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(cè)面是當(dāng)產(chǎn)生面s在基礎(chǔ)圓筒上純滾動時，平面s由與基礎(chǔ)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(chǎn)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(jìn)入和脫離逐漸進(jìn)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(guān)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(guān)系為p=m，因此，斜面模塊mn和端面模塊mt的關(guān)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(zhǔn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(qiáng)度時，因為力作用于斜面內(nèi)，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(dāng)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(dāng)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(dāng)量齒輪。 其齒數(shù)zv被稱為當(dāng)量齒數(shù)。 從式(7-30 )可以看出，斜齒輪的當(dāng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度設(shè)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(qū)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(zhuǎn)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(qiáng)度計算、檢查、設(shè)計、(1)齒輪的彎曲強(qiáng)度計算、(2)齒面接觸強(qiáng)度計算、檢查、設(shè)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(zhǔn)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(yùn)動關(guān)系相當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)生面a沿著基礎(chǔ)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O(shè)K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(shè)計和制造困難，所以經(jīng)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(dāng)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(bǔ)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)充為完全的圓筒齒輪，稱為圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪，將當(dāng)量齒輪的齒數(shù)zv稱為當(dāng)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(dāng)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(zhǔn)。 當(dāng)軸交角

10、=90時，標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度可以用齒寬中央部的正齒圓筒齒輪當(dāng)量的參數(shù)和公式近似計算。 2直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計算*、檢驗、設(shè)計、(1)齒面接觸強(qiáng)度檢驗公式和設(shè)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(qiáng)

12、度的檢查式和設(shè)計式、檢查、設(shè)計、式中，mm為平均模塊，mm=me(1-0.5R )； YF是齒形系數(shù)，用當(dāng)量齒數(shù)zv從圖7-23中調(diào)查。 根據(jù)mm求出me，舍入為標(biāo)準(zhǔn)值。 齒輪的強(qiáng)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(jié)構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)形式，必須根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計來決定。 齒輪結(jié)構(gòu)有鍛造、鑄造、組裝式、焊接齒輪等結(jié)構(gòu)形式，具體結(jié)構(gòu)必須根據(jù)工藝要求和經(jīng)驗公式?jīng)Q定。7-10齒輪的構(gòu)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(shè)置了由優(yōu)質(zhì)材料制成的齒圈(圖7-40 )。 圖338的鍛造齒輪結(jié)構(gòu)可以是單個或少量生產(chǎn)的大型齒輪的焊接結(jié)構(gòu)的齒輪(圖7-41 )。 圖7-39鑄造齒輪結(jié)構(gòu)，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(jìn)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(zhuǎn)時將潤滑油帶至嚙合部。 齒輪的油浸深度