圓弧齒輪傳動

1、今天偶然在百度上看到圓弧齒輪T923年美國的E.懷爾德哈伯提出圓弧齒廓的齒輪，1955 年蘇聯(lián)的M.A諾維科夫?qū)A弧齒輪進(jìn)行了深入的研究并使其應(yīng)用于生產(chǎn)?！罢浫缦拢弘p圓弧齒輪的基本齒廓，現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T12759-1991齒輪能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件。公元前 300多年，希臘的亞里士多德在機(jī)械問題中闡述 了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運動的問題。公元235年，中國的馬鈞在其創(chuàng)造的指南車?yán)飸?yīng) 用了整套的輪系。1674年，丹麥的O羅默提出用外擺線作齒廓曲線。1765年，瑞士的L. 歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。1899年，O拉舍最先實施了變位齒輪的方案。1923年美 國的E.懷爾德哈伯提出圓弧

2、齒廓的齒輪，1955年蘇聯(lián)的M.A諾維科夫?qū)A弧齒輪進(jìn)行了深 入的研究并使其應(yīng)用于生產(chǎn)。齒輪各部位名稱用于齒輪的術(shù)語主要有：輪齒（齒）。齒輪上每個用于嚙合的凸起部分，其總數(shù)稱為齒數(shù)。齒槽（齒間）。相鄰兩齒之間的空間。齒頂圓。過所有齒頂端的圓。齒根圓。過所有齒 槽底邊的圓。分度圓。計算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。齒面。輪齒上位于齒頂圓柱面和齒 根圓柱面間的側(cè)表面。齒廓。齒面被一指定曲面所截的截線。齒厚。端面上一個齒的兩 側(cè)齒廓間的分度圓弧長。齒距（周節(jié)）。相鄰兩齒上相當(dāng)點間的分度圓弧長。模數(shù)。齒距 與圓周率之比，以毫米計。 徑節(jié)。模數(shù)的倒數(shù)，以英寸計。 齒頂高。齒頂圓與分度圓間 的徑向距離。 齒根高。

3、分度圓與齒根圓間的徑向距離。 全齒高。齒頂圓與齒根圓間的徑 向距離。 齒寬。輪齒沿軸向的尺寸。 端面壓力角。齒廓與分度圓交點的徑向線與該點的 齒廓切線所夾的銳角。 齒線。齒面與分度圓柱面的交線。齒輪的材料和熱處理對其承載能 力和尺寸、重量等有很大的影響， 20 世紀(jì) 70 年代后多用表面硬化鋼。齒輪應(yīng)用廣泛，種類 很多。按齒廓曲線可分為漸開線齒輪、擺線齒輪、圓弧齒輪等。按外形可分為圓柱齒輪、錐 齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪等；按輪齒所在的表面可分為外齒輪和內(nèi)齒輪；按齒線 形狀可分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪等。按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒 輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。想到：為什么

4、在美國不應(yīng)用圓弧齒輪？是他的優(yōu)越性真的不如漸開線，還是美國人已經(jīng) 把漸開線齒輪做得很好，已經(jīng)不需要提高承載能力了，所以不用圓弧齒輪？或者是由于蘇聯(lián) 人搞的，進(jìn)行抵制？圓弧齒輪，可能就是在海峽兩岸的一岸用得最多?，F(xiàn)在 還不能磨削，限制了不可能采用硬齒面。 雖然在原理上提高了接觸、彎曲的強度。在同樣體積下，漸開線采用較好材料、較高精度 這個優(yōu)點就不顯著了。 同時老美漸開線制造水平相對較高，積累了豐富經(jīng)驗。聽說， 圓弧齒輪也可以達(dá)到較高的線速度。石油行業(yè)的抽油機(jī)，屬于低速。搞不清楚，到底真正優(yōu)越性如何 ！ 螺旋齒輪:由兩個配對斜齒輪組成的交錯軸間的齒輪傳動+又稱交錯軸斜齒輪傳動。過兩分度圓的切 點C

5、作兩分度圓柱的公切面+兩輪軸線在該平面上投影的夾角稱為軸交角Zo當(dāng)兩輪的螺旋 角P1?p2方向相同時+|Z| = |p1| + |p2|?當(dāng)兩輪的螺旋角方向相反時+|Z| = |p1|-|p2|o配 對的螺旋齒輪傳動+其法面模數(shù)mn必須相等?如螺旋角p不相等+則它們的端面模數(shù)不相 等。與平行軸間的圓柱齒輪傳動一樣+這種傳動的傳動比等於兩輪齒數(shù)之反比。由於齒間的 滑動速度往往很大+傳動效率低+磨損快?兩齒面是點接觸+接觸應(yīng)力較大+故承載能力差 +壽命較短。因此+螺旋齒輪傳動僅用於傳遞運動或很小的動力。圓弧齒輪齒廓為圓弧形的點?合齒輪傳動。通常有兩種?合形式?小齒輪為凸圓弧齒廓+大齒輪為凹 圓弧齒

6、廓+稱單圓弧齒輪傳動?大?小齒輪在各自的節(jié)圓以外部分都做成凸圓弧齒廓+在節(jié) 圓以內(nèi)的部分都做成凹圓弧齒廓+稱雙圓弧齒輪傳動圓弧齒輪傳動 circular profile gearing齒廓為圓弧形的點嚙合齒輪傳動。通常有兩種嚙合形式：小齒輪為凸圓弧齒廓，大齒 輪為凹圓弧齒廓，稱單圓弧齒輪傳動；大、小齒輪在各自的節(jié)圓以外部分都做成凸圓弧齒廓 在節(jié)圓以內(nèi)的部分都做成凹圓弧齒廓，稱雙圓弧齒輪傳動（圖1 圓弧齒輪嚙合的兩種形式）。單圓弧齒輪傳動 小齒輪的凸齒工作齒廓在節(jié)圓以外，齒廓圓心在節(jié)圓上；大齒輪 的凹齒工作齒廓在節(jié)圓內(nèi)，齒廓圓心略偏于節(jié)圓以外（圖2 單圓弧齒輪傳動的嚙合情況）。輪w輪輪2ft.L

7、/輪w輪輪2ft.L/SS 2單H1弧擊輪傳苗的盼合情況叫門抵團(tuán)啓由于大齒輪的齒廓圓弧半徑P2略大于小齒輪的齒廓半徑1,故當(dāng)兩齒廓轉(zhuǎn)到K點，其公法線通過節(jié)點匚時，齒便接觸，旋即分離，但與它相鄰的另一端面的齒廓隨即接觸，即兩輪齒K1、K ，K2、K、 K3、K各點依次沿嚙合線接觸。因此，圓弧齒輪任一端面上凹、凸齒廓僅作瞬時嚙合。 一對新圓弧齒輪在理論上是瞬時點嚙合,故圓弧齒輪傳動又常稱為圓弧點嚙合齒輪傳動。輪 齒經(jīng)過磨合后，實際上齒廓能沿齒高有相當(dāng)長的一段線接觸。圓弧齒輪傳動的特點是：綜 合曲率半徑比漸開線齒輪傳動大很多，其接觸強度比漸開線齒輪傳動約高0.51.5倍； 兩輪齒沿嚙合線方向的滾動速

8、度很大，齒面間易于形成油膜，傳動效率較高，一般可達(dá) 0.990.995;圓弧齒輪沿齒高方向磨損均勻,且容易跑合;圓弧齒輪無根切現(xiàn)象,故最小 齒數(shù)可以少。但圓弧齒輪對中心距、切齒深度和螺旋角的誤差敏感性很大，這三項誤差對承 載能力影響較大，故圓弧齒輪對制造和安裝精度要求較高。此外，單圓弧齒輪輪齒彎曲強度 較弱;切削同一模數(shù)的大、小齒輪，需用兩把不同的滾刀。雙圓弧齒輪傳動工作時，從一個端面看，先是主動輪齒的凹部推動從動輪齒的凸部，離開后，再以它的凸部推動對方的凹部（圖3雙圓弧齒輪傳動的嚙合情況），輪23輪23 a雙圓？t皆輪故雙圓弧齒輪傳動在理論上同時有兩個接觸點，經(jīng)跑合后，這種傳動實際上有兩條接觸線， 因此可以實現(xiàn)多對齒和多點嚙合。此外，由于其齒根厚度較大，雙圓弧齒輪傳動不僅承載能 力比單圓弧齒輪傳動約高 30以上，而且傳動較平穩(wěn)，振動和噪聲較小，并且可用同一把 滾刀加工相配對的兩個齒輪。因此，高速重載