資源描述：
《斜齒圓柱齒輪傳動與加工工藝》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1斜齒圓柱齒輪傳動1.1齒面形成研究直齒圓柱齒輪時知道，兩輪的齒廓面沿一條平行于齒輪軸的直線KK′相接觸，KK′與發(fā)生面在基圓柱上的切線NN′平行。當發(fā)生面沿基圓柱做純滾動時，直線KK′在空間形成的軌跡就是一個漸開面，即直齒輪的齒廓曲面，如圖1示。圖1直齒齒輪漸開線的形成斜齒圓柱齒輪齒面的形成原理和直齒圓柱齒輪的情況相似，所不同的是發(fā)生面上的直線KK′與直線NN′不平行，即與齒輪軸線不平行．面是與基圓桿母線NN′成一夾角βb。故當發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，直線KK′上的每一點都依次從基圓柱面的接觸點開始展成一條漸開線，而直線KK′上各點所展成的漸開線的集合就是斜齒輪的齒面。由
2、此可知，斜齒輪齒廓曲面與齒輪瑞面(與基圓柱軸線垂直的平面)上的交線(即端面上的齒廓曲線)仍是漸開線。而且由于這些漸開線有相同的基圓柱，所以它們的形狀都是一樣的，只是展成的起始點不同面己，即起始點依次處于螺旋線K0K0′上的各點。所以其齒面為漸開螺旋面，如圖2示。由此可見．斜齒圓柱齒輪的端面齒廓曲線仍為漸開線。可將直齒圓柱齒輪看成斜齒圓柱齒輪的一個特例。從端面看，一對漸開線斜齒輪傳動就相當于一對漸開線直齒輪傳動，所以它也滿足齒廓嚙合基本定律。圖2斜齒齒輪的漸開線形成斜齒圓柱齒輪傳動和直齒圓柱齒輪傳動一樣，僅限于傳遞兩平行軸之間的運動。如果兩斜齒輪分度圓上的螺旋角不是大小相等且方
3、向相反，則這樣的一對斜齒輪還可以用來傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運動。為了便于區(qū)別，把用于傳遞兩平行軸之間的運動，稱為斜齒圓柱齒輪傳動；用于傳遞兩交鍺軸之間的運動，稱為交錯軸斜齒輪傳動。斜齒圓柱齒輪傳動中的兩輪齒嚙合為線接觸，而交錯軸斜齒輪傳動中的兩輪齒嚙合為點接觸。一對斜齒圓柱齒輪嚙合時，齒面上的接觸線是由一個齒輪的一端齒頂(或齒根)處開始逐漸由短變長，再由長變短，至另一端的齒根(或齒頂)處終止。這樣就減少了傳動時的沖擊和噪聲，提高了傳動的平穩(wěn)性，故斜齒輪適用于重載、高速傳動。圖3斜齒輪嚙合總之：斜齒輪的輪齒為螺旋形，在垂直于齒輪軸線的端面（下標以t表示）和垂直于齒廓螺
4、旋面的法面（下標以n表示）上有不同的參數(shù)。斜齒輪的端面是標準的漸開線，但從斜齒輪的加工和受力角度看，斜齒輪的法面參數(shù)應為標準值。1.2斜齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸計算⑴螺旋角圖4所示為斜齒輪分度圓柱面展開圖，螺旋線展開成一直線，該直線與軸線的夾角β稱為斜齒輪在分度圓柱上的螺旋角，簡稱斜齒輪的螺旋角。圖4斜齒輪分度圓柱面展開圖旋向有左右之分，角度也有正負之分。旋向的判斷方法：沿齒輪軸線方向觀看齒輪，輪齒向左偏為左旋齒輪，向右偏為右旋齒輪，如圖5所示。圖5旋向區(qū)分左旋右旋螺旋角β：對于基圓柱同理可得其螺旋角βb：所以有通常用分度圓上的螺旋角β斜進行幾何尺寸的計算。螺旋角β越大，輪
5、齒就越傾斜，傳動的平穩(wěn)性也越好，但軸向力也越大。通常在設計時取8°～20°。對于人字齒輪，其軸向力可以抵消，但加工較為困難，一般用于重型機械的齒輪傳動中。⑵模數(shù)如圖6所示，為端面齒距，為法面齒距，，因為，，故端面模數(shù)與法面模數(shù)關系為：。圖6參數(shù)之間的關系⑶壓力角因斜齒圓柱齒輪和斜齒條嚙合時，它們的法面壓力角和端面壓力角應分別相等，所以斜齒圓柱齒輪法面壓力角和端面壓力角的關系可通過斜齒條得到。在圖7所示的斜齒條中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。在直角△ABD、△ACE及△ABC中，、、、，所以有：圖7壓力角間的關系⑷齒頂高系數(shù)及頂隙系數(shù)無論從法向或
6、從端面來看，輪齒的齒頂高都是相同的，頂隙也是相同的，即，式中：－法面齒頂高系數(shù)，；－法面頂隙系數(shù),。1.3一對斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動⑴正確嚙合條件嚙合處的齒向相同即：模數(shù)及壓力角分別相等，，，，。同時螺旋角存在關系：外嚙合；內(nèi)嚙合圖8斜齒輪外嚙合⑵傳動的重合度圖9齒輪嚙合傳動區(qū)示意圖圖9上為直齒輪傳動的嚙合面，L為其嚙合區(qū)，故直齒輪的重合度為式中為端面上的法向齒距。圖9下為斜齒輪的嚙合情況，由于齒輪是傾斜的，故嚙合區(qū)總長度為,其總重合度為式中為端面重合度。參考直齒輪計算公式：為軸向重合度或縱向重合度，其計算公式為1.4當量齒輪與當量齒數(shù)在用仿形法加工斜齒輪時，銑刀是沿垂直于其
7、法面方向進刀的，故應按法面的齒形來選擇銑刀，在計算輪齒的強度時，由于力是作用在法面內(nèi)，因而也需要知道法面的齒形。漸開線齒輪的齒形取決于其基圓半徑的大小，在模數(shù)、壓力角一定的情況下，基圓的半徑取決于齒數(shù)，即齒形與齒數(shù)有關。因此，在研究斜齒輪的法面齒形時，可以虛擬一個與斜齒輪的法面齒形相當?shù)闹饼X輪，稱這個虛擬的直齒輪為該斜齒輪的當量齒輪；這個當量齒輪的模數(shù)和壓力角即為斜齒輪的法面模數(shù)和壓力角，其齒數(shù)則稱為該斜齒輪的當量齒數(shù)。為了確定斜齒輪的當量齒數(shù)，過斜齒輪分度圓螺旋線上一點C，作該輪齒螺旋線的法向剖面，該
