機械基礎(chǔ) 課件 模塊五任務(wù)二 斜齒圓柱齒輪傳動

教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握斜齒圓柱齒輪傳動的特點和應(yīng)用；2.掌握斜齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算；3.掌握斜齒圓柱齒輪的受力分析及強度計算。能力目標(biāo)1.能夠進行斜齒圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算；2.能夠分析斜齒圓柱齒輪的受力及并進行強度計算；3.能夠設(shè)計斜齒圓柱齒輪傳動。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識和規(guī)范意識；2.培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細心、愛崗敬業(yè)、精益求精的工匠精神。模塊五齒輪傳動

任務(wù)二斜齒圓柱齒輪傳動【學(xué)習(xí)重點與難點】1.斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點；2.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算；3.斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動；4.斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)；5.斜齒圓柱齒輪的強度計算；6.斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計?！鞠嚓P(guān)知識】一、斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點（一）斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成

斜齒輪齒面的形成原理與直齒輪相似，不同的是形成斜齒輪漸開線齒面的直線KK′與基圓軸線偏斜角度βb，如圖（a）所示。KK′線展成斜齒輪的齒廓曲面，稱為漸開線螺旋面。（二）斜齒圓柱齒輪的嚙合特點1.輪齒在嚙合過程中，除嚙合的始點、終點外，其余瞬時嚙合都是直線接觸，但各接觸線均不與軸線平行，如圖所示。2.各接觸線的長度都是變化的，輪齒從嚙合到脫離嚙合的過程中，接觸線的長度從零逐漸增到最大值，再由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性。3.斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力大。4.斜齒輪在傳動中有軸向力，需要安裝能承受軸向力的軸承。二、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算（一）斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)1.螺旋角ββ—分度圓柱面上的螺旋角βb—基圓柱面上的螺旋角pz—螺旋線的導(dǎo)程

斜齒輪按其齒廓漸開線螺旋面的旋向，可以分為右旋和左旋兩種。2.法向模數(shù)mn和端面模數(shù)mt

如圖所示斜齒圓柱齒輪分度圓圓柱面展開圖中，圖中細斜線部分為輪齒，空白部分為齒槽。由圖上可知：則：3.壓力角αn和αt4.齒頂高系數(shù)

和

及頂隙系數(shù)

和

由于切齒刀具齒形為標(biāo)準(zhǔn)齒形，所以斜齒輪的法向基本參數(shù)也為標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計、加工和測量斜齒輪時均以法向為基準(zhǔn)。規(guī)定：α為標(biāo)準(zhǔn)值，

；對于正常齒，取

，

；對于短齒，

，

。（二）外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸計算

外嚙合標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪幾何尺寸按下表計算。三、平行軸斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動（一）齒輪傳動的正確嚙合條件（二）重合度齒輪傳動嚙合時，實際嚙合線長度比直齒輪的嚙合線增大。式中：

εa—端面重合度

εb—軸向重合度四、斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù)

用仿形法加工斜齒輪時，由于銑刀是沿著螺旋齒槽的方向進刀的，因此必須按照法面齒形來選擇銑刀號。另外，在計算斜齒輪的強度時，由于力作用在法向，因此也需要知道它的法面齒形。

為方便設(shè)計，有必要選擇一個假想的與斜齒輪的法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X圓柱齒輪稱為當(dāng)量齒輪。齒數(shù)稱當(dāng)量齒數(shù)，用

表示。如圖所示。當(dāng)量齒輪齒數(shù)的計算：標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zmin為：

當(dāng)量齒數(shù)可以用于選擇銑刀號、計算輪齒彎曲強度、選擇變位系數(shù)以及測量計算齒厚。五、斜齒圓柱齒輪強度（一）斜齒圓柱齒輪受力分析軸向力：徑向力：圓周力：

圓周力和徑向力的方向與直齒圓柱齒輪方向的判定相同。主動輪上軸向力方向的判定可根據(jù)“主動輪左、右手螺旋法則”，即：左旋用左手，右旋用右手，如圖所示。從動輪軸向力的方向與主動輪相反。（二）斜齒圓柱齒輪強度的計算

在直齒輪的接觸強度公式上進行修正，得斜齒輪的齒面接觸強度計算公式：1.齒面接觸疲勞強度校核公式：設(shè)計公式：2.齒根彎曲疲勞強度

按斜齒輪的當(dāng)量直齒輪計算其齒根彎曲疲勞強度，修正后得：校核公式：設(shè)計公式：六、斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計

斜齒圓柱齒輪傳動設(shè)計時，參數(shù)選擇和設(shè)計步驟可參考任務(wù)5.1中的“十、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計”內(nèi)容。斜齒圓柱齒輪的螺旋角β一般在8°～15°之間，初選螺旋角時可在8°～15°之間選取適當(dāng)值。對于兩對左右對