变位齿轮、第五章轮系.ppt

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1、二、变位齿轮及其齿厚的确定1.标准齿轮存在下列主要缺点：1）齿数必须大于或等于最少齿数zmin，否则会产生根切。2）不适用于实际中心距a′不等于标准中心距a的场合。1当a′＞a时，标准齿轮虽仍然保持定传速比，但会出现齿侧间隙过大，重合度减小；当a′＜a时，较大的齿厚不能嵌入较小的齿槽宽，导致标准齿轮无法安装。采用变位齿轮可以弥补上述不足。变位齿轮可以制成齿数少于zmin且无根切的齿轮；可以实现非标准中心距的无侧隙传动；可使大小齿轮的抗弯能力比较接近。3)一对啮合的标准齿轮，小齿轮齿根厚度小于大齿轮齿根厚度，抗弯能力有明显差别

2、。2.变位齿轮的原理齿条插刀或滚刀发生根切时刀具的中线与齿轮的分度圆相切、刀具的齿顶线超出了极限点N1，如果将刀具自轮坯中心向外移出一段距离xm，使其齿顶线正好通过极限点N1，切出的齿轮可以避免相切现象。这时与齿轮分度圆相切并作纯滚动的已经不是刀具的中线，而是与之平行的另一条直线（通称分度线）用这种改变刀具相对位置的方法切制的齿轮称为变位齿轮。以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具的移动距离xm称为变位量，x称为变位系数。规定刀具远离轮坯中心时刀具变位后总有一条分度线与齿轮的分度圆相切并保持纯滚动。因为齿条刀具上任一条分度线的齿

3、距p、模数m和刀具角α均相等，所以变位切制的齿轮，其齿x为正值，称正变位；反之，刀具趋近轮坯中心时x为负值，称负变位。距、模数、压力角和标准齿轮一样，都等于刀具的齿距、模数、压力角。即齿轮变位前后，其齿距、模数和压力角均不变。由d=mz和db=dcosα可以推知，变位齿轮的分度圆和基圆也保持不变。角速比和定角速比性质也保持不变。刀具变位后，因分度线上的齿槽宽和齿厚不等，所以与分度线作纯滚动的被切齿轮的分度圆上的齿厚和齿槽宽也不等。其分度线上的齿条齿槽宽比中线上的齿槽宽增大了2ab，故齿轮的分度圆齿厚也增大了2ab；与此相应，

4、齿轮分度圆上的齿槽宽则减小了2ab。ab＝xmtgα(4-20)因此变位齿轮分度圆齿厚和齿槽宽的计算式分别为因此变位齿轮分度圆齿厚和齿槽宽的计算式分别为以上二式对正变位和负变位都适用。负变位时，x以负值代入。正变位不仅可制造齿数小于zmin且无根切的齿轮，而且还能增大齿厚，提高轮齿的抗弯强度。§4-8斜齿圆柱齿轮机构一、斜齿轮齿廓的形成及其啮合特点直齿圆柱齿轮的齿廓及啮合传动时，齿面上的接触线都是平行于轴线的直线。齿传递载荷时，由于沿全齿宽是同时进入啮合，又同时退出啮合，所以受力是突然加载又突然卸载。因此传动平稳性较差，冲击

5、和噪声也较大。§4-8斜齿圆柱齿轮机构一、斜齿轮齿廓的形成及其啮合特点§4-8斜齿圆柱齿轮机构一、斜齿轮齿廓的形成及其啮合特点斜齿圆柱齿轮齿廓的形成是发生面上的直线KK不平行于基圆柱的轴线，与轴线夹一βb角度。当发生面沿着基圆柱面作纯滚动时，直线KK的轨迹就是斜齿轮的齿廓曲面。斜齿轮从开始啮合到脱离啮合时，在齿面上所形成的接触斜线1、2、3、…(如图所示)，是由短变长，然后又由长变短，直至脱离啮合为止。由于斜齿轮的啮合过程是一种逐渐的啮合过程，它要比直齿轮沿全齿宽同时进入啮合，又沿全齿宽同时脱离啮合的情况好得多。这样，减少了

6、冲击，振动和噪音，提高了传动的平稳性，故斜齿轮适合重载高速的传动。二、斜齿轮各部分名称和几何尺寸计算斜齿轮几何参数有端面和法向（垂直于某个轮齿的方向）之分。斜齿条的分度面截面图上法向齿距pn与端面齿距pt之间的关系为因为pn=πmnpt=πmt所以法向模数mn和端面模数mt之间的关系为：mn=mtcosβ(4-24)法向压力角αn和端面压力角αt之间的关系：及OC=OBcosβ所以国标规定斜齿轮的法向参数（mn、αn、法向齿顶高系数及法向顶隙系数）取为标准值，而端面参数为非标推值。一对斜齿轮传动在端面上相当于一对直齿轮传动，

7、故可将直齿轮的几何尺寸计算公式用于斜齿轮的端面。渐开线标准斜齿轮的几何尺寸可按下表进行计算名称符号计算公式及参数的选择端面模数mtmt=mn／cosβ为标准值螺旋角β一般取β=8°～20°端面压力角αtαt=arctg(tgαn／cosβ)αn为标准值分度圆直径d1、d2d1=mtz1=mnz1/cosβd2=mtz2=mnz2/cosβ齿顶高haha=mn渐开线标准斜齿轮的几何尺寸名称符号计算公式及参数的选择齿根高hfhf＝1.25mn齿全高hh＝ha+2hf=2.25mn顶隙cc＝hf－ha=0.25mn齿顶圆直径da1

8、、da2da1=d1＋2ha,da2=d2＋2ha齿根圆直径df1、df2df1=d1－2hf,df2=d2－2hf中心距aa=(d1+d2)/2=mt(z1+z2)/2=mn(z1+z2)/2cosβ渐开线标准斜齿轮的几何尺寸三、斜齿轮传动的重合度图a表示斜齿轮与斜齿条在前端面的啮合情况