齿轮传动的特点和类型
第八章齿轮机构案例

§8-1 齿轮传动的特点和基本类型
一、齿轮传动的特点
优点:1)传动效率高 2)传动比恒定 3)结构紧凑 4)工作可 靠、寿命长 缺点:1)制造、安装精度要求较高 2)不适于中心距a较大两轴 间传动 3)使用维护费用较高 )精度低时、噪音、振动较大 二、齿轮传动的主要类型 平面齿轮机构: ①外啮合;②内啮合; 直齿圆柱齿轮机构(直齿轮)—— ③齿轮齿条 平行轴斜齿轮机构(斜齿轮):①外;②内;③齿轮齿条 空间齿轮机构: 圆锥齿轮机构—— ①直齿;②斜齿;③曲线齿 交错轴斜齿轮机构 蜗杆机构:两轴垂直交错
二、标准齿轮的基本参数 1、模数m
d zp
d p
分度圆就是齿轮上 具有标准模数和标 准压力角的圆。
p
z
定义模数 m
或
p m
∴d=mz 单位:mm ; 2、分度圆压力角α
rK rb cos K
m标准化。
分度圆和节圆区别 与联系
rb r cos
mz cos (α 是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数) 2
O P r r i12 1 2 2 b 2 常数 2 O1 P r1 rb1
Ⅰ
1 r'1
O1
rb1 g' 2
' N1 P g2 g' 1 rb2 r'2 K g1 ' t
t II N2
' 2 O2
§8-4 渐开线标准齿轮的各部分名称和几何尺寸
一、齿轮各部分名称和基本参数
GB1356-88规定标准值α=20° 某些场合:α =14.5°、15°、22.5°、25°。
3、齿数z
d mz 表明:齿轮的大小和渐开线齿轮 mz rb cos 2 形状都与齿数有关
齿轮传动的特点、形式

常见形式举例:
1、外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮传动:
由于齿轮轴线平行,设计制造容易, 动力传递方向不变、运动形式不变。
1) 汽车、摩托车、拖拉机变速箱 2)钟表、手表 3)洗衣机定时器
2、直齿、斜齿圆锥齿轮: 由于齿轮轴线相交,能改变动
力传递方向,所以应用于需要改变 动力传递方向的场所。
1)手摇钻 2)后驱动车辆的主减速器
(三)交错轴齿轮传动——h) 交错轴齿轮传动;i) 蜗轮蜗杆传动——齿轮的轴线不平行也不相交
• a)为外啮合直齿圆柱齿轮传动;b)为内啮合 直齿圆柱齿轮传动;c)为齿轮齿条传动;
• d)为斜齿圆柱齿轮传动;e)为人字齿圆柱齿 轮传动;f)为直齿圆锥齿轮传动;
• g)为斜齿圆锥齿轮传动;h)为交错轴齿轮传 动;i)为蜗轮蜗杆传动。
二、齿轮传动的类型
可分为以下三大类:
(一)平行轴齿轮传动——a) 外啮合直齿圆柱齿轮 传动;b) 内啮合直齿圆柱齿轮传动;c) 齿轮齿条 传动; d) 斜齿圆柱齿轮传动;e) 人字齿圆柱齿 轮传动——齿轮的轴线平行
(二)相交轴齿轮传动——f) 直齿圆锥齿轮传动; g) 斜齿圆锥齿轮传动——齿轮的轴线相交
齿轮传动的特点与分类
一、齿轮传动的特点 齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合,传递运动和
动力。与其他传动相比,具有以下特点: 1.优点 1)适应性广。 2)传动比恒定。 3)效率较高,齿轮机构传动效率一般在95%以上。 4)工作可靠,寿命较长。 5)可以传递空间任意两轴间的运动。 2.缺点 1)制造和安装精度要求高,成本高。 2)低精度齿轮传动时噪声和振动较大。 3)不适于距离较大的两轴间的运动传递等。
3、齿轮齿条传动:
能把旋转运动转变为直线运动, 用于把旋转运动转变为直线运动的场 合。
齿轮传动的特点和类型

第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点,分别以01、02为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha )、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m: ;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。
当m、a不变时,z越大,db越大, 渐开线越平直,若当z—x时,db—%,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。
齿轮传动的特点和设计原理

齿轮传动的特点和设计原理
齿轮传动是一种常用的传动方式,其特点和设计原理如下:
1. 特点:
(1) 高效传动:齿轮传动具有高效率,能够实现功率的传递和转换;
(2) 精密传动:齿轮传动的传动误差较小,能够实现精确的速度和位置控制;
(3) 大传动比范围:齿轮传动能够实现大范围的传动比,满足不同工况下的需求;
(4) 紧凑结构:齿轮传动通常比较紧凑,能够在有限的空间内传递和转换动力;
(5) 良好的动力平衡性:齿轮传动由于齿数多,相对颠簸小,具有较好的动力平衡性;
(6) 高承载能力:齿轮传动的齿面接触面积大,能够承受较大的载荷;
2. 设计原理:
(1) 齿轮参数计算:齿轮传动的设计首先需要确定齿轮的模数、齿数、齿宽等参数,以满足传动比和承载需求;
(2) 齿形设计:根据齿轮的传动性能要求和材料的特性,设计合理的齿形,确保齿轮在传动过程中的载荷分布均匀;
(3) 强度计算:通过强度计算,确定齿轮的强度和刚度,以保证其在工作状态下不会发生破坏;
(4) 间隙设计:为了保证齿轮之间的顺利啮合,设计合适的齿轮间隙,以消
除传动误差和噪声;
(5) 轴布置和连接:设计齿轮传动的轴布置和连接方式,确保各部件之间的协调和传递力矩的可靠性;
(6) 润滑和冷却设计:为了保证齿轮传动的运转稳定和寿命,设计合适的润滑和冷却系统,以降低传动过程中的摩擦和温度。
综上所述,齿轮传动具有高效传动、精密传动、大传动比范围、紧凑结构、良好的动力平衡性和高承载能力等特点,其设计原理主要包括齿轮参数计算、齿形设计、强度计算、间隙设计、轴布置和连接、润滑和冷却设计等。
齿轮传动设计

从动轮2:vs背离节线,Ff指向节线,塑 变后在齿面节线处形成凸脊。 改善措施:1)↑齿面硬度; 2)采用η↑的润滑油。
二、齿轮传动的设计准则 失效形式→相应的设计准则 1、闭式齿轮传动 主要失效为:点蚀、轮齿折断、胶合 软齿面:主要是点蚀、其次是折断,按齿面接触疲劳强度设 计计算、校核齿根的弯曲疲劳强度。 硬齿面:主要是折断、其次是点蚀,按齿根的弯曲疲劳强度 设计计算、校核齿面的接触疲劳强度。 高速重载还要进行抗胶合计算 2、开式齿轮传动 主要失效为:齿面磨损、轮齿折断,按齿根弯曲疲劳强度设 计,但适当降低(20%)许用应力以考虑磨损 的影响。 3、短期过载传动 过载折断 齿面塑变 静强度计算
4.齿面胶合——严重的粘着磨损 现象:齿面沿滑动方向粘焊、撕脱,形成沟痕。 原因:高速重载——v↑,Δt ↑,油η↓,油膜破坏,表 面金属直接接触,融焊→相对运 动→撕裂、沟痕。 低速重载——P↑、v ↓,不易形成油膜→冷胶合。
后果:引起强烈的磨损和发热,传动不平稳,导致齿 轮报废。
改善措施:
1)↓m→↓齿高h→↓齿面vs(必须满足σF); 2)采用抗胶合性能好的齿轮材料对; 3)降低齿面压力,采用良好的润滑方式及润滑剂; 4)提高接触精度,采用角变位齿轮,↓啮合开始和
现象:节线靠近齿根部位出现麻点状小坑。
原因:σH>σHP 脉动循环应力 1)齿面受多次交变应力作用,产生接触疲劳裂纹;
2)节线处常为单齿啮合,接触应力大; 3)节线处为纯滚动,靠近节线附近滑动速度小,油膜不易形 成,摩擦力大,易产生裂纹;
4)润滑油进入裂缝,形成封闭高压油腔,楔挤作用使裂纹扩 展。(油粘度越小,裂纹扩展越快)
FP
Flim YST
SFmin
YN
式中: бFlim——试验齿轮齿根的弯曲疲劳极限,查图11-12;
齿轮传动的类型、特点及应用

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齿轮传动的特点、类型及应用
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图10-1 齿轮传动类型
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1.2 齿轮传动的类型
齿轮传动的类型很多,按照一对齿轮传动时的相对运动为平面运 动或空间运动,可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
1.平面齿轮传动 平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。 (1)直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮简称直齿轮,其轮齿与轴线平行。直齿轮圆柱齿轮 传动又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动,如 图10-1a、b、c。
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齿轮传动的特点、类型及应用
1.1 齿轮传动的特点
齿轮传动的主要优点是:传动效率高、传递的速度和功率范围 大、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑。齿轮传动的主 要缺点是:制造和安装精度要求高、精度低时振动和噪声大、不宜用 于轴间距离较远的传动、成本较高
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齿轮传动的特点、类型及应用
(2)斜齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度,如 图10-1d。斜齿轮传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。 (3)人字齿轮传动 人字齿轮的轮齿成人字形,如图10-1e。 2.空间齿轮传动 空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。 (1)圆锥齿轮传动 圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传动,如图10-1f。 (2)蜗轮蜗杆传动 蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间的传动。 按照齿轮齿廓表面硬度,齿轮传动可分为软齿面齿轮(硬度 ≤350HBS)和硬齿面齿轮(硬度>350HBS)。 按照齿轮工作条件的不同,齿轮传动又可分为开式齿轮传动、半 开式齿轮传动和闭式齿轮传动。
齿轮的种类用途有哪些特点

齿轮的种类用途有哪些特点齿轮是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个行业和领域,其种类和用途非常多样。
下面将详细介绍齿轮的种类和特点。
1. 平行轴齿轮:平行轴齿轮是最常见的一种齿轮,它适用于平行轴之间的传动。
平行轴齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
- 直齿轮:直齿轮的齿廓呈现直线状,具有传动比稳定、噪音小等特点,被广泛应用于各个行业。
- 斜齿轮:斜齿轮的齿廓呈现斜线状,适用于轴线不平行但交叉的传动,可以改变传动方向和速比。
- 蜗杆齿轮:蜗杆齿轮由蜗杆和蜗轮组成,适用于高速传动和大传动比的场合,具有自锁特性。
它的噪音小、传动效率高、负载能力强等特点,被广泛应用于机械设备和工业生产中。
2. 锥齿轮:锥齿轮适用于轴线交叉但角度较大的传动,常见的有直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、螺旋锥齿轮等。
- 直齿锥齿轮:直齿锥齿轮的齿廓呈直线状,传动效率高,适用于小传动比和速比稳定的场合。
- 斜齿锥齿轮:斜齿锥齿轮的齿廓呈斜线状,传动效率高、能耗低,适用于中等传动比和速比稳定的场合。
- 螺旋锥齿轮:螺旋锥齿轮的齿廓呈螺旋状,传动效率高、噪音低、负载能力强,适用于大传动比和速比变化的场合。
它的特点是传动平稳,噪音小,寿命长,被广泛应用于高精度机床等设备。
3. 交叉轴齿轮:交叉轴齿轮适用于轴线相交但不平行的传动,其中最常见的就是蜗杆和蜗轮的组合。
蜗杆和蜗轮的结构紧凑,传动效率高,具有自锁性能,适用于高速传动和大传动比的场合,广泛应用于机械设备和工业生产中。
4. 内啮合齿轮:内啮合齿轮是一种特殊的齿轮传动方式,它的齿轮啮合排列为内拓扑结构。
内啮合齿轮适用于空间有限,对传动效率和安全性要求高的场合,常见的有内齿轮、行星齿轮等。
- 内齿轮:内齿轮是一种由内啮合齿轮和外啮合齿轮组成的传动装置,广泛应用于汽车变速器、摩托车减速器等领域。
内齿轮具有传动平稳、传动效率高、体积小、重量轻的特点,被广泛应用于机械设备和工业生产中。
- 行星齿轮:行星齿轮由太阳齿轮、行星齿轮和内圆齿轮组成,是一种常见的行星传动装置。
《汽车机械基础》第三章 齿轮传动

外啮合齿轮传动:
mn1 mn2 mn
an1 an2 an
1 2
内啮合齿轮传动:
2.正确啮合的条件
一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件为:两轮大端模数压 力角分别相等,即
m1 m2 m
1
2
三、蜗轮蜗杆传动
1.蜗杆传动的特点
蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成,主要用于传递空间交错的 两轴之间的运动和动力,通常两轴交错角为90°。一般蜗杆为 主动件。 蜗杆传动工作平稳,噪声低,结构紧凑、传动比大(单级蜗
zmin 17
对于齿数少于zmin的齿轮,还可以通过改变刀具与齿坯相 对位置的切齿方法(变位)来防止根切。
第六节 齿轮失效形式及齿轮材料的选择
一、齿轮传动的主要失效形式 二、齿轮材料
一、齿轮传动的主要失效形式
1、轮齿折断
轮齿折断形式有两种:一种是在交变载荷作用下,齿根弯曲 应力超过允许限度时,齿根处产生微小裂纹,随后裂纹不继扩 展,最终导致轮齿疲劳折断;另外一种是短时过载或受冲击载 荷发生突然折断。
1 2
n1 n2
O2C O1C
r2' r1'
rb2 rb1
C
上式表明两轮的传动比与两 轮的基圆半径成反比,且为一 定值。这就保证了齿轮传动的 平稳性。
2、中心距可分性:
齿轮制成以后,基圆半径便已确定。因此,传动比也就定 了。所以,安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小,此 特性称为中心距可分性。
4.轮辐式齿轮
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第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式,与其它传动相比,具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比;缺点是制造及安装精度要求高,成本高,不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置:平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动:按轮齿方向:直齿轮传动,斜齿轮传动和人字齿轮传动;按啮合方式:外啮合、内啮合和齿轮齿条传动;空间齿轮传动:锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否封闭:开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳;齿廓啮合基本定律:为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变,则两轮不论在何处接触,过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点,分别以O1、O2为圆心,过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念:1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长;2、发生线即渐开线的法线,它始终与基圆相切,故也是基圆的切线;3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等,任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等;4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面:垂直于齿轮轴线的平面;齿槽:相邻两轮之间的空间;齿顶圆(da)、齿根圆(df)、齿槽宽(ek)、齿厚(sk)、齿顶高(ha)、齿根高(hf)、齿宽(p)、全齿高(h)二、基本参数1、模数m:;2、压力角:规定分度圆上的压力角为标准压力角;3、齿顶高系数:;4、顶隙系数:;5、齿数z:。
当m、α不变时,z越大,db越大,渐开线越平直,若当z→∞时,db→∞,渐开线变成直线,齿轮变成齿条。
标准齿轮:m、α、ha*、c*皆为标准值且e=s。
三、几何尺寸计算1、内齿轮与外齿轮比较:内齿轮的齿根即外齿轮的齿顶,内齿轮的齿顶即外齿轮的齿根;内齿轮的df>da>db;2、齿条与齿轮比较:齿条的齿廓曲线为直线,齿轮的齿廓曲线为曲线(渐开线);对应的圆都变为直线,如分度线、齿顶线、齿根线;啮合角等于压力角,等于齿形角。
齿条上所有轮齿的同侧齿廓都互相平行,齿廓任意位置的齿距都等于分度线的齿距,即pk=p=πm。
3、几何尺寸计算(见书表35-3),正常齿,求其几何尺寸。
20°=α,37=z2、21=z1,7mm=m、已知:1例解:ha*=1,c*=0.25,四、标准渐开线齿轮的公法线长度W用游标卡尺的两个卡脚跨越k个轮齿切于渐开线齿廓的A、B两点,该两点间的距离称为被测齿轮跨k个齿的公法线长度,以W表示。
所跨齿数k对测量准确程度影响很大,跨齿数太多或太少,都会造成测量不准确。
只有卡脚与齿廓在分度圆附近相切时,测出的公法线长度才准确。
标准齿轮公法线长度的一般计算公式:跨齿数的计算公式:标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和跨齿数也可查表35-4。
例:已知m=3mm,z=20,α=20°求其公法线长度和跨齿数。
解:1、查表法:得m=1mm,z=20时,k=3,W'=7.66042mm故W标=3×W'=22.98126mm,2、计算法:跨齿数:k=0.111z+0.5=2.72,取k=3公法线长度:W=22.98075mm第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿廓能实现定传动比这个结论,是指一对齿轮而言。
实际齿轮传动是靠多对齿轮依次啮合来实现的。
这多对齿轮必须满足正确啮合条件,才能保证传动时,每对轮齿都能正确地啮合。
同时,这多对轮齿,还必须满足连续传动条件,才能保证一对轮齿将要脱离啮合时,后一对轮齿能马上进入啮合以使齿轮能连续传动。
1、正确啮合条件:;2、连续传动条件:重合度ε≥1重合度是齿轮传动的重要指标之一。
重合度越大,说明同时啮合的轮齿对数越多,不仅传动平稳,也提高了齿轮传动的承载能力。
3、标准中心距当一对齿轮传动时,一个齿轮节圆上的齿槽宽与另一齿轮节圆上的齿厚之差,称为齿侧间隙(侧隙)。
侧隙有利于齿面润滑,可补偿加工与装配误差、轮齿的热变形等。
由于侧隙实际上很小,在计算几何尺寸时都不考虑,可认为是无侧隙啮合。
两轮的分度圆相切,节圆与各自的分度圆重合。
标准中心距即指标准安装时的中心距实际由于制造、安装、磨损等原因,往往使实际中心距与标准中心距不一致。
,节圆大于分度圆,啮合角大于压力角;,节圆小于分度圆,啮合角小于压力角。
节圆与分度圆的区别:节圆、压力角是一对齿轮啮合时才存在的参数,分度圆无论齿轮传动与否都存在,它是单个齿轮固有的几何参数。
第四节渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮最常用的切齿方法为范成法和仿形法。
仿形法在普通铣床上进行,常用的工具有盘形铣刀的指形铣刀。
因为m、α一定,渐开线形状取决于齿数z的多少,但不可能对每一种齿数配一把铣刀,既不经济也不现实。
目前只有八把铣刀。
缺点是加工精度低,生产不能连续进行,生产效率低,不宜成批生产。
范成法是利用一对无侧隙啮合的齿轮作定传动比传动这一原理来加工齿轮的。
齿轮加工机床所提供的定传动比传动称为范成运动。
常用的加工工具有齿轮插刀、齿条插刀及齿轮滚刀。
渐开线齿轮的根切、最少齿数及变位齿轮第五节.当用范成法加工齿数较少的齿轮,当刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了啮合极点N1时,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被部分切除的现象。
这种现象称为根切。
严重的切齿干涉,不仅削弱轮齿的弯曲强度,也将减小齿轮传动的重合度,应设法避免。
为避免根切,应使所设计直齿轮的齿数大于17,在轮齿弯曲强度足够的条件下,允许齿根部分有轻微根切时,最少齿数可取为14。
二、变位齿轮1、标准齿轮传动的缺点:结构不够紧凑;难以配凑中心距;承载能力较低。
2、变位齿轮变位修正法:将齿条刀具相对轮坯移动一段距离xm切制轮坯的方法。
刀具向远离轮坯的方向移动,称为正变位;向靠近轮坯的方向移动,则称为负变位。
用变位修正法切制的齿轮称为变位齿轮。
因为齿条刀具中与分度线平行的任一直线上的齿距,模数和压力角都相等,又,所以如采用变位修正,变位齿轮的齿距、模数、压力角及基圆参数不变。
变位齿轮的特点:1)刀具正变位,s和sf增大,承载能力提高;负变位,s和sf减小,齿根变曲强度降低;2)正变位修正可避免切齿干涉,负变位增加了切齿干涉的机会;3)正变位:da、df、ha增大,hf、sa、e减小负变位:da、df、ha减小,hf、sa、e增大3.变位齿轮传动的类型:根据变位系数之和,变位齿轮传动可分为高度变位齿轮传动和角度变位齿轮传动。
1、高度变位齿轮传动:两齿轮变位系数之和的传动称为高度变位齿轮传动。
高度变位齿轮传动的中心距等于标准齿轮标准安装的中心距,节圆与分度圆重合,所以高度变位齿轮不能用于配凑中心距。
为避免齿数较少的小齿轮产生根切,在高度变位齿轮传动中,小齿轮应采用正变位修正,而大齿轮则为负变位。
为使两轮都不产生根切,高度变位齿轮传动应满足的齿数条件是2、角度变位齿轮传动两齿轮的变位系数和的传动,称为角度变位齿轮传动。
它有两种类型:(1)正传动( >0):一对正传动变位齿轮的实际中心距大于标准中心距,实际压力角大于标准压力角。
因此只要恰当地选择变位系数,就可得到所需的中心距,这就是配凑中心距的方法。
正传动在任何齿数和的情况下都可采用,它比高度变位齿轮传动结构更为紧凑。
再者,正传动中两齿轮都可采用正变位,使两齿根均变厚,可进一步提高承载能力。
(2)负传动( <0):一对负传动变位齿轮传动的实际中心距小于标准中心距,实际压力角大于标准压力角。
所以只要选取适当的变位系数,便可配凑成小于标准传动的所需中心距。
负传动的齿数条件是,这类传动的特点刚好与正传动相反,缺点很多,除非配凑中心距需要,一般很少采用。
第六节齿轮传动的精度我国现行的国家标准为GB10095—88按标准规定,齿轮传动的精度等级都分为12级。
精度从1级到12级依次降低。
常用的为5到9级。
齿轮传动的精度等公差组;第Ⅲ公差组。
选择齿轮精度时,应以公差组;第级由三方面组成:第传动的用途、传递功率的大小、齿轮的圆周速度及工作条件等为依据,并参考同类机械进行具体选择。
一般情况下,齿轮的三个公差组选用相同的精度等级。
标准规定根据齿轮使用要求的不同,允许对三个公差组选用不同的精度等级。
考虑到齿轮受热膨胀、贮存润滑油及补偿齿轮传动受力后的弹性变形和制造误差等因素,要求齿轮啮合时非工作齿面间应有一定的间隙。
侧隙大小与中心距偏差、齿厚偏差有关。
标准中规定了14种齿厚偏差,分别用字母C、D、E…R、S代表其公差范围,具体数据可查有关手册。
在齿轮工作图上应标注齿轮的精度等级和齿厚偏差(或公法线平均长度偏差)的字母代号。
标记示例:1) 7—6—6 GM GB10095—88:表示齿轮第公差组精度为7级,第公差组精度等级为6级,第Ⅲ公差组精度等级为6级,齿厚上偏差为G,下偏差为M(或公法线上偏差为G,下偏差为M)。
2) 8—FL GB10095—88:齿轮的三个公差组精度均为8级,齿厚上偏差为F,齿厚下偏差为L。
根据工作要求和生产规模,每个齿轮需对其三个公差组各选若干项目验收和检定。
例如图35—24 所示,齿圈径向跳动和公法线长度变动的一组检验用以控制运动精度;齿形及齿距偏差的一组检验用以控制平稳性精度;齿向公差用以控制单个齿轮的接触精度。
此外,一对齿轮传动中心距的公差和箱体轴线平行度公差也必须在相应的零件图和装配图上标注,以控制一对齿轮的接触精度。
各组精度的具体检验项目及公差值可查阅有关设计手册。
在图纸上标注公法线长度及其公差,这是控制齿侧间隙的一项指标。
用此法测量简便,应用比较广泛。
公法线长度公差是根据图纸上所注齿厚偏差代号从设计手册中直接查取(图35—24 中所注数值是根据GJ代号直接查的)。
上述齿轮精度的检验项目和齿侧间隙检测以及齿轮各项参数列成表格形式,称为齿轮的技术特性表,列于图纸的右上侧,作为工作图的一项主要内容。
齿轮安装基准孔(或轴)应具有足够的精度,齿轮各主要表面要求的表面粗糙度值,都可直接从表35—8 中查取。
齿轮端面作为加工和安装的基准,应规定其端面跳动公差。
齿顶圆直径若用于加工定位和找正应控制其外径跳动公差,若用于测量基准(如测量固定弦齿厚),除应控制其外径跳动公差外,还应控制其外径尺寸公差,公差数值查表38—9。
在图35—24齿轮零件工作图中,齿顶圆直径公差根据7级齿轮精度查出其公差为IT8,再查公差表得出。