一.斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn) ![]() 直齒輪:直線KK的軌跡-形成直齒輪的齒廓曲面 嚙合特點(diǎn):沿齒寬同時(shí)進(jìn)入或退出嚙合。突然加載或卸載,運(yùn)動平穩(wěn)性差,沖擊、振動和噪音大。 斜齒輪:斜直線KK的軌跡-形成斜齒輪的齒廓曲面→螺旋線漸開面。 嚙合特點(diǎn):接觸線長度的變化:短→長→短,同時(shí)嚙合輪齒對數(shù)多,重合度大,加載、卸載過程逐漸進(jìn)行→傳動平穩(wěn)、沖擊、振動和噪音較小,適宜高速、重載傳動。 齒面接觸線始終與K-K線平行并且位于兩基圓的公切面內(nèi)。 ![]() ![]() 斜齒輪端面齒廓曲線為標(biāo)準(zhǔn)漸開線,相當(dāng)于直齒圓柱齒輪傳動,滿足定傳動比要求。 βb-基圓柱上的螺旋角,兩輪齒螺旋角方向相反。 ![]() 二.斜齒圓柱齒輪傳動的幾何參數(shù)和尺寸計(jì)算 ![]() 兩個(gè)螺旋角:基圓柱螺旋角βb,分度圓柱螺旋角β(基本參數(shù)) 斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的根本區(qū)別在螺旋角β>0,由此導(dǎo)致各截面上參數(shù)的不同。β的取值:8-12° 術(shù)語: 端面―與軸線垂直的平面 法面―與輪齒垂直的平面 ![]() βb與分度圓柱螺旋角β的關(guān)系 ![]() ![]() 兩式相比: ![]() 或 ![]() ![]() Pt 與Pn 的關(guān)系 ![]() Pt ―端面齒距,Pn ―法面齒距 ![]() 齒距與模數(shù)的關(guān)系為: ![]() ![]() 故 ![]() ![]() ![]() ![]() 重要慨念: 1.斜齒圓柱齒輪在端面上具有標(biāo)準(zhǔn)漸開線,故齒輪基本尺寸計(jì)算在端面上進(jìn)行(d、df、da、db、a)。 2.斜齒圓柱齒輪的加工,在垂直于法面上沿齒向進(jìn)刀,故在法面上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ![]() ![]() ![]() ![]() 端面壓力角和法面壓力角的關(guān)系: ![]() 分度圓直徑: ![]() 法面上 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() d、df、da、db的計(jì)算與直齒圓柱齒輪相同。 中心距: ![]() 由上式知,在不改變模數(shù)和齒數(shù)的條件下,改變分度圓螺旋角,可實(shí)現(xiàn)中心距的調(diào)整。 一對斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件 mn1=mn2 , an1 = an1 ![]() 外嚙合:β1=-β2 內(nèi)嚙合:β1=β2 三.斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)和最少齒數(shù) 當(dāng)量齒輪和當(dāng)量齒數(shù) 當(dāng)量齒數(shù)的提出: 1)銑刀加工時(shí)的選刀齒數(shù); 2)強(qiáng)度計(jì)算需知道法向齒形。 橢圓長半軸: ![]() 橢圓短半軸: ![]() 曲率半徑: ![]() 以rn為半徑作圓,其上齒形與斜齒輪法面上齒形接近,稱該假想的直齒圓柱齒輪為斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒輪。rn為當(dāng)量齒輪的分度圓半徑,該齒輪的模數(shù)為 ![]() ![]() 代入 ![]() ![]() 不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù) 直齒圓柱齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù) Zmin=17 由 ![]() ![]() ![]() ![]() 在不產(chǎn)生根切的條件下,斜齒圓柱齒輪Z↓,相同的傳動比,斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)尺寸↓。 四.斜齒圓柱齒輪輪齒的受力分析 ![]() 輪齒的受力方向:根據(jù)齒輪轉(zhuǎn)向及工作齒側(cè),可由切向力Ft對齒輪回轉(zhuǎn)中心的力矩與作用在該齒輪上的力矩T構(gòu)成平衡的關(guān)系確定。 法向力Fn,分解為相互垂直三個(gè)方向的分力,求解步驟: 切向力Ft ![]() 徑向力Fr ![]() 軸向力Fa ![]() ![]() 總作用力Fn ![]() 由于斜齒圓柱齒輪存在軸向力Fa,故不能采用較大的螺旋角。其支承的設(shè)計(jì)比直齒圓柱齒輪復(fù)雜,需采用角接觸軸承(如圓錐滾子軸承),以承受軸向載荷(軸承成對使用)。 采用兩螺旋角反向人字形齒輪可抵消軸向力(P184),但加工制造困難。
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