斜齒齒輪傳動(dòng)

1、本講教學(xué)內(nèi)容本講教學(xué)內(nèi)容 斜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 端面和法面的關(guān)系端面和法面的關(guān)系 斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)斜齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) 斜齒輪的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)斜齒輪的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)第六章第六章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)本講教學(xué)目的本講教學(xué)目的 了解斜齒齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn)了解斜齒齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) 掌握標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算方法掌握標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算方法本講重點(diǎn)：本講重點(diǎn)：平行軸斜齒圓柱齒輪平行軸斜齒圓柱齒輪6-7 6-7 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)一、概述一、概述1. 一對(duì)直齒輪相嚙合時(shí)一對(duì)直齒輪相嚙合時(shí), 其輪齒沿其輪

2、齒沿整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入接觸或同時(shí)分離。整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入接觸或同時(shí)分離。不適用于高速重載的傳動(dòng)。不適用于高速重載的傳動(dòng)。2. 直齒輪傳動(dòng)的重合度小。直齒輪傳動(dòng)的重合度小。容易引起沖擊、振動(dòng)和噪音。容易引起沖擊、振動(dòng)和噪音。每對(duì)輪齒的負(fù)荷大；每對(duì)輪齒的負(fù)荷大；傳動(dòng)不夠平穩(wěn)；傳動(dòng)不夠平穩(wěn)；二、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)二、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)1. 斜齒輪齒廓曲面的形成斜齒輪齒廓曲面的形成1）斜齒輪的齒廓曲面：當(dāng)發(fā)生面繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，）斜齒輪的齒廓曲面：當(dāng)發(fā)生面繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生面上與齒輪的軸線成一交角發(fā)生面上與齒輪的軸線成一交角b bb的直線的直線K-K上各點(diǎn)軌跡上各點(diǎn)軌跡的集

3、合。的集合。斜齒輪的斜齒輪的端面齒廓端面齒廓為精確的漸開線。為精確的漸開線。二、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)（續(xù)）二、斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)（續(xù)）2）直線）直線KK所形成的曲面為一漸開所形成的曲面為一漸開螺旋面。螺旋面。斜齒輪分度圓柱上的螺旋角（斜齒斜齒輪分度圓柱上的螺旋角（斜齒輪的螺旋角）：輪的螺旋角）：螺旋角有正、負(fù)之分螺旋角有正、負(fù)之分 指斜齒輪的齒廓曲面與分度圓指斜齒輪的齒廓曲面與分度圓柱面相交的螺旋線的切線與齒輪軸柱面相交的螺旋線的切線與齒輪軸線之間所夾的銳角，用線之間所夾的銳角，用b b 表示表示。2. 嚙合特點(diǎn)嚙合特點(diǎn)齒面上的接觸線為一斜直線齒面上的接觸線為一斜直線重合

4、度重合度 ；兩輪輪齒逐漸進(jìn)入嚙合兩輪輪齒逐漸進(jìn)入嚙合沖擊、振動(dòng)沖擊、振動(dòng) ，傳動(dòng)的平穩(wěn)性傳動(dòng)的平穩(wěn)性 。斜齒輪傳動(dòng)適合高速傳動(dòng)斜齒輪傳動(dòng)適合高速傳動(dòng) 斜齒輪的螺旋角斜齒輪的螺旋角b b，表示斜，表示斜齒輪輪齒的傾斜程度。齒輪輪齒的傾斜程度。ld b b tg基圓柱上的螺旋角基圓柱上的螺旋角:ldbb b b tg三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算 斜齒輪法面上的參數(shù)斜齒輪法面上的參數(shù)(模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)等模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)等)為為標(biāo)準(zhǔn)值，但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)卻需按端面的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，但在計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸時(shí)卻需按端面的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。1. 斜

5、齒輪的螺旋角斜齒輪的螺旋角（l 為導(dǎo)程）為導(dǎo)程）tb b bb bcostgtg 三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算(續(xù)）續(xù)）3. 法面壓力角法面壓力角 n和端面壓力角和端面壓力角 tntcaac tgtg bcostgtgtnaac中中 b bcos accab bcostnpp bcostnmm 2. 齒距和模數(shù)齒距和模數(shù)三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算(續(xù)）續(xù)）4. 斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸斜齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸齒頂高：齒頂高：nanamhh* tatamhh* 或齒根高：齒根高：nnnanfmcmhh* tttatfmcmhh* 或*an

6、h 法面齒頂高系數(shù)法面齒頂高系數(shù),其值與直齒輪的其值與直齒輪的*ah一樣一樣, 是標(biāo)準(zhǔn)值是標(biāo)準(zhǔn)值;*anh 端面齒頂高系數(shù)端面齒頂高系數(shù), b bcos*naathh *nc 法面頂隙系數(shù)法面頂隙系數(shù), 其值與直齒輪的其值與直齒輪的*c值一樣值一樣,為標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值;*tc 端面頂隙系數(shù)端面頂隙系數(shù),b bcos*ntcc 分度圓直徑：分度圓直徑：b bcos/ntzmzmd 標(biāo)準(zhǔn)中心距：標(biāo)準(zhǔn)中心距：b bcos2/ )(2/ )(2/ )(212121zzmzzmddant 三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算(續(xù)）續(xù)）tantathhz b b 2*2*minsin

7、/cos2sin/2 最少齒數(shù)：最少齒數(shù)：變位量：變位量：b b costnnnttrmxmxmx b bcosntxx 或：或：四、平行軸斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件四、平行軸斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件（內(nèi)嚙合）21b bb b 2121nnttmmmm 或（外嚙合）21b bb b 2121nntt 或斜齒輪傳動(dòng)的實(shí)際嚙合區(qū)比直斜齒輪傳動(dòng)的實(shí)際嚙合區(qū)比直齒輪增大了齒輪增大了btbbtpBpLb b b btg nntttmBpBpB b bb bb bb b b bsincos/cos/sincoscostg 斜齒輪的重合度斜齒輪的重合度r b b r五、斜齒輪傳動(dòng)的重合度五、斜齒輪傳動(dòng)的重

8、合度斜齒輪傳動(dòng)的重合度較直齒輪斜齒輪傳動(dòng)的重合度較直齒輪傳動(dòng)增加了傳動(dòng)增加了 b bbBLbtg )tg(tg)tg(tg212211tattatzz 端面重合度端面重合度-軸向軸向/縱向重合度縱向重合度 是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。是指與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪。六、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)六、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)1. 當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒數(shù)的確定當(dāng)量齒數(shù)的確定ba2 b bb bb b 322coscoscos2zmzmmdmzntnnv 2. 當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)zv ：指當(dāng)量齒輪的齒數(shù)。：指當(dāng)量齒輪的齒數(shù)。齒輪銑刀的刀號(hào)需根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)來選取。齒輪銑刀的刀號(hào)需根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)來選取。b

9、 bb b22cos22)cos2(ddd 斜齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：斜齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：b b3minmincosvzz 斜齒輪的最少齒數(shù)較直齒輪少斜齒輪的最少齒數(shù)較直齒輪少七、斜齒輪傳動(dòng)主要的優(yōu)缺點(diǎn)七、斜齒輪傳動(dòng)主要的優(yōu)缺點(diǎn)Fa隨著螺旋角的增大而增大。隨著螺旋角的增大而增大。1. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：嚙合性能好；嚙合性能好；重合度大，承載能力高；重合度大，承載能力高；可獲得更為緊湊的機(jī)構(gòu)；可獲得更為緊湊的機(jī)構(gòu)；2. 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向推力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向推力 Fa=Ft tgb bb 8b 8 20 20 解決辦法：解決辦法：采用人字齒輪：采用人字齒輪：b 25b

10、25 35 35 1）傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。）傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。2）就單個(gè)齒輪來說，仍是斜齒圓柱齒輪。）就單個(gè)齒輪來說，仍是斜齒圓柱齒輪。八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介1. 特點(diǎn)：特點(diǎn)：2. 幾何參數(shù)：幾何參數(shù)：指兩個(gè)齒輪交錯(cuò)軸線之間的最短距離。指兩個(gè)齒輪交錯(cuò)軸線之間的最短距離。2)(21dda1）中心距：）中心距：2）交錯(cuò)角）交錯(cuò)角 ： 指兩交錯(cuò)軸在兩分度圓柱公切指兩交錯(cuò)軸在兩分度圓柱公切面上的投影的夾角。面上的投影的夾角。兩個(gè)齒輪的螺旋角方向相同時(shí)：兩個(gè)齒輪的螺旋角方向相同時(shí)：兩個(gè)齒輪的螺旋角方向相反時(shí)：兩個(gè)齒輪

11、的螺旋角方向相反時(shí)： = 0 時(shí)，時(shí)，為斜齒輪傳動(dòng)。為斜齒輪傳動(dòng)。21bb21bb八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介（續(xù)）八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介（續(xù)） 交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪的輪齒僅在法面內(nèi)嚙合。交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪的輪齒僅在法面內(nèi)嚙合。 21b bb b21ttmm 1221coscosb bb b ttmm3. 正確嚙合條件正確嚙合條件八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介（續(xù)）八、交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)（螺旋齒輪傳動(dòng)）簡介（續(xù)）正確嚙合條件正確嚙合條件nnnmmm 21nnn 21注意注意4. 傳動(dòng)比及回轉(zhuǎn)方向傳動(dòng)比及回轉(zhuǎn)方向1122122112coscosb bb b ddzzi 回轉(zhuǎn)方向可用圖解法求得：回轉(zhuǎn)方向可用圖解法求得：1212PPPPvvv 3）兩輪相嚙合的齒面間為點(diǎn)接觸，接觸應(yīng)力大，齒面易被）兩輪相嚙合的齒面間為點(diǎn)接觸，接觸應(yīng)力大，齒面易被壓潰，促使輪齒磨損加劇。壓潰，促使輪齒磨損加劇。5. 交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1）可以通過改變螺旋角來調(diào)整中心距、改變傳動(dòng)比或改）可以通過改變螺旋角來調(diào)整中心距、改變傳動(dòng)比或改變從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向變從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向易于實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)角為任何值的兩交錯(cuò)軸易于實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)角為任何值的兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)