機(jī)械原理第五章57,8,9,.ppt

1、第五章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),5.1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用 5.2 齒廓嚙合基本定律及漸開線齒廓 5.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和 尺寸計(jì)算 5.4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 5.5 漸開線齒輪的加工原理 5.6 漸開線變位齒輪的嚙合傳動(dòng) 5.7 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 5.8 交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 5.9 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) 5.10 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) helical gear mechanism,平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) Helical Gears with Parallel Shafts,交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) Helical Gears with Crossed

2、Shafts,5.7 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),5.7 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),5.7 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),二、斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及基本尺寸,三、斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件,四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),六、斜齒圓柱齒輪的變位和幾何尺寸計(jì)算,七、斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)及應(yīng)用,直齒輪齒面,一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),發(fā)生線KK與軸線平行。齒面為漸開線的柱面。,直齒輪齒面的形成:,直齒輪的嚙合特點(diǎn)：,突然地沿齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合和同時(shí)退出嚙合。每瞬時(shí)兩齒廓的接觸線都平行于齒輪軸。,齒輪的

3、嚙合傳動(dòng)對(duì)齒輪的誤差（如齒形誤差）較敏感，并且輪齒上載荷的變化量大，傳動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪聲，工作平穩(wěn)性差。,斜齒輪的出現(xiàn)會(huì)克服這些缺點(diǎn)!,一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),斜齒輪齒面,一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),發(fā)生線KK與軸線與軸線成b 角。齒面為漸開線螺旋面。,斜齒輪齒面的形成:,b為KK線和發(fā)生面與基圓柱的切線所夾的角，亦即輪齒在基圓柱面上的螺旋角。,端面（垂直于齒輪軸線的平面）與齒面的交線為漸開線。,基圓柱面以及和它同軸的圓柱面與齒面的交線 都是螺旋線，但其螺旋角不等。,斜齒輪齒面,一、斜齒圓柱齒輪齒面的形成及嚙合特點(diǎn),兩輪基圓柱的內(nèi)公切面S是發(fā)生面,發(fā)生面與基圓柱

4、的切線N1N1，N2N2是兩基圓柱的母線。,平面S上的直線KK與母線N1N1，N2N2都成角b 。,當(dāng)發(fā)生面S分別沿兩輪基圓柱面作純滾動(dòng)時(shí)，則直線KK便形成兩輪的漸開線螺旋面齒廓 。,共軛齒廓,一對(duì)平行軸斜齒輪共軛齒廓的形成：,從動(dòng)輪,兩輪的瞬時(shí)接觸線是 斜直線。,從端面上看，斜齒輪傳動(dòng)與直齒輪傳動(dòng)相同。,接觸線由短長短， 載荷由小大小。,傳動(dòng)時(shí)，沖擊、振動(dòng)、噪聲較小，傳動(dòng)平穩(wěn)性高，承載能力較高。,廣泛應(yīng)用于高速、重載的場合。,斜齒輪的嚙合特點(diǎn)：,能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。傳動(dòng)過程中，具有嚙合角不變和中心距可分性等特點(diǎn)。,斜齒輪的基本參數(shù)還有一個(gè)螺旋角。,斜齒輪的齒向是傾斜的，兩組參數(shù),二、斜齒圓柱

5、齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及基本尺寸,二、斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及基本尺寸,n,n,以法面參數(shù)（ ）為標(biāo)準(zhǔn)值。,但一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)在端面上相當(dāng)于一對(duì)直齒輪傳動(dòng)，在計(jì)算斜齒輪幾何尺寸時(shí)常按端面參數(shù)來計(jì)算，因此必須建立法面參數(shù)與端面參數(shù)的換算關(guān)系。,左旋,右旋,標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(standard parameters),斜齒輪的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。 設(shè)計(jì)、加工、測量斜齒輪時(shí)均以法面為基準(zhǔn)。 這是由加工方法而定的。在大多數(shù)情況下，斜齒輪用銑刀和滾刀加工，這時(shí)刀具沿輪齒分度圓柱螺旋線方向運(yùn)動(dòng)，故刀具的齒形與齒輪法面的齒形相同。所以齒輪的法面參數(shù)mn，n，han*,cn*是標(biāo)準(zhǔn)值。,L螺旋線的導(dǎo)程,斜齒輪分度圓柱面上的螺旋角

6、：,基圓柱面上的螺旋角：,說明：,螺旋角 (helix angle ),螺旋線的切線與齒輪軸線所夾的角稱為螺旋角。 各圓柱面上的螺旋角不等。,說明：,斜齒輪的螺旋角是重要的基本參數(shù)之一，由于斜齒輪的輪齒傾斜了角，使斜齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生軸向力， 越大，軸向力越大。,螺旋角 (helix angle ),法面模數(shù)mn和端面模數(shù)mt:,n=20,t20,法面壓力角n和端面壓力角t :,齒頂高系數(shù) han*、hat* 和頂隙系數(shù)cn*、ct*,無論是從法面還是從端面來看，輪齒的齒頂高、齒根高和徑向間隙都是相同的。,而,二、斜齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及基本尺寸,國標(biāo)規(guī)定： （1）斜齒輪標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)取法面： mn n

7、 han* cn* 標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)(表5.5) 20 1 0.25 （2）斜齒輪計(jì)算參數(shù)取端面：mt 、t、hat*、 ct*,分度圓直徑 基圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 頂 隙 中心距,c =,c,a,a =,斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算,斜齒輪在端面的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合，端面的正確嚙合條件：,兩基圓柱的螺旋角必相等：,“-”用于外嚙合; “”用于內(nèi)嚙合,斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件：,三、斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件,三、斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件,直齒輪:,四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,比較兩個(gè)端面參數(shù)（z，m，ha*，c*）完全相同的直齒輪和斜齒

8、輪沿基圓柱面的展開圖。,四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,是端面重合度 (transverse contact ratio),四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,結(jié)論：斜齒輪的重合度隨螺旋角和齒寬B的 增大而增大，其值可以達(dá)到很大。,軸面重合度(overlap ratio),四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,由于斜齒輪有 ，斜齒輪的重合度比直齒輪大很多。較大的重合度意味著同時(shí)嚙合的齒對(duì)數(shù)的增多,增加了齒輪的強(qiáng)度。 這是斜齒輪與直齒輪相比的優(yōu)點(diǎn)之一。,四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度,問題的提出：,1） 用仿形銑刀加工時(shí)，銑刀是沿螺旋齒槽的 方向進(jìn)刀的，必須按照斜齒輪的法面齒形 來選擇銑刀的刀號(hào)；,與具有z個(gè)齒的

9、斜齒輪的法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪的齒數(shù)是多少？,2） 計(jì)算輪齒的彎曲強(qiáng)度時(shí)，因?yàn)榱κ亲饔迷?法面內(nèi)的，也需要知道它的法面齒形。,五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),作法面nn：過分度圓柱螺旋線上的任一點(diǎn)P ，作此輪齒螺旋線的法面。 法面nn截該齒的齒形為斜齒輪的法面齒形。 法面nn截斜齒輪的分度圓柱為一橢圓。 點(diǎn)P附近的齒形可近似視為斜齒輪的法面齒形。,點(diǎn)P附近的一段橢圓弧段與用橢圓在該點(diǎn)的曲率半徑所畫的圓弧非常接近。,五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),橢圓在P點(diǎn)的曲率半徑：,對(duì)當(dāng)量齒輪，分度圓半徑：,當(dāng)量齒輪以為分度圓半徑，以斜齒輪的mn、n為模數(shù)和壓力角所作的虛擬直齒輪，其齒數(shù)z

10、v稱為當(dāng)量齒數(shù)。,五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),用途：,當(dāng)量齒數(shù),1）選擇銑刀刀號(hào)； 2）計(jì)算斜齒輪彎曲應(yīng)力時(shí)查齒形系數(shù)YF； 3）齒輪徑向變位計(jì)算時(shí)查變位系數(shù)x，齒厚測量； 4) 直齒輪的某些原理可直接應(yīng)用于斜齒輪,例：斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù),五、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù),六、斜齒圓柱齒輪的變位和幾何尺寸計(jì)算,六、斜齒圓柱齒輪的變位和幾何尺寸計(jì)算,1）用齒條形刀具切制斜齒輪，不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：,2）變位時(shí)，刀具的變位量無論是從端面看還是從法面看，都一樣。,與直齒輪相比：,主要優(yōu)點(diǎn)：,七、斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)及應(yīng)用,1）接觸線傾斜，嚙合性能好； 在傳動(dòng)中，由輪齒的一端進(jìn)入嚙合，然后逐漸過渡到

11、另一端，使得在開始嚙合和脫離嚙合時(shí)不致產(chǎn)生沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，減少了制造誤差對(duì)傳動(dòng)的影響。 2）重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高; 3）不發(fā)生根切的最少齒數(shù)少，結(jié)構(gòu)緊湊； 4）斜齒輪的制造成本與直齒輪相同。 斜齒輪廣泛應(yīng)用于高速重載的機(jī)械傳動(dòng)中。,七、斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)及應(yīng)用,主要缺點(diǎn)：,因螺旋角的存在，傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向推力FxFsin對(duì)傳動(dòng)不利。為了既能發(fā)揮斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)，又不致使軸向力過大，一般815 ,七、斜齒圓柱齒輪的特點(diǎn)及應(yīng)用,人字齒輪,左右兩排輪齒的螺旋角大小相等、方向相反，可使左右兩側(cè)產(chǎn)生的軸向力自行抵消，但人字齒輪制造比較困難。,一、傳動(dòng)中心距與兩輪軸線的交角,5.8交錯(cuò)軸斜齒

12、圓柱齒輪機(jī)構(gòu)Helical Gears for crossed Shafts,5.8交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),二、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)比,三、交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),時(shí)，,即為平行軸斜齒輪傳動(dòng)。,軸交角(兩輪軸線夾角):,中心距:,一、傳動(dòng)中心距與兩輪軸線的交角,可通過改變螺旋角的大小改變中心距。,一、傳動(dòng)中心距與兩輪軸線的交角,通過改變螺旋角的旋向來改變從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向是交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)之一。,傳動(dòng)比,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向,二、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)比,二、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向及傳動(dòng)比,1) 容易實(shí)現(xiàn)任意兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。 2) 兩輪齒廓曲面間的接觸為點(diǎn)接觸，故接觸應(yīng)力很大，易磨損，壽命低。 3) 兩輪齒

13、面之間的相對(duì)滑動(dòng)速度大。 如圖所示，兩輪齒齒面間除了沿齒高方向的相對(duì)滑動(dòng)速度外，沿齒向方向也有較大的相對(duì)滑動(dòng)速度。所以齒面間將產(chǎn)生較大的摩擦力，易磨損，效率較低。,三、交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),三、交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),5.9 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) worm and wormwheel mechanism,5.9 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu),一、蝸桿蝸輪的形成,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及正確嚙合條件,五、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的變位,蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)是用來傳遞兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。兩軸交錯(cuò)角可根據(jù)傳動(dòng)的實(shí)際需要來確定。在一般機(jī)械中，最常用的是兩軸交錯(cuò)角=90的減速傳動(dòng)。,四、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)

14、算,六、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用,二、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的分類,由一對(duì)交錯(cuò)角90的交錯(cuò)軸斜齒輪演化而成。,若將輪1的分度圓柱減小，螺旋角1加大，齒輪寬度b1加大。則齒輪1的輪齒在分度圓柱上能形成完整的螺旋線，如螺桿一樣，故稱為蝸桿。,與蝸桿相嚙合的齒輪稱為蝸輪。,一、蝸桿蝸輪的形成,一、蝸桿蝸輪的形成,若將輪2 圓柱表面的直母線改為圓弧形，使其部分地包住蝸桿，則可改善蝸桿蝸輪的接觸情況。 用與蝸桿相似的滾刀來切制蝸輪，這樣，加工出來的蝸輪與蝸桿相嚙合時(shí)，其齒廓間的接觸為線接觸，故可傳遞大的動(dòng)力。,一、蝸桿蝸輪的形成,蝸桿有左旋、右旋以及單頭、多頭之分。 蝸桿的頭數(shù)就是其齒數(shù)z1（應(yīng)從端面看）。,一、

15、蝸桿蝸輪的形成,左右旋、單雙頭蝸桿,圓柱蝸桿機(jī)構(gòu) a）普通圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)： 歷史最久，應(yīng)用最廣。 b）圓弧圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)： 蝸桿在其軸剖面的齒廓為凹圓弧。 環(huán)面蝸桿機(jī)構(gòu) 錐蝸桿機(jī)構(gòu),根據(jù)蝸桿形狀的不同分類：,二、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的分類,二、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的分類,圓柱蝸桿 環(huán)面蝸桿 錐蝸桿,根據(jù)蝸桿齒廓曲線的不同，普通圓柱蝸桿的分類：, 阿基米德圓柱蝸桿（ZA-worm）,端面齒形是阿基米德螺旋線 (Archimedes spiral) 軸面齒形是直線，相當(dāng)于齒條。 切制蝸桿與車梯形螺紋相似，故加工方便，應(yīng)用廣泛,根據(jù)蝸桿齒廓曲線的不同，普通圓柱蝸桿的分類：, 漸開線圓柱蝸桿（ZI-worm）,端面齒形是

16、漸開線，它相當(dāng)于一個(gè)少齒數(shù)、大螺旋角的漸開線斜齒圓柱齒輪。 因蝸桿加工工藝較復(fù)雜，故應(yīng)用不廣。,圓弧圓柱蝸桿機(jī)構(gòu)(ZC-worm),在中間平面上，蝸桿的齒廓為凹圓弧，與之相配的蝸輪的齒廓為凸圓弧，所以，蝸桿蝸輪傳動(dòng)是一種凹凸形齒廓的嚙合傳動(dòng)，也是一種線接觸的嚙合傳動(dòng)。,環(huán)面蝸桿機(jī)構(gòu),環(huán)面蝸桿是一個(gè)分度曲面為圓環(huán)面的蝸桿。,錐蝸桿機(jī)構(gòu),錐蝸桿是一個(gè)等導(dǎo)程的錐螺旋。 錐蝸輪與錐蝸桿配對(duì)，其外形類似曲線齒圓錐齒輪的蝸輪。錐蝸桿置于錐蝸輪的一側(cè)。,中間平面 (Mid-plane)：,在中間平面內(nèi)，蝸桿蝸輪的嚙合就相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合。,通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面。,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

17、及正確嚙合條件,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及正確嚙合條件,阿基米德蝸桿機(jī)構(gòu),蝸桿的軸面模數(shù)ma1和軸面壓力角a1分別等于蝸輪的端面模數(shù)mt2和端面壓力角t2 ，即,正確嚙合條件 (Proper Meshing Conditions)：,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及正確嚙合條件,當(dāng)交錯(cuò)角=90時(shí)，還必須滿足蝸桿的導(dǎo)程角1等于蝸輪的螺旋角2，即 (1=90-1， 1+2 =90),且蝸桿螺旋角與蝸輪螺旋角旋向相同。,傳動(dòng)比：,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及正確嚙合條件,注意： i12 d2 / d1,標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：,蝸桿軸面上的參數(shù) 是標(biāo)準(zhǔn)值。 蝸輪端面上的參數(shù) 是標(biāo)準(zhǔn)值。,蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判斷：,用

18、主動(dòng)輪左右手定則,1的方向 ？,蝸桿的螺旋線方向?,三、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及正確嚙合條件,模數(shù)(module)和壓力角,蝸桿頭數(shù)z1和蝸輪齒數(shù) z2,z1110，推薦取z11，2，4，6 z22780,GB1008888對(duì)蝸桿模數(shù)作了專門規(guī)定。T5.11,GB1008788規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)值20 在動(dòng)力傳動(dòng)中，當(dāng)大于30 時(shí)，推薦采用25 在分度傳動(dòng)中，推薦采用15或12 ,四、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,四、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,基本參數(shù)：,蝸桿模數(shù)系列與齒輪模數(shù)系列有所不同。,蝸桿分度圓柱面上的導(dǎo)程角：,蝸桿的導(dǎo)程角(lead angle of worm),即使m、

19、z1相同，也會(huì)有許多不同直徑的蝸桿。因加工蝸輪的蝸輪滾刀相當(dāng)于蝸桿，為此需要備有不同直徑的蝸輪滾刀，這是很不經(jīng)濟(jì)的。,為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目和便于標(biāo)準(zhǔn)化。國標(biāo)規(guī)定：對(duì)于每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，只規(guī)定14種標(biāo)準(zhǔn)的蝸桿分度圓直徑，并把蝸桿分度圓直徑d1與模數(shù)m的比值稱為蝸桿的直徑系數(shù)，用q表示即,蝸桿的分度圓直徑d1和蝸桿的直徑系數(shù)q,Table5.11 蝸桿分度圓直徑d1與其模數(shù)m的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列 (GB10085-88) (單位：mm),注：括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用。,d1mq,z1一定時(shí)，q小，則1大，可以提高傳動(dòng)效率。 m一定時(shí)，q大，則d1大，蝸桿的剛度強(qiáng)度增大。,注意：d1mz1 !,討論：,蝸

20、桿的分度圓直徑d1和蝸桿的直徑系數(shù)q,標(biāo)準(zhǔn)中心距:,蝸桿蝸輪的分度圓直徑：,蝸桿蝸輪的齒頂高、齒根高以及齒頂圓直徑和齒根圓直徑可仿直齒輪：,規(guī)定：,幾何尺寸計(jì)算：,四、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,變位目的：為了湊中心距和提高蝸桿蝸輪傳動(dòng)的 承載能力。,變位特點(diǎn)： 1. 蝸桿的基本尺寸不變，但節(jié)圓與分度圓不重合。 2. 蝸輪的齒頂圓、齒根圓、分度圓齒厚發(fā)生了變化，但分度圓與節(jié)圓重合。,五、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的變位,五、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的變位,六、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用,六、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),1）傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊 因z1很小，z2可以很大，故傳動(dòng)比i12可以很大。一般情況下i12=10100

21、，故結(jié)構(gòu)十分緊湊。 2）傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小； 因蝸桿的輪齒是連續(xù)不斷的的螺旋齒，且其嚙合時(shí)為線接觸，所以其承載能力較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小。 3）傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重； 因嚙合輪齒間相對(duì)滑動(dòng)速度較大，故摩擦損耗大，傳動(dòng)效率較低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫升過高現(xiàn)象，且磨損較嚴(yán)重。為保證有一定的使用壽命，蝸輪常采用價(jià)格較昂貴的減磨材料，因而成本較高。 4）具有自鎖性； 當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角1小于嚙合輪齒間當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性。這時(shí)只能以蝸桿為主動(dòng)件，不能以蝸輪為主動(dòng)件 5）蝸桿軸向力較大，致使軸承摩擦損失較大。,特點(diǎn),應(yīng)用：各種蝸桿傳動(dòng)減速器,六、蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用,5.10 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu) (Be

22、vel Gears),5.10 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),圓錐齒輪機(jī)構(gòu)用來傳遞空間任意兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。圓錐齒輪傳動(dòng)振動(dòng)和噪聲都比較大，一般用于速度較低的傳動(dòng)中。,一、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),四、背錐與當(dāng)量齒輪,六、直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,五、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng),二、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的分類,三、直齒圓錐齒輪齒廓的形成,對(duì)應(yīng)于圓柱齒輪中的有關(guān)圓 柱，均變成了圓錐（分度圓 錐、基圓錐、齒頂圓錐、齒 根圓錐、節(jié)圓錐）。 大小端參數(shù)不同，為計(jì)算和 測量方便，取大端參數(shù)為標(biāo) 準(zhǔn)值。 其軸交角可以是任意的， 但一般90。,輪齒分布在截圓錐體上，齒形從大端到小端逐 漸變小。,一、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

23、,一、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),分三類：,設(shè)計(jì)、制造、安裝較易，應(yīng)用最廣。,直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),二、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的分類,二、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的分類,斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),很少應(yīng)用,二、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的分類,曲線齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高，故用于高速重載的場合。,二、圓錐齒輪機(jī)構(gòu)的分類,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AB必在以O(shè) 為中心、錐距R為半徑的球面上，稱為球面漸開線。,三、直齒圓錐齒輪齒廓的形成,三、直齒圓錐齒輪齒廓的形成,直齒圓錐齒輪的齒廓是由以錐頂O為球心，半徑

24、不同的球面漸開線所組成的。 直齒圓錐齒輪大端的齒廓曲線，理論上應(yīng)在以錐頂為中心，錐距R為半徑的球面上。,動(dòng)畫,可用背錐上的齒形代替球面漸開線。,O1CC稱為背錐,四、背錐與當(dāng)量齒輪 (Back Cone and equivalent spur Gear),四、背錐與當(dāng)量齒輪,O1AP O2BP 稱為背錐,四、背錐與當(dāng)量齒輪 (Back Cone and equivalent spur Gear),球面漸開線與背錐齒輪,一對(duì)背錐齒輪的嚙合相當(dāng)于一對(duì)錐齒輪大端的嚙合,當(dāng)量齒輪：,將背錐展成平面得兩個(gè)扇形齒輪，該扇形齒輪的m、ha、hf、z1、z2就是圓錐齒輪的相應(yīng)參數(shù)。 補(bǔ)足該扇形齒輪的輪齒的虛擬

25、齒輪稱為當(dāng)量齒輪。,四、背錐與當(dāng)量齒輪 (Back Cone and equivalent spur Gear),同理,當(dāng)量齒數(shù)(equivalent teeth number) Zv：,1，2分度圓錐角,四、背錐與當(dāng)量齒輪 (Back Cone and equivalent spur Gear),用仿形法加工直齒圓錐齒輪時(shí)，可按當(dāng)量齒 數(shù)選擇銑刀號(hào)碼； 對(duì)圓錐齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)， 可按當(dāng)量齒數(shù)查取齒形系數(shù)； 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) zmin可根據(jù)其當(dāng)量齒輪不發(fā)生根切的最少齒 數(shù)zvmin來換算，即,zv1，zv2不一定是整數(shù)。,當(dāng)量齒數(shù)的用途,五、直齒圓錐齒輪的嚙合

26、傳動(dòng),五、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng),除此之外，為保證兩輪的節(jié)圓錐頂重合，使嚙合齒面為線接觸，還應(yīng)使,一對(duì)直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng),就相當(dāng)于其一對(duì)當(dāng)量齒輪的嚙合傳動(dòng)。 正確嚙合的條件：兩輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，即,（二節(jié)圓錐錐頂交于一點(diǎn)O）,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪, =,連續(xù)傳動(dòng)條件：,重合度必須大于1, 其重合度可按其當(dāng)量齒輪進(jìn)行分析和計(jì)算。,五、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng),傳動(dòng)比：,如果=900，,分度圓錐角:齒輪的分度圓錐母線與軸線所夾的角。 大、小錐齒輪的分度圓錐角分別用 和 表示。,五、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng),基本參數(shù)：,六、直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,六、直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算,齒數(shù)z ： 在整個(gè)錐面上輪齒的個(gè)數(shù)。 模數(shù)m ：大端模數(shù)m為標(biāo)準(zhǔn)值