齿轮传动知识

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1.齿轮传动的基本要求是什么

对齿轮传动的基本要求

1、对齿轮传动的基本要求,是瞬时传动比保持不变、承载能力高和较长和使用寿命。否则将引起机器振动和噪声,影响工作精度。目前在工业上广泛应用的渐开线齿廓可以满足此项要求。

2、齿轮模数是决定轮齿大小的重要参数。它是计算齿轮几何尺寸的基础。如果设计新齿轮需要强度计算定出模数,最后都要圆整到标准模数。

3、实际齿轮传动是靠多对齿轮依次啮合来实现的。这多对齿轮必须满足正确啮合条件,才能保证传动时,每对轮齿都能正确地啮合。同时,这多对轮齿,还必须满足连续传动条件,才能保证一对轮齿将要脱离啮合时,后一对轮齿能马上进入啮合以使齿轮能连续传动。

4、在零件图上除应标注几何尺寸及其形位公差外,还要列出齿轮的技术特性表,其中包括主要参数、精度等级以及侧隙的加工检验项目,通常位于图纸的右上角。

5、变位齿轮常用于避免根切、配凑中心距的齿轮传动。变位齿轮有正变位齿轮及负变位齿轮两种,注意它们与标准齿轮比较参数的变化。

6、根据不同工作条件,分析齿轮可能发生的破坏形式,确定齿轮强度的设计计算方法:对于开式齿轮传动,一般按弯曲强度计算并并在设计计算时用适当加大模数(增大10%或15%)的办法来考虑磨损因素的影响。对于软齿面(HB≤350)闭式齿轮传动,一般失效形式是点面点蚀,故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸,然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。对于硬齿面(HB≥350)闭式齿轮传动,一般失效形式是齿根折断,故通常先按齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸,然后用齿面接触疲劳强度验算其承载能力。

7、斜齿轮传动平稳,冲击、噪声小,承载能力大,但因螺旋角而出现轴向力。一般一对斜齿轮除法面模数和压力角相同外,分度圆柱上的螺旋角也就大小相等,方向相反。

8、锥齿轮常用于传递垂直相交轴之间的运动和动力,其传动比i=n1/n2=d2/d1=Z2/Z1=ctgδ1=tgδ2。直齿锥齿轮的轮齿是沿圆锥面分布的,轮齿尺寸沿锥顶方向逐渐变小,因而轮齿一端大一端小,其几何尺寸计算是以大端尺寸为准,以大端模数来计算各部分的几何尺寸。

2.齿轮基础的齿轮基础知识问答

1.什么是齿廓啮合基本定律,什么是定传动比的齿廓啮合基本定律?齿廓啮合基本定律的作用是什么?答:一对齿轮啮合传动,齿廓在任意一点接触,传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比,这一规律称为齿廓啮合基本定律。

若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点,则为定传动比齿廓啮合基本定律。作用;用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。

2.什么是节点、节线、节圆?节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮?答:齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点,一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。

3.什么是共轭齿廊?答:满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。4.渐开线是如何形成的?有什么性质?答:发生线在基圆上纯滚动,发生线上任一点的轨迹称为渐开线。

性质:(1)发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。(2)渐开线上任一点的法线必切于基圆。

(3)渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小,反之则大,渐开线愈平直。(4)同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。

(5)渐开线的形状取决于基圆的大小,在展角相同时基圆愈小,渐开线曲率愈大,基圆愈大,曲率愈小,基圆无穷大,渐开线变成直线。(6)基圆内无渐开线。

5.请写出渐开线极坐标方程。答: rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么?答;(1)由渐开线性质中,渐开线任一点的法线必切于基圆(2)两圆的同侧内公切线只有一条,并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆,因此节点只有一个,即i12 = ω1 / ω2 = O2P / O1P = r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数7.什么是啮合线?答:两轮齿廓接触点的轨迹。

8.渐开线齿廓啮合有哪些特点,为什么?答:(1)传动比恒定,因为 i12 =ω1 /ω2= r2′/r1′ ,因为两基圆的同侧内公切线只有一条,并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线,因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。

(2)中心距具有可分性,转动比不变,因为 i12 =ω1 /ω2= rb2 / rb1 ,所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定,与中心距无关。(3)齿廓间正压力方向不变,因为齿廓间正压力方向是沿接触点的公法线方向,这公法线又是两基圆同侧内公切线,并且只有一条所以齿廓间正压力方向不变。

(4)啮合角α随中心距而变化,因为 a COSα = a′COSα′。(5)四线合一,1.啮合线是两基圆同侧内公切线,2. 是齿廓接触点的公法线,3.接触点的轨迹是啮合线,4.是齿廓间正压力作用线又是接触点曲率半径之和。

9.什么是模数和分度圆?答:m = p / π为模数,m 和α为标准值的那个圆称为分度圆。10.什么是周节,齿厚和齿槽宽?答:在一个圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为周节。

齿厚所占的弧长称为齿厚,齿槽占据的弧长称为齿槽宽。11.什么是标准齿轮?答:m 、α、h*a、c* 为标准值,并且 s = e = p / 2 的齿轮。

12.齿条的特点是什么?答:(1)与齿顶线平行的各直线周节相等,其模数,压力角均为标准值。(2)平行齿顶线齿槽宽等于齿厚的直线称中线,是确定齿条尺寸的基准线。

13.什么是理论啮合线、实际啮合线和齿廓工作段?答:理论啮合线:两基圆同侧内公切线,在理论上是齿廓啮合点的轨迹,两个切点为啮合极限点。实际啮合线:两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段。

齿廓工作段:在齿轮传动中齿廓参与啮合的部分。14.什么是渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续啮合传动条件?答:正确啮合条件: m1 = m2 = m α1 = α2 = α连续啮台条件: εα= B1B2 / Pb ≥ 115.重合度的实质意义是什么?重合度与什么有关?答:重合度的大小表示一对齿轮传动过程中同时在啮合线上啮合的对数。

重合度的大小是齿轮承载能力高低和平稳性好坏的一个重要指标,重合度的大小与m无关,随 Z1,Z2 增加而增加,α′愈大,εα愈小,α′随中心距变化,a 愈大,α′愈大,εα愈小。16.什么是标准齿轮的标准安装中心距。

标准安装有什么特点?答:标准齿轮按无齿侧间隙安装的中心距称为标准齿轮的标准安装中心距,标准齿轮按标准顶隙安装的中心距也称标准安装中心距。标准安装时,a = a′,r = r′,a = r1 + r217.什么是非标准安装中心距?非标准安装有什么特点?答:一对啮合传动的齿轮,节圆与分度圆不重合的安装称为非标准安装,其中心距称为非标准安装中心距。

特点 r ≠ r′,a ≠ a′,a′ = r1′ + r′2 = (r1 + r2)cosα/ cosα′ 即 a ′≠ a α′≠ α r1′≠ r1 r2′≠ r2 c′≠ c有齿侧间隙,产生冲击,重合度下降,平稳性差。18.齿轮与齿条啮合传动的特点是什么?答:(1)啮合线位置不因齿轮和齿条间的相对位置变化而变化,永远是切于基圆又垂直于齿条直线齿廓的一条固定直线。

(2)r = r′ α′= α = 齿条齿形角19.标准齿条刀具加工标准齿轮的特点是什么?答:轮坯的分度圆与齿条刀具中线相切纯滚动,被加工齿轮的齿数是由刀具的移动速度与轮坯转动的角速度来保证V刀 = rω坯。20.什么是渐开线齿廓的根切现象?其原因是什么?答:用范成法加工齿轮,当加工好的渐开线齿廓又被切掉的现象时称为根切现象。

原因:刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了被。

3.齿轮传动有哪几种基本类型

齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比较准确,效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长。齿轮有不同的种类:

一、根据齿轮的工作条件,可分为:

1、开式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑

2、半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭

3、闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙不易进入,安装精确,齿轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。

二、按齿面硬度分:

1、软齿面齿轮 轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC

2、硬齿面齿轮 轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。一对齿轮传动时

三、根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型:

1、锥齿轮传动;

2、圆柱齿轮传动

3、交错轴斜齿轮传动。

4.机械传动有哪几种方式呢

机械传动方式 利用机械方式传递动力和运动的传动.机械传动在机械工程中应用非常广泛,有多种形式,主要可分为两类:①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等.摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比.②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等.啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度.每种机械传动都各有特点,分别适用于不同的条件.具体说来,传动方式包括如下几种:摩擦轮传动、链条传动,齿轮传动、皮带传动、涡轮涡杆传动、棘轮传动、曲轴连杆传动、气动传动、液压传动(液压刨)、万向节传动、钢丝索传动(电梯中应用最广)联轴器传动、花键传动.。

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