【新】渐开线斜齿圆柱齿轮传动

虚拟的
当量齿数的求法
① 斜齿轮法面齿形的确定 取轮齿一处 c → 用垂直于分度圆 拄上螺旋线的法向截面 n-n 剖开 → 在 此剖面上 c 点附近的齿形可以近似视为法 面齿形 ② zv 的计算 设:斜齿轮齿数 z ;法面椭圆长轴 a;短轴 b; ; ; 显然: 显然:b = d / 2 d = m tz C点(短轴)处的曲率半径:ρ = a2 / b = 2a2 / d 点 短轴)处的曲率半径: ρ = mn zv / 2 而: cos β = d / 2a a = d / 2 cos β
小结 1.啮合特点 啮合特点
2.基本参数 基本参数
3.几何尺寸计算 几何尺寸计算
端面参数: 端面参数:mt ,αt,pt ---用于几何尺寸计算 法面参数: 法面参数:mn,αn,pn ---作为标准值 作为标准值
关系
① β 1 = - β2
或 或
β 1 = β2 mt1 = mt2 = mt α t1 = α t2 = αt
齿条上: 压力角; 齿条上:齿形角 = 压力角; △a'b'c': tg α n = a'c / a'b' : △abc : tg α t = a c / a b 而 a'b' = ab ∴ tg α n / tg α t = a'c / a c 直角△ 直角△aa'c: cosβ= a'c /a c : ∴ tg αn / tgαt = cosβ ∴ tgαn = tgαt cos β
4. 齿顶高系数 与 顶隙系数 ha = han* mn = hat* mt hf = ( han* + cn* ) mn = ( hat* + ct* ) mt

人字齿 β = 25～40
渐开线斜齿圆柱齿轮传动
一、齿廓曲面的形成及啮合特点
为消除轴向力的影响，可采用人字齿，常用于冶金、矿山等大功率减速器中， 但其加工很困难
渐开线斜齿圆柱齿轮传动
二、 斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
1、螺旋角β，即斜齿轮分度圆柱螺旋线的切线与轴线的夹角，有左、右旋之分
法面
端面
分度圆直径：
d=mmzt z
mn z
cos
齿顶高： ha= han mn=mn
齿根高： hf= (han + c*n ) mn=1.25mn
齿顶圆直径： da=d+2ha = d+ 2mn
齿根圆直径： df=d-2hf =d-2.5mn标准中心距：a Nhomakorabead1
d2 2
1 2
mn
cos
( z1
z2 )
渐开线斜齿圆柱 齿轮传动
CONTENTS
1 渐开线斜齿圆柱齿轮概述
目 2 渐开线斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸 录
3 渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件和重合度
渐开线斜齿圆柱齿轮传动
一、齿廓曲面啮合特点
由于斜齿轮的轮齿是倾斜的，同时啮合的轮齿对数比 直齿轮多，故传动平稳，承载能力大，噪音小。
缺点： 有轴向力， 一般取 β = 8。～20 。，
可通过改变β来调整 a 的大小。
渐开线斜齿圆柱齿轮传动
例题 已知输入轴Ⅰ的转向和齿轮1的旋向，欲使中间轴Ⅱ上的齿轮2和 齿轮3的轴向力互相抵消一部分，试确定齿轮2、3、4的旋向，并在图 中标出各轴转向及各齿轮在啮合点处所受各力。
小结
1.斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点 2、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸

1斜齿圆柱齿轮传动1.1齿面形成研究直齿圆柱齿轮时知道，两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK ′相接触，KK ′与发生面在基圆柱上的切线NN ′平行。

当发生面沿基圆柱做纯滚动时，直线KK ′在空间形成的轨迹就是一个渐开面，即直齿轮的齿廓曲面，如图1示。

图1 直齿齿轮渐开线的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情况相似，所不同的是发生面上的直线KK ′与直线NN ′不平行，即与齿轮轴线不平行．面是与基圆杆母线NN ′成一夹角βb 。

故当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线KK ′上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开始展成一条渐开线，而直线KK ′上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面。

由此可知，斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面(与基圆柱轴线垂直的平面)上的交线(即端面上的齿廓曲线)仍是渐开线。

而且由于这些渐开线有相同的基圆柱，所以它们的形状都是一样的，只是展成的起始点不同面己，即起始点依次处于螺旋线K 0K 0′上的各点。

所以其齿面为渐开螺旋面，如图2示。

由此可见．斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线。

可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例。

从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以它也满足齿廓啮合基本定律。

图2 斜齿齿轮的渐开线形成斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两平行轴之间的运动。

如果两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反，则这样的一对斜齿轮还可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动。

为了便于区别，把用于传递两平行轴之间的运动，称为斜齿圆柱齿轮传动；用于传递两交锗轴之间的运动，称为交错轴斜齿轮传动。

斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触，而交错轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触。

一对斜齿圆柱齿轮啮合时，齿面上的接触线是由一个齿轮的一端齿顶(或齿根)处开始逐渐由短变长，再由长变短，至另一端的齿根(或齿顶)处终止。

这样就减少了传动时的冲击和噪声，提高了传动的平稳性，故斜齿轮适用于重载、高速传动。

力的大小
轴向力Fa的方向用左、右手定则来判断：主动轮为右旋 齿轮时，用右手握轴，四指弯曲方向为主动轴的旋转方 向，伸直的大拇指指向为主动轮的轴向力Fa的方向；主 动轮为左旋齿轮时，左手握轴，判断方法相同。从动轮 的轴向力Fa的方向，与主动轮的相反。
斜齿轮受力分析例题：
分析斜齿轮1轮齿的旋向及齿轮1、2的受力
第三节斜齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
一.齿面的形成
直齿圆柱齿轮齿廓曲面的形 成如图所示。直齿轮的齿廓 曲面为渐开线曲面。
斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形 成如图所示，当平面沿基圆 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。
数称为当量齿数，用 z v表示。铣刀 刀号应z v 按照选取
图 6-40
为确定当量齿数 z v ，如图4-30
所示。过斜齿轮分度圆上C点，作 斜齿轮法面剖面，得到一椭圆。 该剖面上C点附近的齿型可以视为 斜齿轮的法面齿型。以椭圆上点C
的曲率半径 作为虚拟直齿轮的
分度圆半径，并设该虚拟直齿轮 的模数和压力角分别等于斜齿轮 的法面模数和压力角，该虚拟直 齿轮即为当量齿轮，其齿数即为 当量齿数。
图a所示为一直齿条的情况，其上法面 和端面是同一个平面，所以有：
n t
对于斜齿条来说，因为轮齿倾斜了一个角 ，
于是就有端面与法面之分，如图b所示的斜齿条。
abc平面为端面，a'b'c为法面。 abc 即为端 面压力角，a 'b ' c为法面压力角。
由于 abc 和 a'b'c 这两个直角三角形等高，
所以
mn mt cos