斜齒圓柱齒輪傳動

1、7-8斜齒圓柱齒輪傳動，從7-3節(jié)可以看出，發(fā)生線在基圓上純滾動時，發(fā)生線上任意點的軌跡就成為該圓的漸開線。 另一方面，在具有一定寬度的正齒輪中，其齒形側面是當產生面s在基礎圓筒上純滾動時，平面s由與基礎圓筒母線NN平行的直線KK形成的漸開線曲面。 另一方面，斜齒圓筒齒輪的形成和嚙合特性如圖7-27所示，在正齒圓筒齒輪嚙合時，其接觸線是與軸線平行的直線，因此，一對齒形沿著齒寬同時嚙合或解除嚙合，容易引起沖擊和噪音，傳動的穩(wěn)定性差，適合于高速齒輪傳動另外，圖7-27的正齒輪的齒形曲面的形成如圖7-28所示，斜齒輪圓筒齒輪的產生面在基軸上純滾動時，平面s上的直線KK與不與基軸母線NN平行而與NN形

2、成角度b，s平面在基軸上純滾動時，斜直線KK的軌跡形成斜齒輪的齒形曲面，與KK形成基嚙合時，接觸線都是平行于傾斜直線KK的直線。 圖7-28的斜齒輪的齒形曲面的形成，由于齒的高度有一定的限制，在兩齒的嚙合過程中，接觸線的長度從零逐漸變長，從某位置逐漸變短，直到嚙合脫離為止，斜齒輪的進入和脫離逐漸進行，所以傳動平穩(wěn)垂直于螺旋齒輪軸線的平面稱為端面，垂直于分度圓柱螺旋的平面稱為法線面，在計算螺旋齒輪的幾何尺寸時，必須注意端面參數(shù)與法線面參數(shù)的關系。 二、斜齒輪的幾何參數(shù)和尺寸計算，1 .螺旋角用分度圓筒面上的螺旋角表示斜齒輪齒輪的傾斜程度。 通常斜齒輪的螺旋角是指分度圓柱上的螺旋角。 斜齒輪的斜角

3、一般是820。 2 .模塊和壓力角圖7-29是斜齒圓筒齒輪的分度圓筒面的展開圖。 從圖中可以看出，端面間距pt和斜面間距pn的關系為p=m，因此，斜面模塊mn和端面模塊mt的關系為m n=m t cos，圖7-29端面和斜面間距，圖7-30為端面(ABD平面)壓力角和斜面(A1B1D平面)壓力從圖中可以看到，以及圖7-30端面壓力角和斜面壓力角，(3)兩輪螺旋角的大小相等，方向相反，即，1=-2。 使用立銑刀或滾刀加工螺旋齒輪時，刃沿螺旋齒槽的方向切削，刃在斜面上，因此一般以螺旋圓筒齒輪的斜面系數(shù)和斜面壓力角為基準值。 一對斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件為：由(1)兩輪的邊壓力角相等，(2)邊模數(shù)

4、相等的斜齒輪的齒形曲面的形成可知，斜齒輪的端面齒形曲線為漸開線。 從端面來看，一對漸開線直齒輪傳動相當于一對漸開線直齒輪傳動，因此，正齒輪的幾何尺寸計算方式可用于正齒輪的端面。 漸開線標準螺旋齒輪的幾何尺寸用表7-6的公式計算。3斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算、加工斜齒輪時，立銑刀沿螺旋方向進刀，所以必須根據(jù)齒輪的法向齒形選擇立銑刀。 另外，在計算齒輪的齒的強度時，因為力作用于斜面內，所以還需要知道斜面的齒形。 通常用近似的方法決定。 三、斜齒圓柱齒輪的當量齒數(shù)如圖7-31所示，過度圓柱面上的c點為齒輪的螺旋法線面nn，與分度圓柱面的交線為橢圓。 圖7-31斜齒輪的當量齒輪，其長半軸a=d/2co

5、s，短半軸b=d/2，橢圓在c點的曲率半徑，=a2/b為分度圓半徑，斜齒輪的斜面系數(shù)mn為模數(shù)，n=20，作為正齒輪，非常接近斜齒輪的斜面齒形。 該虛擬的直齒圓柱齒輪稱為斜齒圓柱齒輪的當量齒輪。 其齒數(shù)zv被稱為當量齒數(shù)。 從式(7-30 )可以看出，斜齒輪的當量齒數(shù)總是比實際齒數(shù)大，通常不是整數(shù)。斜齒輪的當量齒輪是正齒輪圓筒齒輪，不發(fā)生切根的最小齒數(shù)zvmin=17，因此正常齒輪標準是斜齒輪不發(fā)生切根的最小齒數(shù)是zmin=zvmincos3，如圖7-32所示，作用于斜圓筒齒輪的齒輪的法線力Fn相互垂直從圖7-32b可以得到三種分力的計算方式。 四、斜齒輪圓筒齒輪的強度設計，1 .齒輪的力，圖

6、7-32齒輪的力，F(xiàn)t=2T1/d1，F(xiàn)r=Fttann/cos，F(xiàn)a=Fttan，圓周力Ft和徑向力Fr的方向與正齒輪圓筒齒輪相同，推力Fa的方向與齒輪的螺旋可以利用左右規(guī)律來確定驅動輪的軸向力方向。 例如，在主動右螺紋齒輪中，右手四個手指彎曲的方向表示旋轉方向，大拇指的方向表示受到該軸向力的方向。 施加在從動輪上的各力的方向與主動輪相反，但大小相等。 2強度計算、檢查、設計、(1)齒輪的彎曲強度計算、(2)齒面接觸強度計算、檢查、設計、對象齒輪的材料發(fā)生了變化時，修正上述2式的系數(shù)305。 在用式(7-38 )求出中心距離a之后，根據(jù)選定的z1、z2和螺旋角(或模塊mn )，用下式計算模塊

7、mn (或螺旋角)，求出的mn在表7-1中作為基準值。=820。 圓錐齒輪用于交叉的兩軸之間的傳動，其中最廣泛使用的是兩軸交角=1 2=90的平齒圓錐齒輪。7-9圓錐齒輪傳動、一、平齒圓錐齒輪傳動特性、圓錐齒輪的運動關系相當于一對節(jié)圓錐純滾動。 除了節(jié)圓錐之外，圓錐齒輪還有分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐、基圓錐。圖7-33圓錐齒輪傳動，圖7-33表示一對標準平齒圓錐齒輪，其節(jié)圓錐和分度圓錐重疊，1、2是節(jié)圓錐角，2個圓錐幾何軸線的角度，d1、d2是大端節(jié)圓直徑。=1 2=90時，其傳動比如圖7-34所示，產生面a沿著基礎圓錐純滾動，在平面上用通過錐形頂點的直線OK形成漸開線曲面，即圓錐齒輪的齒形

8、曲面，直線OK上的各點的軌跡是漸開線。 由于漸開線NK上的各點與錐形o的距離相等，因此，漸開線位于以o為球心、以OK為半徑的球面上，因此圓錐齒輪的齒形曲線是以錐形o為球心的球面漸開線。 由于球面漸開線不能在平面上展開，設計和制造困難，所以經常用倒錐上的齒形曲線代替球面漸開線。 二、圓錐齒輪的齒形曲線，背錐和齒數(shù)當量，圖7-34球面漸開線的形成，圖7-35表示圓錐齒輪的軸線平面，OAB、Obb、Oaa分別表示分度圓錐，頂圓錐和根圓錐和軸線平面的交線。 把a點作為OA的垂線，把軸線和o點交叉，把OO作為軸線，把OA作為母線的圓錐稱為背錐。 將球面漸開線的齒輪投影到背錐上時，a、b點的投影為a、b點

9、，可知ab和a、b的差很小，用背錐齒形曲線代替球面漸開線。 圖7-35圓錐齒輪的背錐和齒數(shù)當量，將背錐表面展開為扇形平面，扇形的半徑rv為背錐母線的長度，以rv為分度圓半徑，大端模塊為標準模塊，以大端壓力角為20，描繪了扇形齒輪的齒形。 該齒形是圓錐齒輪大端的近似齒形，扇形齒輪的齒數(shù)是圓錐齒輪的實際齒數(shù)。 將扇形齒輪補充為完全的圓筒齒輪，稱為圓錐齒輪的當量齒輪，將當量齒輪的齒數(shù)zv稱為當量齒數(shù)。 從圖中可以看到：因為總是大于零度，所以通常是zvz，而且不是整數(shù)。 如上所述，圓錐齒輪的嚙合相當于圓筒齒輪的嚙合。 根據(jù)GB123691990，直齒圓錐齒輪傳動的幾何尺寸計算以其大端為基準。 當軸交角

10、=90時，標準直齒圓錐齒輪幾何尺寸計算式如表7-7所示。 三、正齒圓錐齒輪傳動的幾何尺寸計算，圖7-36表示正齒圓錐齒輪齒輪受到力的情況。 因為圓錐齒輪的齒輪的齒的厚度和高度向錐形方向逐漸減少，所以齒輪的齒的各截面的彎曲強度不同，為了簡化，假定載荷集中作用于齒寬中央部的節(jié)點。法向力Fn為三個分力：四，平齒圓錐齒輪強度計算，作用于一平齒圓錐齒輪的齒的力，圖7-36平齒圓錐齒輪受力的分析，式中dm1是小齒輪的齒寬中點的分度圓直徑，dm1=d1-bsin1，圓周力Ft=，徑向力Fr=Ft tancos 推力Fa的方向，相對于兩個齒輪都背著傘頂。 在兩軸角度=90的情況下，sin1=cos2、cos1

11、=sin2，因此，F(xiàn)r1=-Fa2、Fa1=-Fr2、Ft1=-Ft2、正齒輪傳動的強度計算與正齒輪圓柱齒輪傳動大致相同。 如上所述，正齒圓錐齒輪傳遞的強度可以用齒寬中央部的正齒圓筒齒輪當量的參數(shù)和公式近似計算。 2直齒圓錐齒輪強度計算*、檢驗、設計、(1)齒面接觸強度檢驗公式和設計公式，一般R=0.250.3的其他參數(shù)的含義及其單位與直齒圓柱齒輪相同。 式(7-49 )和(7-50 )僅適用于一對鋼制齒輪，在對象齒輪材料為鋼對鑄鐵或鑄鐵對鑄鐵的情況下，將式的系數(shù)335分別變更為285和250。 根據(jù)式(7-50 )求出錐形距離Re后，根據(jù)選定的齒數(shù)z1和z2，求出大端面模塊，2 )齒底彎曲強

12、度的檢查式和設計式、檢查、設計、式中，mm為平均模塊，mm=me(1-0.5R )； YF是齒形系數(shù)，用當量齒數(shù)zv從圖7-23中調查。 根據(jù)mm求出me，舍入為標準值。 齒輪的強度計算和幾何尺寸計算，主要決定齒輪的模數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒底圓直徑、齒寬等的法蘭、輻條、輪轂等結構尺寸和結構形式，必須根據(jù)結構設計來決定。 齒輪結構有鍛造、鑄造、組裝式、焊接齒輪等結構形式，具體結構必須根據(jù)工藝要求和經驗公式決定。7-10齒輪的構造，圖7-37齒輪軸在齒頂圓徑和軸徑接近的情況下，將齒輪和軸一體地稱為齒輪軸(圖7-37 )。 在齒頂圓直徑da500mm的情況下，一般是鍛造齒輪(圖7-38 )。

13、 da500mm通常使用鑄造齒輪(圖7-39 )。 大型齒輪(da600mm )為了節(jié)省寶貴的材料，在鑄鋼和鑄鐵的輪轂上設置了由優(yōu)質材料制成的齒圈(圖7-40 )。 圖338的鍛造齒輪結構可以是單個或少量生產的大型齒輪的焊接結構的齒輪(圖7-41 )。 圖7-39鑄造齒輪結構，圖7-40裝配式齒輪，圖7-41焊接式齒輪，半開式和開式齒輪傳動，或速度低的閉式齒輪傳動，可以定期人工添加潤滑油和潤滑脂進行潤滑。 7-11齒輪傳動的潤滑、閉式齒輪傳動通常采用油潤滑，其潤滑方式取決于齒輪的圓周速度v。 在v12m/s的情況下，使用油浴式(圖7-42 )，大齒輪會滲入到油池中一定深度，在齒輪旋轉時將潤滑油帶至嚙合部。 齒輪的油浸深度