第九章 斜齿轮传动

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1、§9—8平行轴斜齿圆柱齿轮传动一、斜齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点(1).直齿轮轮齿渐开线曲面:发生面与基圆柱相切于母线，当平面沿基圆柱作纯滚动时，其上与母线平行的直线KK在空间所走过的轨迹即为渐开线曲面，1.齿廓曲面的形成:圆柱齿轮是有一定宽度的，因此轮齿的齿廓沿轴线方向形成一曲面。(2).斜齿圆柱齿轮齿廓曲面:发生面沿基圆柱作纯滚动时，其上与母线成一倾斜角βb的斜直线KK在空间所走过的轨迹为渐开线螺旋面，该螺旋面即为斜齿圆柱齿轮齿廓曲面βb称为基圆柱上的螺旋角。2.啮合特点(1).直齿圆柱齿轮啮合时:齿面的接触线均平行于齿轮轴线。因此轮齿

2、是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的，载荷沿齿宽突然加上及卸下。因此直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适合用于高速和重载的传动中。(2).斜齿圆柱齿轮啮合时:斜齿轮的齿廓是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的。如图所示，斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加，又逐渐缩短，直至脱离接触，载荷也不是突然加上或卸下的，因此斜齿轮传动工作较平稳。二、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算1.螺旋角意义：表示轮齿的倾斜程度大小：各圆柱的螺旋角不同，一般提到的是分度圆柱上的螺旋角β旋向：左旋，右旋（沿轴向轮齿向哪侧上升）β越大，重合度越大，但啮合时产

3、生轴向力也越大斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数（端面参数和法面参数）。斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。如图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。tanβ=πd/ps对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:所以有：——端面重合度——纵向重合度斜齿轮的重合度β但啮合时轴向力所以β=8°-20°2.模数3.压力角4.齿顶高系数与顶隙系数

4、5、斜齿轮的几何尺寸计算1、斜齿轮端面参数带入直齿轮的计算公式2、斜齿轮传动可通过在一定范围内调整螺旋角的大小来凑配中心距三、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件（斜齿轮在端面内的啮合相当于直齿轮的啮合）一对外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件为：1）两斜齿轮的法面模数相等；2）两斜齿轮的法面压力角相等；3）两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反。四、斜齿轮的当量齿数斜齿轮的法面齿形刀具刃形直齿轮齿形当量齿轮当量齿轮：与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮当量齿数：当量齿轮的齿数ZV/Cos3β。用途：a.选择刀具刀号b.确定斜齿轮不发生根切的Zmin=ZVmin*

5、Cos3β=17Cos3βC.进行弯曲疲劳强度计算用ZV来选择齿形系数§9—9蜗杆传动蜗杆传动是一种在空间交错轴间传递运动的机构(交错角一般为90)。由主动件蜗杆和从动件蜗轮组成。蜗杆的形状象个圆柱形螺纹的螺杆。蜗杆的旋向：右旋蜗杆和左旋蜗杆（一般为右旋）蜗杆的头数：单头蜗杆(蜗杆上只有一条螺旋线，即蜗杆转一周，蜗轮转过一齿)；双头蜗杆(蜗杆上有两条螺旋线，即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿)。依此类推，设蜗杆头数为（一般z1），蜗轮齿数为z2、则传动比i为：蜗轮形状象斜齿轮，只是它的轮齿沿齿长方向又弯曲成圆弧形，以便与蜗杆更好地啮合。一、蜗杆传

6、动的特点阿基米德蜗杆（ZA）渐开线蜗杆(ZI)法向直廓蜗杆(ZN)锥面包络蜗杆(ZK)二、蜗杆传动的类型其齿面一般是在车床上用直线刀刃的车刀切制而成，车刀安装位置不同，加工出的蜗杆齿面的齿廓形状不同。圆柱蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动普通圆柱蜗杆传动圆弧圆柱蜗杆传动其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形的车刀切制而成的。其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；同时啮合齿数多，重合度大；传动比范围大(10—360)；承载能力和效率较高；可节约有色金属。2.按轮齿旋向

7、：左旋，右旋3.按工作条件:闭式,开式,半开半闭1.按蜗杆形状:圆弧圆柱蜗杆的轴向齿廓为凹圆弧形，相配蜗轮的齿廓为凸圆弧形。在中间平面内，蜗杆与蜗轮间形成凹凸齿廓啮合。圆弧圆柱蜗杆传动具有效率高（达90以上），承载能力大（约为普通圆柱蜗杆传动的1.5—2.5倍），传动比范围大，体积小等优点，适用于高速重载传动，有逐渐取代普通圆柱蜗杆传动的趋势。圆柱面蜗杆传动环面蜗杆传动锥蜗杆传动三、蜗杆传动主要参数1.模数和压力角中间平面:通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面为中间平面(蜗杆轴面,蜗轮端面)。蜗杆传动的设计计算都是以中间平面内的参数和几何关系

8、为标准。在中间平面上，蜗轮与蜗杆的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。正确啮合条件ma1=mt2=mαa1=αt2=200γ=β2、导程角在m和d1为标准值时，z1↑→γ↑,γ越大