法而齿距的关系为Pei=P1.OSfi若以f.分别犬示那面模数和法面模数，因为吊-3»%-K故仃法面压力角，和端面压力角/的关系由卜面右图可知BDX_Adtm<三-5二以ABAA丽一而XA布.布所以tan%baatasf1.i齿轮的展开图WaijE力用和法面IE力向端而齿.顶高系数和端面顶隙系数内为无论是从法面来看还是从端面来看，粒齿的访顶高足相同的.顶隙也是相同的,可以也到用洗刀切制到为轮时，蜕刀的齿形应等于齿轮的法面齿形：在强度计算时,也褥要研究法而齿形，内此，国标规定料齿轮的法面修故（4，心4取为标准值，而端面多数为北标准值。3.斜齿