[工学]齿轮机构.ppt

3) 负传动 若一对齿轮传动的变位系数之和小于零(x1+x2＜0)，则称为负传动。为了避免根切，其两轮齿数和大于最少齿数的两倍， 即：z1+z2＞2zmin。 变位齿轮负传动适用实际中心距a′小于标准中心距a的情况，即：a′＜a。由于负传动时对齿轮进行负变位加工，使轮齿强度有所削弱，故一般情况下不予采用。 由上述可知，采用正传动和负传动时，节圆和分度圆不重合，啮合角与分度圆压力角不相等，正传动时α′＞α，负传动时α′＜α。由于啮合角发生了变化，故把这两种传动又称为角度变位齿轮传动。 变位齿轮传动与标准齿轮传动相比较， 等变位传动和正传动的主要优点为： ① 可以制出齿数小于zmin而无根切的齿轮，并因此减小齿轮传动的尺寸和重量； ② 能够合理调整两轮的齿根厚度，使其抗弯强度和根部磨损大致相等，以提高传动的承载能力和耐磨性能。因此，即使在z1+z2≥2zmin的场合，也常用正传动； ③ 等变位齿轮保持标准中心距不变，故可以取代标准齿轮传动而又大大改善其传动质量。 它们的主要缺点为： ① 没有互换性， 必须成对设计、 制造和使用； ② 重合度数略有减少。 变位齿轮传动的计算参见表6-4。 表6-4 齿轮传动计算公式 表6-4 齿轮传动计算公式 6.8 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 6.8.1 斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点 1. 齿廓曲面的形成 实际上，齿轮具有宽度，因此，齿廓的形成应如图8-27(a)所示。前述的基圆应是基圆柱，发生线应是发生面。当发生面沿基圆柱作纯滚动时，发生面上与基圆柱母线NN′平行的任一直线KK′的轨迹，即为渐开线曲面。 斜齿圆柱齿轮(简称斜齿轮)齿廓的形成原理与直齿圆柱齿轮相似，所不同的是发生面上的直线KK′与基圆柱母线NN′成一夹角βb，如图8-27(b)所示。当发生面沿基圆柱作纯滚动时，斜直线KK′的轨迹为螺旋渐开曲面，即斜齿轮的齿廓，它与基圆柱的交线AA′是一条螺旋线，夹角βb称为基圆柱上的螺旋角。齿廓曲面与齿轮端面的交线仍为渐开线。 图6-27 圆柱直齿轮、斜齿轮齿廓曲面的形成 2. 啮合特点 由齿廓曲面的形成可知， 直齿圆柱齿轮啮合时，轮齿接触线是一条平行于轴线的直线，并沿齿面移动，如图6-28(a)所示。 所以在传动过程中，两轮齿将沿着整个齿宽同时进入啮合或同时退出啮合，因而轮齿上所受载荷也是突然加上或突然卸下， 传动平稳性差，易产生冲击和噪声。 斜齿圆柱齿轮啮合时，其瞬时接触线是斜直线，且长度变化(见图6-28(b)）。一对轮齿从开始啮合起，接触线的长度从零逐渐增加到最大，然后又由长变短，直至脱离啮合。因此，轮齿上的载荷也是逐渐由小到大，再由大到小，所以传动平稳， 冲击和噪声较小。此外，一对轮齿从进入到退出，总接触线较长，重合度大，同时参与啮合的齿对多， 故承载能力高。 斜齿圆柱齿轮传动 图6-28 圆柱直齿轮、 斜齿轮接触线比较 6.8.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸 1. 螺旋角 图6-29 分度圆柱面展开图 2. 模数 由图6-29可知，法面齿距pn与端面齿距pt的几何关系为 pn=pt cosβ 而pt =πmt、pn=πmn，所以 (6-21) 3. 压力角 图6-30所示的斜齿条，在端面△ABB′中有端面压力角αt在法面△ACC′中有法面压力角αn。在底面△ABC中， ∠BAC＝β，因此 由于端面与法面的齿高相等，即ht＝BB′=hn=CC′。所以 (6-22) 图6-16 齿轮副的正确啮合条件 一对渐开线齿轮正确啮合时，如图6-16，齿廓的啮合点必定在啮合线上，并且各对轮齿都可能同时啮合，其相邻两齿同向齿廓在啮合线上的长度(法向齿距pn)必须相等，且等于KK’，否则，就会出现两轮齿廓分离或重叠的情况。 满足条件： 二、正确啮合条件 如前所述，齿轮的法向齿距pn等于其基圆齿距pb，即 pb1=πm1cosα1 pb2=πm2 cosα2 为使两轮基圆齿距相等，联立上面两式有 πm1 cosα1=πm2 cosα2 由于齿轮副的模数m和压力角α都是标准值， 故有 m1=m2 α1=α2=α 所以，齿轮副的正确啮合条件是：两轮的模数m和压力角α应该分别相等。 三、标准中心距和啮合角α’ 一对渐开线外啮合标准齿轮，如果正确安装，在理论上是没有齿侧间隙(简称侧隙)的。否则，两轮在啮合过程中就会发生冲击