機(jī)械原理齒輪傳動(dòng)課件.ppt

1、第五章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012年4月,機(jī) 械 原 理,典型的齒輪傳動(dòng),5-1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型與功能,齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，效率高，壽命長(zhǎng)，能保證恒定的傳動(dòng)比，而且其傳遞的功率與適用的速度范圍大。但是其制造安裝費(fèi)用較高，低精度齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)噪聲較大。,齒輪機(jī)構(gòu)是通過一對(duì)齒面的依次嚙合來(lái)傳遞兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，根據(jù)一對(duì)齒輪實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的情況，它可以分為定傳動(dòng)比和變傳動(dòng)比齒輪機(jī)構(gòu)。 本章僅討論實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比的圓形齒輪機(jī)構(gòu)。,一、齒輪機(jī)構(gòu)的類型與功能,平行軸齒輪傳動(dòng),相交軸齒輪傳動(dòng),圓柱齒輪傳動(dòng),漸開

2、線齒輪傳動(dòng) 變齒厚漸開線齒輪傳動(dòng) 偏心漸開線齒輪傳動(dòng) 漸開線非漸開線齒輪傳動(dòng) 圓弧圓柱齒輪傳動(dòng) 擺線齒輪傳動(dòng) 擺線針輪空軸傳動(dòng),非圓齒輪傳動(dòng),直齒錐齒輪傳動(dòng),斜齒錐齒輪傳動(dòng),曲齒錐齒輪傳動(dòng),弧齒錐齒輪傳動(dòng) 擺線齒錐齒輪傳動(dòng) 準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪傳動(dòng),交錯(cuò)軸 齒輪傳動(dòng),準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng),交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng),蝸桿傳動(dòng),弧齒準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng) 擺線齒準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng),圓柱蝸 桿傳動(dòng),阿基米德（軸向直廓）圓柱蝸桿傳動(dòng) （ZA蝸桿） 漸開線圓柱蝸桿傳動(dòng)（ZI蝸桿） 法向直廓圓柱蝸桿傳動(dòng)（ZN蝸桿） 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)（ZC蝸桿） 圓環(huán)面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng) 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿傳動(dòng)（ZK蝸桿）,環(huán)面蝸 桿傳動(dòng),錐面蝸 桿

3、傳動(dòng),平面齒包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（TP蝸桿） 直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（TA蝸桿） 錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（TK蝸桿） 漸開面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（TI蝸桿）,齒輪機(jī)構(gòu)有以下常見類型：,1、平行軸之間傳遞運(yùn)動(dòng),（1）直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),輪齒分布在圓柱體外部且與其軸線平行,嚙合的兩外齒輪轉(zhuǎn)向相反。應(yīng)用 廣泛。,（2）斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),輪齒與其軸線傾斜，兩輪轉(zhuǎn)向相反，傳動(dòng)平穩(wěn),適合于高速傳動(dòng),但有軸向力。,（3）人字齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),由兩排旋向相反的斜齒輪對(duì)稱組成，其軸向力被相互抵消。適合高速和重載傳動(dòng)，但制造成本較高。,（4）直齒內(nèi)嚙合圓柱齒輪機(jī)構(gòu),輪齒與其軸線平行且分布在空心圓柱體的內(nèi)部，它與外齒輪嚙合時(shí)兩輪的轉(zhuǎn)向

4、相同。,（5）斜齒內(nèi)嚙合圓柱齒輪機(jī)構(gòu),輪齒與其軸線傾斜的內(nèi)齒輪加工困難，它與斜齒外齒輪嚙合時(shí)兩輪轉(zhuǎn)向相同。有軸向力。 應(yīng)用較少。,（6）直齒齒輪齒條機(jī)構(gòu),齒數(shù)趨于無(wú)窮多的外齒輪演變成齒條，它與外齒輪嚙合時(shí)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條直線移動(dòng)。,（7）斜齒齒輪齒條機(jī)構(gòu),斜齒輪斜齒條嚙合傳動(dòng),應(yīng)用較少。,（8）非圓齒輪機(jī)構(gòu),輪齒分布在非圓柱體上，可實(shí)現(xiàn)一對(duì)齒輪的變傳動(dòng)比。需要專用機(jī)床加工，加工成本較高，設(shè)計(jì)難度較大。,這是利用非圓齒輪變傳動(dòng)比的工作原理，設(shè)計(jì)的一種容積泵?，F(xiàn)已獲得實(shí)用新型專利。,2、相交軸之間傳遞運(yùn)動(dòng),(1) 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),輪齒沿圓錐母線排列于截錐表面，是相交軸齒輪傳動(dòng)的基本形式。制造較為

5、簡(jiǎn)單。,（2）斜齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),輪齒傾斜于圓錐母線，制造困難，應(yīng)用 較少。,（3）曲齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu),輪齒是曲線形，有圓弧齒、螺旋齒等，傳動(dòng)平穩(wěn)，適用于高速、重載傳動(dòng)，但制 造成本較高。 現(xiàn)在汽車后橋都采用 這種齒輪。,3、交錯(cuò)軸之間傳遞運(yùn)動(dòng),（1）交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu),兩螺旋角數(shù)值不等的斜齒輪嚙合時(shí)，可組成兩軸線任意交錯(cuò)傳動(dòng)，兩輪齒為點(diǎn)接觸，且滑動(dòng)速度較大，主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)或輕載傳動(dòng)。,（2）蝸桿蝸輪傳動(dòng),蝸桿蝸輪傳動(dòng)多用于兩軸交錯(cuò)角為90的傳動(dòng)，其傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，具有自鎖性，但效率較低。,（3）準(zhǔn)雙曲線齒輪傳動(dòng),其節(jié)曲面為單葉雙曲線回轉(zhuǎn)體的一部分。它能實(shí)現(xiàn)兩軸線中心距較小的交錯(cuò)軸傳動(dòng)，

6、但制造困難。,4、特種齒輪,這是一種同向傳動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)。,二、齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,齒輪用于傳遞（變換）運(yùn)動(dòng)和力,（1）轉(zhuǎn)速大小的變換,三、齒輪機(jī)構(gòu)的功能,(2) 轉(zhuǎn)速方向的變換,平行軸外嚙合齒輪傳動(dòng)改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向,平行軸內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)不改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向,(3) 改變運(yùn)動(dòng)的傳遞方向,相交軸外嚙合齒輪傳動(dòng)不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運(yùn)動(dòng)的傳遞方向,交錯(cuò)軸外嚙合齒輪傳動(dòng)不僅改變齒輪的回轉(zhuǎn)方向還改變運(yùn)動(dòng)的傳遞方向,(4) 改變運(yùn)動(dòng)特性,齒輪齒條傳動(dòng)可以把一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)變換為移動(dòng)，或者把一個(gè)移動(dòng)變換為轉(zhuǎn)動(dòng),非圓齒輪傳動(dòng)可以把一個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)變換為非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，或者把一個(gè)非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)變換為勻速轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪機(jī)構(gòu)是依

7、靠輪齒直接接觸構(gòu)成高副來(lái)傳遞兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。 齒廓形狀不同，則傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的情況也就不同。,5-2 瞬時(shí)傳動(dòng)比與齒廓曲線,一、齒廓嚙合基本定律,任意齒廓的兩齒輪嚙合時(shí)，其瞬時(shí)角速度的比值等于齒廓接觸點(diǎn)公法線將其中心距分成兩段長(zhǎng)度的反比。,節(jié)點(diǎn)與節(jié)圓的概念,在齒輪機(jī)構(gòu)中，相對(duì)速度瞬心P 稱為嚙合節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱節(jié)點(diǎn)。,兩齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，節(jié)點(diǎn)P在兩輪各自運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的軌跡分別稱為齒輪1和齒輪2的節(jié)曲線。當(dāng)該節(jié)曲線為圓時(shí)，稱其為齒輪的節(jié)圓。,節(jié)曲線是齒輪的動(dòng)瞬心線，齒輪的嚙合傳動(dòng)相當(dāng)于其兩節(jié)曲線作無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)。,點(diǎn)P為節(jié)點(diǎn),分析：,（2）節(jié)點(diǎn)P在中心線上按一定規(guī)律移動(dòng)的情況。,（1）節(jié)點(diǎn)P為中心

8、線上的一個(gè)固定點(diǎn)的情況。,二、共軛齒廓的形成,凡能滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒廓稱為共軛齒廓。,什么是共軛曲面？,當(dāng)曲面 按某一運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲面 與曲面 始終保持接觸，并推動(dòng)曲面 完成運(yùn)動(dòng) ,則稱曲面 和 在共軛運(yùn)動(dòng) 、 條件下互為“共軛曲面”。,嚙合傳動(dòng)的齒輪齒面就是“互為共軛曲面”,共軛齒廓嚙合時(shí)，兩齒廓在嚙合點(diǎn)相切，其嚙合點(diǎn)的公法線通過節(jié)點(diǎn)P。理論上，只要給定一齒輪的齒廓曲線，并給定中心距和傳動(dòng)比i12，就 可以求出與之共軛的另一齒輪的齒廓曲線。 共軛齒廓可以用包絡(luò)線法、齒廓法線法或動(dòng) 瞬心線法等方法求得。 自己通過閱讀143146頁(yè)掌握齒廓法線法求解 共軛齒廓的方法。,曲面共軛的兩個(gè)

9、條件：, 接觸條件,兩個(gè)曲面始終保持接觸。,這兩個(gè)曲面在坐標(biāo)系,的矢量方程為,接觸條件為,任意接觸點(diǎn)的單位法矢為,任意接觸點(diǎn)的單位法矢為, 運(yùn)動(dòng)條件,保證兩個(gè)曲面不會(huì)相互嵌入。,為了滿足這個(gè)條件，必須使得兩個(gè)曲面在接觸點(diǎn)處的相對(duì)速度在接觸點(diǎn)的公法線方向的投影為零，即,共軛曲面的三類基本問題, 已知曲面 以及曲面 和 的共軛運(yùn)動(dòng) 和 ，求曲面 的方程。, 已知曲面 以及曲面 和 的共軛運(yùn)動(dòng) 和 ，求曲面 的方程。, 已知曲面 和 的方程，求曲面 和 的共軛運(yùn)動(dòng) 和 。,例如，根據(jù)刀具的齒面求解齒輪的齒面。,例如，根據(jù)齒輪的齒面設(shè)計(jì)刀具的齒面。,例如，齒輪的傳動(dòng)分析。,5-3 漸開線與漸開線齒廓嚙

10、合傳動(dòng)的特點(diǎn),一、漸開線與漸開線方程,什么是漸開線？,漸屈線：,曲線 上每點(diǎn)的曲率中心的軌跡C稱為曲線 的漸屈線，也稱為曲線 的法包線（法線的包絡(luò)線）。,漸開線（漸伸線）：,曲線 對(duì)它的漸屈線 C 而言，就是漸開線（漸伸線）。,1.漸開線的形成,當(dāng)直線x-x沿半徑為rb的圓作純滾動(dòng)時(shí)，該直線上任一點(diǎn)K的軌跡稱為該圓的漸開線，該圓稱為漸開線的基圓，直線x-x稱為漸開線的發(fā)生線，角K 稱為漸開線AK段的展角。,2.漸開線的性質(zhì),2) 漸開線上任一點(diǎn)的法線切于基圓。,3) 基圓以內(nèi)沒有漸開線。,4) 漸開線的形狀僅取決于其基圓的大小?；鶊A越小，漸開線越彎曲，基圓越大，漸開線越平直，當(dāng)基圓半徑為無(wú)窮大

11、時(shí)，漸開線就變成一條直線。,5) 同一基圓上的任意兩條漸開線都是法向等距線。,如右圖所示，以O(shè)A為極坐標(biāo)軸，漸開線上的任一點(diǎn)K可用向徑rK和展角K來(lái)確定。根據(jù)漸開線的性質(zhì)，有,3.漸開線方程,展角K稱為壓力角K的漸開線函數(shù)，工程上常用invK表示。,式中K稱為漸開線在K點(diǎn)的壓力角，它是K點(diǎn)作用力F的方向(K點(diǎn)漸開線的法線方向)與該點(diǎn)速度VK方向的夾角。,綜上所述，可得漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程為,為使用方便，有些書將不同壓力角的漸開線函數(shù)invK=tanK-K 以表格的形式給出，K以度為單位，而K=invK 的單位為弧度。,二、漸開線齒廓嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn),3.嚙合線是過節(jié)點(diǎn)的直線 （平穩(wěn)性）,1.傳

12、動(dòng)比恒定不變（不變性）,2.中心距變動(dòng)不影響傳動(dòng)比（可分性）,4.能與直線齒條嚙合，形成齒輪齒條傳動(dòng),5-4 漸開線圓柱齒輪及其基本齒廓,一、齒輪的各部分名稱,齒頂圓：過各輪齒頂端的圓，其直徑用da、半徑用ra表示。,齒根圓：與齒輪各輪齒齒槽底部相切的圓，直徑用df 、半徑用rf 表示。,外齒輪,齒槽寬：相鄰兩齒間的空間稱為齒槽，任意圓周上齒槽兩側(cè)齒廓間的弧線長(zhǎng)度稱為該圓上的齒槽寬，用ei表示。,齒距(周節(jié))：任意圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的弧線長(zhǎng)度稱為齒距(或稱周節(jié))，用pi表示。,齒厚：任意圓周上一個(gè)輪齒的兩側(cè)齒廓間的弧線長(zhǎng)度稱為該圓上的齒厚，用si表示。,分度圓：為設(shè)計(jì)和制造的方便而規(guī)定的

13、一個(gè)基準(zhǔn)圓，其直徑用d、半徑用r表示。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓上的齒厚s與齒槽寬e相等。,齒頂高：位于齒頂圓與分度圓之間的輪齒部分稱為齒頂。齒頂部分的徑向高度稱為齒頂高，用ha表示。,齒根高：位于齒根圓與分度圓之間的輪齒部分稱為齒根。齒根部分的徑向高度稱為齒根高，用hf 表示。,全齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，用 h表示。顯然,齒根圓：?,內(nèi)齒輪,齒頂圓：?,齒厚：?,齒槽寬：?,齒距(周節(jié))：?,分度圓：?,齒頂高：?,齒根高：?,全齒高：?,二、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸,1漸開線齒輪的基本參數(shù)與基本齒廓,（1）齒數(shù) 在齒輪的整圓周上輪齒總數(shù)，用z表示，顯然z應(yīng)為整數(shù)。 齒輪的齒數(shù)是

14、根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定的，如：傳動(dòng)比、中心距要求、接觸強(qiáng)度等。,（2）模數(shù)m,齒輪幾何尺寸的計(jì)算最關(guān)鍵的是確定分度圓直徑。,在齒輪分度圓上有如下基本幾何關(guān)系:,如何確定分度圓直徑？,式中:,圓周率，已知。,齒數(shù)，已知。,周節(jié)（分度圓齒距），未知。,分度圓直徑，未知。,令：,模數(shù)系列,分度圓直徑為：,在工程中，有以下幾種確定分度圓直徑的方法,（1）模數(shù)制（中國(guó)、日本、德國(guó)等絕大多數(shù)國(guó)家）,模數(shù)的量綱 mm ，確定模數(shù)m實(shí)際上就是確定周節(jié)p,也就是確定齒厚和齒槽寬e。模數(shù)m越大，周節(jié)p越大，齒厚s和齒槽寬e也越大。 進(jìn)而推論，模數(shù)越大，輪齒的抗彎強(qiáng)度越大。,這是一組齒數(shù)相同，模數(shù)不同的齒輪。,確定模數(shù)的

15、依據(jù) 根據(jù)輪齒的抗彎強(qiáng)度選擇齒輪的模數(shù),模數(shù)的意義,（2）徑節(jié)制（美國(guó)、英國(guó)）,分度圓直徑為：,令：,徑節(jié)系列,（3）周節(jié)制,分度圓直徑為：,直接制定周節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)。,周節(jié)制沒有用于齒輪，而是用于同步帶輪和鏈輪。,目前，在中國(guó)大多數(shù)用模數(shù)制同步帶輪，部分用周節(jié)制同步帶輪。鏈輪用得是一種特殊的周節(jié)制。,（3）分度圓壓力角(齒形角),若為提高齒輪的綜合強(qiáng)度而增大分度圓壓力角時(shí)，推薦為25。,為什么？,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1356-88）中規(guī)定分度圓壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值 為20。,（4）齒頂高系數(shù) 齒頂高h(yuǎn)a與模數(shù)成正比，即,稱 為齒頂高系數(shù),（5）徑向間隙系數(shù) 齒根高h(yuǎn)f 與模數(shù)成正比，即,稱 為徑向間隙系數(shù)或頂

16、隙系數(shù),輪齒間的徑向間隙： 。,齒頂高系數(shù) 和徑向間隙系數(shù) 均為標(biāo)準(zhǔn)值。,（6）漸開線圓柱齒輪的基本（基準(zhǔn)）齒廓（齒形）,1）齒條同側(cè)齒廓為平行的直線，齒廓上各點(diǎn)具有相同的壓力角，即為其齒形角，它等于齒輪分度圓壓力角。,3）與齒頂線平行且齒厚s等于齒槽寬e的直線稱為分度線，它是計(jì)算齒條尺寸的基準(zhǔn)線。,2）與齒頂線平行的任一直線上具有相同的齒距 。,2漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸,5-5 漸開線齒廓的加工原理,齒輪的加工方法很多，根據(jù)其特點(diǎn)可以分為：,1.整體制造 鑄 造 鍛 造 粉末冶金 沖壓 拉齒,一、齒輪加工方法,齒輪加工實(shí)例,沖壓齒輪,拉刀拉齒,2.整齒制造 銑 齒 刨 齒,銑 齒,

17、3.包絡(luò)法制造 插齒 滾齒 磨齒,齒條插刀插齒,齒輪插刀插外齒,齒輪插刀插內(nèi)齒,磨 齒,齒輪的一般加工工藝路線：,滾齒（插齒）,剃 齒,熱處理,珩 齒,滾齒（插齒）,熱處理,磨 齒,剃 齒,滾直齒輪,滾斜齒輪,展成法,仿形法,切削法,二、仿形法,仿形法是利用與齒輪的齒槽形狀相同的刀具直接加工出齒輪齒廓的。盤狀銑刀加工齒輪時(shí)，銑刀繞自身軸線回轉(zhuǎn)，輪坯沿本身軸線移動(dòng)，當(dāng)銑完一個(gè)齒槽后，輪坯退回原處，再用分度頭將輪坯轉(zhuǎn)過360/z。用同樣方法銑第二個(gè)齒槽，重復(fù)進(jìn)行，直至銑出全部輪齒。,仿形法加工,各號(hào)銑刀的齒形都是按該組內(nèi)齒數(shù)最少的齒輪齒形制作的，以便加工出的齒輪嚙合時(shí)不致卡住。,范成法演示,根據(jù)包

18、絡(luò)法形成共軛齒廓的原理，當(dāng)?shù)毒叩乃残木€C1與齒輪的瞬心線C2相切作純滾動(dòng)時(shí)，與C1固結(jié)的刀具齒廓K1可以包絡(luò)齒輪的齒廓K2。這種加工方法稱為范成法。,三、展成法,（1）齒條型刀具的齒形,1.刀具及其齒形,用范成法切削齒輪時(shí)，常用的刀具有：齒輪插刀、齒條插刀(梳刀)和滾刀。,（2）齒輪型刀具的齒形,盤形插齒刀,碗形插齒刀,套筒形插齒刀,2.切削過程中的運(yùn)動(dòng),（1）范成運(yùn)動(dòng),齒輪插刀的節(jié)圓與被加工齒輪的節(jié)圓相切并作純滾動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為范成運(yùn)動(dòng)。,插齒機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)使插齒刀與被加工齒輪保持范成運(yùn)動(dòng)。,什么是范成運(yùn)動(dòng)？,用齒輪插刀加工齒輪時(shí),齒條刀具的節(jié)線與被加工齒輪的分度圓相切并作純滾動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱

19、為范成運(yùn)動(dòng)。,機(jī)床傳動(dòng)鏈應(yīng)使齒條插刀與被加工齒輪保持范成運(yùn)動(dòng)。,用齒條刀具加工齒輪時(shí),注意：范成運(yùn)動(dòng)是在完成一次切削運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行的。,（2）切削運(yùn)動(dòng)及其它運(yùn)動(dòng),幾個(gè)問題：,切削運(yùn)動(dòng)的作用是什么？ 讓刀運(yùn)動(dòng)的作用是什么？ 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的作用是什么？,3.滾齒加工的特點(diǎn),齒條刀具插齒過程,（1）齒條刀插齒的缺點(diǎn),齒條刀(梳刀)插齒時(shí)，由于梳刀的長(zhǎng)度有限，在加工幾個(gè)齒廓之后必須退回到原來(lái)位置，這就造成機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以保證分齒精度。,插齒過程中切削不連續(xù)，生產(chǎn)率低。,滾 刀,（2）滾齒原理,這樣就可以加工出漸開線齒輪，并且可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)切削提高生產(chǎn)效率。,把滾刀做成蝸桿形狀,該蝸桿的軸截面為直線齒形,滾刀旋

20、轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于直線齒廓的齒條沿其軸線方向連續(xù)不斷地移動(dòng),這是一個(gè)了不起的創(chuàng)造！,設(shè)想：,實(shí)際結(jié)果：,把滾刀做成阿基米德蝸桿，其軸截面為直線齒形，加工漸開線齒輪有誤差。,把滾刀做成延伸漸開線蝸桿，其法截面為直線齒形，加工漸開線齒輪也有誤差。,把滾刀做成漸開線蝸桿，其法截面為直線齒形，加工漸開線齒輪沒有誤差。,結(jié)果的討論：,原來(lái)的設(shè)想很好，但是，比較粗糙，理論上不夠精確。,用漸開線蝸桿作為滾刀，之所以能夠加工出精確的漸開線齒輪，是因?yàn)?，漸開線蝸桿與漸開線齒輪嚙合，正好符合齒輪嚙合基本定律。,阿基米德蝸桿、延伸漸開線蝸桿滾刀與漸開線齒輪嚙合，均不符合齒輪嚙合基本定律。,實(shí)際生產(chǎn)中所用滾刀的情況：,漸開

21、線蝸桿 應(yīng)用較少，因?yàn)槟X較困難,阿基米德蝸桿修形 應(yīng)用較多，因?yàn)楸容^容易磨齒和修形,4.標(biāo)準(zhǔn)齒輪及變位齒輪的加工,齒條刀具為例,這種齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。,1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪加工,條件：,齒條刀具的分度線與齒輪毛坯的分度圓相切,刀具移動(dòng)的線速度v等于輪坯分度圓的線速度r，即v =r，亦即作純滾動(dòng)。,加工結(jié)果：,分度圓壓力角等于刀具的齒形角 （為什么？）,分度圓齒厚s等于刀具分度線上的齒槽寬e （為什么？）,刀具的齒頂高等于齒輪的齒根高 （為什么？）,2）變位齒輪加工,條件：,齒條刀具的分度線不與齒輪毛坯的分度圓相切，相離或相割,刀具移動(dòng)的線速度v等于輪坯分度圓的線速度r，即v =r。,稱x為變位系數(shù)

22、相割時(shí)x為負(fù)值 相離時(shí)x為正值 相切時(shí)x為零,稱xm為變位量,加工結(jié)果：,分度圓壓力角等于刀具的齒形角 （為什么？）,標(biāo)準(zhǔn)齒輪,變位齒輪,齒輪的分度圓齒厚,（為什么？）,齒輪分度圓上的齒槽寬,（為什么？）,標(biāo)準(zhǔn)齒輪,變位齒輪,齒輪的齒根高 hf=m(h*a+c*x) （為什么？）,標(biāo)準(zhǔn)齒輪,變位齒輪,用齒條刀具范成法切制一漸開線直齒圓柱外齒輪，已知齒數(shù)Z=90，刀具的參數(shù)：m=2mm, =20。,h*a=1, c*=0.25。 (1) 輪坯以 =1/22.5rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，齒條刀中心線相對(duì)輪坯中心O的距離L=？此時(shí)齒條刀的移動(dòng)速度vd=? (2)如果齒條刀的位置和移動(dòng)

23、速度都不變，而輪坯的角速度變?yōu)?1/23.5rad/s，則此時(shí)被切齒輪的齒數(shù)Z=？屬哪種變位齒輪？變位系數(shù)x=？ (3)針對(duì)(2)中齒輪，求出其齒頂圓直徑da=?基圓半徑rb=?,5-6 漸開線齒輪加工中的幾個(gè)問題,一、公法線長(zhǎng)度,為什么要計(jì)算齒厚？,齒頂厚sa：,基圓齒厚sb：,任意圓周上的弧齒厚：,1齒厚的計(jì)算,2. 公法線長(zhǎng)度的計(jì)算與測(cè)量,當(dāng)跨k個(gè)齒時(shí)，其公法線長(zhǎng)度Wk為：,Wk=(k-1)pb+sb,公法線長(zhǎng)度計(jì)算,所謂公法線長(zhǎng)度，是指齒輪上不在同一輪齒上的某兩條反向漸開線齒廓間的法線距離。,公法線的長(zhǎng)度與跨齒數(shù)有關(guān),變位齒輪公法線長(zhǎng)度： Wk=mcos(k-0.5)+z inv+2x

24、msin,基圓齒厚 sb=scos+mzcosinv,Wk=mcos(k-1)+zinv+scos,Wk=(k-1)pb+sb,基圓齒距 pb=mcos,標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓齒厚,標(biāo)準(zhǔn)齒輪公法線長(zhǎng)度：Wk=mcos(k-0. 5)+z inv,變位齒輪分度圓齒厚,公法線長(zhǎng)度測(cè)量,測(cè)量方法,在齒輪制造時(shí)，通過檢驗(yàn)公法線長(zhǎng)度來(lái)控制齒輪加工質(zhì)量。,跨齒數(shù)的確定,無(wú)論是公法線長(zhǎng)度的計(jì)算還是測(cè)量，都涉及跨幾個(gè)齒的問題。,確定跨齒數(shù)的原則是： 使卡尺的卡爪與齒廓中部的漸開線接觸。,標(biāo)準(zhǔn)齒輪跨齒數(shù)：,變位齒輪跨齒數(shù)：,為什么？,用齒條刀具范成法切制一漸開線直齒圓柱外齒輪，已知齒數(shù)Z=90，刀具的參數(shù)：m=2mm,

25、 =20。,h*a=1, c*=0.25。 (1) 輪坯以 =1/22.5rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，齒條刀中心線相對(duì)輪坯中心O的距離L=？此時(shí)齒條刀的移動(dòng)速度vd=? (2)如果齒條刀的位置和移動(dòng)速度都不變，而輪坯的角速度變?yōu)?1/23.5rad/s，則此時(shí)被切齒輪的齒數(shù)Z=？屬哪種變位齒輪？變位系數(shù)x=？ (3)針對(duì)(2)中齒輪，求出其齒頂圓直徑da=?基圓半徑rb=?,二、根切現(xiàn)象及其避免方法,用范成法加工漸開線齒輪過程中，有時(shí)刀具齒頂會(huì)把被加工齒輪根部的漸開線齒廓切去一部分，這種現(xiàn)象稱為根切。,根切現(xiàn)象,根切將削弱齒根強(qiáng)度，甚至可能降低傳動(dòng)的重合度，影響傳動(dòng)質(zhì)量。,根切的

26、危害：,根切現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？,1. 根切現(xiàn)象及產(chǎn)生原因,根切現(xiàn)象是因?yàn)榈毒啐X頂線(齒條型刀具)或齒頂圓(齒輪插刀)超過了極限嚙合點(diǎn)（嚙合線與被切齒輪基圓的切點(diǎn)）N1而產(chǎn)生的。,分析切齒過程,切齒從點(diǎn)B1開始到點(diǎn)N1切出了輪齒的漸開線部分。,2. 避免根切的方法,提高嚙合極限點(diǎn)N1,加大壓力角,增加齒數(shù)Z,降低刀具齒頂線,減小齒頂高系數(shù),正變位x0,不根切的最小齒數(shù)：,通過正變位，使得：,不根切的最小變位系數(shù)：,一、一對(duì)漸開線齒輪的正確嚙合條件,若能正確嚙合，必須有：,即：,一對(duì)漸開線齒輪的正確嚙合條件,5-7 漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)計(jì)算,二、齒輪傳動(dòng)的嚙合角無(wú)側(cè)隙嚙合方程式,一對(duì)齒輪的嚙合情況,

27、標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合,中心距,中心距,中心距,無(wú)側(cè)隙嚙合,有側(cè)隙嚙合,卡死,機(jī)械設(shè)計(jì)中“側(cè)隙”的處理方法,孔的公稱直徑：,軸的公稱直徑：,齒輪在設(shè)計(jì)中的參數(shù)均按無(wú)側(cè)隙嚙合計(jì)算，實(shí)際嚙合的側(cè)隙由公法線長(zhǎng)度公差給定。,為保證無(wú)齒側(cè)間隙嚙合，應(yīng)該有：,變位齒輪嚙合,節(jié)圓周上的弧齒厚：,三、中心距及中心距變動(dòng)系數(shù)y,變位齒輪傳動(dòng)的實(shí)際中心距為a,此時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，此中心矩稱為標(biāo)準(zhǔn)中心距 a，即,變位齒輪傳動(dòng)時(shí)，其實(shí)際中心距與標(biāo)準(zhǔn)中心距不相等，即,也就是說兩齒輪的分度圓不相切,ym為兩齒輪的分度圓分離距離?；蚍Q中心距變動(dòng)量，系數(shù)y稱為中心距變動(dòng)系數(shù),或,這個(gè)系數(shù)在變位齒輪的尺寸計(jì)算中非常重要,四、漸開線齒輪連

28、續(xù)傳動(dòng)條件,1重合度的基本概念,觀察輪齒的嚙合過程,實(shí)際嚙合線與基圓齒距Pb的比值稱為重合度,用表示：,重合度值越大，表明齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性和平穩(wěn)性越好，一般機(jī)械制造業(yè)中，齒輪傳動(dòng)的許用重合度=1.31.4，即要求。,一、轉(zhuǎn)變思想觀念,二、大作業(yè)是三個(gè)，不是一個(gè)！ 大作業(yè)1：連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 大作業(yè)2：凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 大作業(yè)3：齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 每個(gè)大作業(yè)都有自己?jiǎn)为?dú)的封面，單獨(dú)裝訂，一起上交！,2.重合度的計(jì)算,3. 重合度的物理意義及影響因素,物理意義,影響重合度的因素,1)齒頂高系數(shù)h*a,增大h*a 可使實(shí)際嚙合線加長(zhǎng),從而增大。,2)齒數(shù)z1, z2,齒數(shù)增多，也可使實(shí)際嚙合線加長(zhǎng)，從而增大

29、,當(dāng)z1一定，z2增至無(wú)窮多即變?yōu)辇X條時(shí)，其重合度為：,若設(shè)想將z1、z2都增大成齒條時(shí),則重合度將趨向于某極限值max,當(dāng) h*a =1， =20時(shí) max=1.981,3） 嚙合角,正傳動(dòng)的角度變位齒輪，其嚙合角，亦即正傳動(dòng)齒輪隨其變位系數(shù)x1、x2和嚙合角的增大而使重合度減小，因此重合度就成為選擇變位系數(shù)的一個(gè)限制條件。,將隨嚙合角的增大而減小。,當(dāng)其它條件不變時(shí)，若增大安裝的中心距會(huì)使嚙合角增大，重合度減小。因而漸開線齒輪傳動(dòng)的可分性受到傳動(dòng)連續(xù)性的制約，必須保證1。,*五、漸開線齒輪傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù),六、變位齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算,有興趣的同學(xué)可以看書，有問題找老師答疑。,有興趣的同學(xué)

30、可以看書，有問題找老師答疑。,5-8 變位齒輪傳動(dòng)的類型、應(yīng)用與變位系數(shù)的選擇,一、漸開線齒輪傳動(dòng)類型,變位齒輪傳動(dòng)的特性與變位系數(shù)和x=(x1+x2)的大小及變位系數(shù)x1，x2分配有關(guān)。根據(jù)x，x1，x2的數(shù)值，可把齒輪傳動(dòng)分為三種基本類型,1.標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)（x=x1=x2 =0),這是變位齒輪傳動(dòng)的特例，其嚙合角等于分度圓壓力 角，中心距a等于標(biāo)準(zhǔn)中心距a。為避免根切，要求zzmin。這類齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用方便，可以保持標(biāo)準(zhǔn)中心距，但小齒輪的齒根較弱，易磨損。,2.高度變位齒輪傳動(dòng)（x=x1+x2 =0，x1=x2),又稱為等移距變位齒輪傳動(dòng)。由于它與標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)一樣，x=0，x1=x

31、2，因此，=, a=a, y=0, y=0 這種齒輪傳動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，其嚙合角=不變，僅僅齒頂高和齒根高發(fā)生了變化，即 ha1=(h*a+x1)m hf1=(h*a+c*x1)m 故稱之為高度變位齒輪傳動(dòng)。 為避免根切，一般要求z1+z22zmin,這時(shí)，小齒輪z1可以小于zmin而采用正變位，因而這類齒輪傳動(dòng)可以減小機(jī)構(gòu)尺寸，并且還可以提高承載能力，改善磨損情況。,3.角度變位齒輪傳動(dòng)（x=x1+x20),由于x=x1+x20,因而其嚙合角不再等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪的嚙合角，故稱為角度變位齒輪傳動(dòng)。它又可分為兩種情況：,1)正傳動(dòng)：x =x1+x2 0,由于x1+x20，因此 ， a a ， y 0

32、 ， y 0 這種齒輪傳動(dòng)的兩分度圓不再相切而是分離ym。為保證標(biāo)準(zhǔn)徑向間隙和無(wú)側(cè)隙嚙合，其全齒高應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)齒輪縮短ym。,正傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：可以減小機(jī)構(gòu)尺寸，減輕輪齒的磨損，提高承載能力，還可以配湊并滿足不同中心距的要求。,2)負(fù)傳動(dòng)：x=x1+x2 0,此時(shí) 0；這種齒輪傳動(dòng)的兩分度圓相交，它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以配湊不同的中心距，但是其承載能力和強(qiáng)度都有所下降。一般只在配湊中心距或在不得已的情況 下，才采用負(fù)傳動(dòng)。,用齒條刀具范成法切制一漸開線直齒圓柱外齒輪，已知齒數(shù)Z=90，刀具的參數(shù)：m=2mm, =20。,h*a=1, c*=0.25。 (1) 輪坯以 =1/22.5rad/s的角速度轉(zhuǎn)

33、動(dòng)，在切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，齒條刀中心線相對(duì)輪坯中心O的距離L=？此時(shí)齒條刀的移動(dòng)速度vd=? (2)如果齒條刀的位置和移動(dòng)速度都不變，而輪坯的角速度變?yōu)?1/23.5rad/s，則此時(shí)被切齒輪的齒數(shù)Z=？屬哪種變位齒輪？變位系數(shù)x=？ (3)針對(duì)(2)中齒輪，求出其齒頂圓直徑da=?基圓半徑rb=?,二、變位齒輪的應(yīng)用,只要合理地選擇變位系數(shù)， 變位齒輪的承載能力可比標(biāo)準(zhǔn)齒輪提高20以上，而制造變位齒輪又不需要特殊的機(jī)床、刀具和工藝方法，因此，在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量擴(kuò)大變位齒輪的應(yīng)用。變位齒輪的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面：,1.避免輪齒根切,為使齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當(dāng)zzmi

34、n時(shí)，可用正變位以避免根切。,2.配湊中心距,變位齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)齒數(shù)z1、z2一定的情況下，若改變變位系數(shù)x1、x2值，可改變齒輪傳動(dòng)中心距，從而滿足不同中心距的要求。,3.提高齒輪的承載能力,當(dāng)采用的正傳動(dòng)時(shí)，可以提高齒輪的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，若適當(dāng)選擇變位系數(shù)x1,x2，還能大幅度降低滑動(dòng)系數(shù)，提 高齒輪的耐磨損和抗膠合能力。,4.修復(fù)已磨損的舊齒輪,齒輪傳動(dòng)中，一般小齒輪磨損較嚴(yán)重，大齒輪磨損較輕，若利用負(fù)變位修復(fù)磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個(gè)正變位的小齒輪，就可以節(jié)省一個(gè)大齒輪的制造費(fèi)用，還能改善其傳動(dòng)性能。,5-9 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),斜齒圓柱齒輪傳動(dòng),直齒圓柱齒輪傳動(dòng),一、斜

35、齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成,斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成,端面的漸開線齒廓在基圓柱上作螺旋運(yùn)動(dòng)形成了斜齒輪的齒廓曲面,斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成,端面的漸開線齒廓在基圓柱上作螺旋運(yùn)動(dòng)形成了斜齒輪的齒廓曲面,基圓柱上的螺旋角b為：,式中：L為螺旋線的導(dǎo)程，即為螺旋線繞基圓柱一周后上升的高度；db為基圓柱直徑。,分度圓螺旋角為,二、斜齒輪的基本參數(shù),如何經(jīng)濟(jì)的加工出斜齒輪？,滾齒,滾切直齒輪,在滾刀軸剖面的分度線上,在直齒輪的端截面上,注意：滾刀的齒向要與齒輪的齒向一致,為了使?jié)L刀的齒向與齒輪的齒向一致，必須是滾刀相對(duì)于齒輪有一個(gè)傾斜角,滾切斜齒輪,為了使?jié)L刀的齒向與齒輪的齒向一致，必須是滾刀相對(duì)于齒

36、輪有一個(gè)傾斜角,在滾刀剖面的分度線上,在齒輪的法剖面的分度圓上,稱為齒輪的法面齒厚,令,則,稱為齒輪的法面模數(shù),銑齒,銑直齒,銑斜齒,插齒,1. 法面模數(shù)mn與端面模數(shù)mt,由于斜齒輪可以與斜齒條正確嚙合，故可以通過斜齒條來(lái)研究其法面模數(shù)與端面模數(shù)間的關(guān)系。,已知：,令：,則：,式中為斜齒條的傾斜角即為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角。,在設(shè)計(jì)斜齒輪時(shí)，應(yīng)該選mn為標(biāo)準(zhǔn)值還是mt為標(biāo)準(zhǔn)值?,請(qǐng)思考,2. 法面齒頂高系數(shù)h*an與端面齒頂高系數(shù)h*at,法面齒頂高與端面齒頂高是相同的,則：,同理：,請(qǐng) 思 考,在設(shè)計(jì)斜齒輪時(shí)，應(yīng)該選 、 為標(biāo)準(zhǔn)值 還是 、 為標(biāo)準(zhǔn)值?,3.法面壓力角n與端面壓力角t,請(qǐng)

37、思考,在設(shè)計(jì)斜齒輪時(shí)，應(yīng)該選 為標(biāo)準(zhǔn)值還是 為標(biāo)準(zhǔn)值?,4.法面變位系數(shù)xn 與端面變位系數(shù)xt,斜齒輪的變位距離不論是從法面看還是從端面看均應(yīng)相同,5.分度圓柱螺旋角 與基圓柱螺旋角,斜齒輪的分度圓直徑,斜齒輪的基圓直徑,請(qǐng)思考,為什么分度圓柱的螺旋角與基圓柱的螺旋角不相等？,三、斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算,計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)，應(yīng)先根據(jù)法面參數(shù)求出對(duì)應(yīng)的端面參數(shù)，然后，在端面上計(jì)算斜齒輪的尺寸。,設(shè)計(jì)斜齒輪時(shí)，法面參數(shù)選標(biāo)準(zhǔn)值（主要是從加工考慮）,因?yàn)?，變位斜齒輪比標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的承載能力提高不顯著，再者，斜齒輪傳動(dòng)中心距的配湊可以通過改變螺旋角來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不需通過變位實(shí)現(xiàn)。,生產(chǎn)中變位斜齒輪較

38、少應(yīng)用,四、斜齒輪的正確嚙合條件,1.模數(shù)相等,2.壓力角相等,3.螺旋角大小相等，外嚙合時(shí)應(yīng)旋向相反，內(nèi)嚙合時(shí)應(yīng)旋向相同,五、斜齒輪傳動(dòng)的重合度,從端面看，斜齒輪的嚙合與直齒輪完全一樣，因此，用端面嚙合角 和端面齒頂壓力角at1 、at2可求得斜齒輪的端面重合度 ：,當(dāng)一對(duì)輪齒在前端面嚙合結(jié)束時(shí)，在其齒寬上的其他截面內(nèi)仍在嚙合，這就形成了斜齒輪的軸面重合度,斜齒輪傳動(dòng)的總重合度,齒寬B 和螺旋角增大時(shí)都可使斜齒輪傳動(dòng)的重合度增大。,增大后會(huì)使軸向力增大，造成軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，因此，角不宜過大,斜齒輪：,人字齒輪：,六、斜齒輪的法面齒形及當(dāng)量齒數(shù),從理論上講：,斜齒輪的端面齒廓是準(zhǔn)確的漸開線齒廓

39、,斜齒輪的法面齒廓不是漸開線齒廓,研究法面齒廓的意義：,銑齒加工時(shí)，要根據(jù)法面齒廓選擇盤形刀具,強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，齒面的受力是作用在法面上,斜齒輪的法面齒廓形狀很復(fù)雜，為了研究和應(yīng)用方便，往往把法面齒廓近似地看作是一條漸開線。,過斜齒輪分度圓柱螺旋線上的P點(diǎn)一法面，該法面將分度圓柱剖開，其剖面為一橢圓， P點(diǎn)附近的齒形可看作斜齒輪的法面齒形，橢圓的長(zhǎng)半徑a和短半徑b分別為：,式中：r為斜齒輪的分度圓半徑,橢圓上節(jié)點(diǎn)P處的曲率半徑為：,定義一個(gè)齒輪,分度圓半徑：,模數(shù)：,壓力角：,這個(gè)齒輪的齒廓與斜齒輪的法面齒廓非常近似。,把這個(gè)齒輪叫做 當(dāng)量齒輪,把這個(gè)齒輪的齒數(shù)叫做 當(dāng)量齒數(shù),在斜齒輪強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，

40、要用當(dāng)量齒數(shù)zv決定其齒形系數(shù)；在用仿形法加工斜齒輪時(shí)，也要用當(dāng)量齒數(shù)來(lái)決定銑刀的號(hào)數(shù)。,一般情況下，當(dāng)量齒數(shù)不是整數(shù)。,七、斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn),1.嚙合性能好，承載能力大。,斜齒輪齒面接觸線與其軸線不平行，傳動(dòng)時(shí)，輪齒一端先進(jìn)入嚙合，接觸線逐漸增長(zhǎng)，又逐漸縮短直至脫離嚙合。而且嚙合時(shí)，輪齒總剛度變化小，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)小，故傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪音小。另一方面由于重合度較大，總接觸線長(zhǎng)度大，因而其承載能力也比直齒輪為高。,2.結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。,因不根切的最少齒數(shù)zmin2h*ancossin2t，故斜齒輪不根切的最少齒數(shù)比直齒輪少，可得到更為緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸。,3.有軸向力,由于斜齒輪的輪齒傾斜角，產(chǎn)生軸向

41、力，增大摩擦損失，這是斜齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)。為克服這一缺點(diǎn)， “人字齒輪”，以便抵消軸向力。當(dāng)然，人字齒輪制造較麻煩。,5-11 蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一、蝸桿、蝸輪的形成,蝸桿傳動(dòng)是用來(lái)傳遞空間兩交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，它由蝸桿和蝸輪組成。一般其軸交錯(cuò)角等于90。,蝸桿上只有一條螺旋線，即端面上只有一個(gè)齒的蝸桿稱為單頭蝸桿。有兩條螺旋線者，稱為雙頭蝸桿，蝸桿螺紋的頭數(shù)即是蝸桿齒數(shù)，用z1表示，一般可取z1=110，推薦取z1=1，2，4，6。,蝸桿與螺旋相似，有右旋和左旋之分，一般都用右旋蝸桿。,蝸桿螺旋齒的導(dǎo)程角（螺旋升角）=901。,蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：,蝸桿的加工,蝸桿多在車床上粗加工而后經(jīng)磨

42、制而成。,采用“對(duì)偶法”加工蝸輪輪齒，即是采用與蝸桿形狀相同的滾刀（為加工出頂隙，蝸桿滾刀的外圓直徑要略大于標(biāo)準(zhǔn)蝸桿外徑），并保持蝸桿蝸輪嚙合時(shí)的中心距與嚙合傳動(dòng)關(guān)系去加工蝸輪。,蝸輪的加工,法向剖面：凸形曲線齒廓,三種常用圓柱蝸桿,1. 阿基米德蝸桿,這種蝸桿可在車床上加工不需要特殊設(shè)備，因此應(yīng)用較為廣泛。,缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低通常為5080% ，蝸輪副齒部磨損較快，因此，一般用于不重要，載荷小，轉(zhuǎn)速低的傳動(dòng)。,阿基米德蝸桿又稱為軸向直廓蝸桿,端面齒廓：阿基米德螺旋線,軸向剖面：直線齒廓,點(diǎn)A沿射線OB作勻速運(yùn)動(dòng)，射線OB作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，點(diǎn)A的軌跡為阿基米德螺旋線。,阿基米德螺旋線,2. 延伸漸開線蝸桿,延長(zhǎng)漸開線和漸開線蝸桿一樣，可以用砂輪端面來(lái)