斜齿轮与蜗轮蜗杆传动
乐高齿轮传动的种类
乐高齿轮传动的种类乐高齿轮传动是乐高积木系统中最常见的机械传动方式之一。
通过齿轮的转动和相互啮合，可以实现机械运动的传递。
乐高系统中常见的齿轮有圆柱齿轮、斜齿轮、同步齿轮等。
这些齿轮的应用范围广泛，可以用于机器人、车辆、飞机等各种模型的动力传输。
一、圆柱齿轮圆柱齿轮是一种圆柱形的齿轮，其齿形为斜齿或直齿。
这种齿轮的应用范围很广，常被用于减速或增速传动。
圆柱齿轮可以与其他齿轮或蜗轮等组合使用，实现不同速度或方向的传动。
在乐高系统中，圆柱齿轮的齿数从8到40不等，可以根据需要进行组合。
二、斜齿轮斜齿轮是一种带斜齿的齿轮。
其齿数不一定相同，可以用于实现不同转速或输出扭矩。
斜齿轮可以实现两个轴的垂直传动，同时保证功率的传递。
这种齿轮的应用范围广泛，常被用于传动机械臂、爬行器等。
三、同步齿轮同步齿轮又称“同步带齿轮”，是一种用于搭建平行轴传动系统的齿轮。
与传统的圆柱齿轮相比，同步齿轮具有更强的垂直、水平力的传递能力。
同步齿轮可以保证精准的配合，使整个系统的传动更加平稳。
乐高系统中常见的同步齿轮有放大同步齿轮、减速同步齿轮等。
四、蜗轮蜗杆传动蜗轮传动是一种用于传递转速和扭矩的传动方式。
其由蜗轮和蜗杆两部分组成，可以实现大扭矩的输出。
在乐高系统中，蜗轮通常与同步齿轮、圆柱齿轮等齿轮组合使用，实现减速传动。
五、差速器差速器是一种机械装置，用于将动力分配到两个输出轴上。
在车辆和机器人中，差速器可以帮助实现转向，同时保证各个输出轴的转速保持一致。
乐高系统中常见的差速器有简单的双输出差速器和三输出差速器。
六、脉冲发生器脉冲发生器是一种用于发生固定脉冲次数的齿轮系统。
脉冲发生器可以与编码器一起使用，实现机器人运动的测速和位置检测。
乐高系统中常见的脉冲发生器有1:1和1:2两种型号，可以根据需要进行选择。
以上就是乐高齿轮传动的种类。
在搭建乐高机器人或模型时，可以根据需要选择不同的齿轮组合，实现不同的传动方式。
对于机械结构的初学者来说，掌握齿轮传动的基础知识是很重要的。
过程装备基础 第11章 齿轮传动与蜗杆传动
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啮合线
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25
11.5
斜齿圆柱齿轮传动
11.5.1 斜齿圆柱齿轮的形成及其传动特点
(1)齿廓曲面的形成 基圆柱上的螺旋角： b 分度圆柱上的螺旋角：
发生面 K K A 发生面 发生面 K
渐开线 ？端面齿形
b
K
A
B
A B
A
直齿轮齿廓曲面的形成
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(5)齿面塑性变形
原因：用软钢或其它较软的材料制造的齿轮在重 载下工作。 条件：低速、起动频繁和瞬时过载。 现象：渐开线形状被破坏，瞬时传动比不恒定。 措施：提高齿面硬度，采用油性好的润滑油。
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11.6.2 齿轮材料及热处理 (1)齿轮材料
45号钢 中碳合金钢 金属材料 低碳合金钢 最常用，经济、货源充足 40Cr、40MnB、35SiMn等 20Cr、20CrMnTi等
* 齿根圆直径 d f d 2hf ( z 2ha 2c* )m
基圆直径 db d cos mzcos
p m 齿距 齿厚与槽宽 s e m / 2
基圆齿厚
pb db / z mzcos / z m cos p cos
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(3)按齿面硬度分类
软齿面( HBS≤350)齿轮:
主要失效形式：齿面点蚀。 应用：多用于中、低速传动。 热处理：调质或正火处理，热处理后再进行轮齿的精切。
硬齿面( HBS>350)齿轮:
主要失效形式：齿根弯曲疲劳折断。 应用：高速、中载、无猛烈冲击的重要齿轮。
热处理：中碳钢经表面淬火处理或用低碳钢经表面渗碳淬火处理。
斜齿轮蜗轮蜗杆减速机内部结构
斜齿轮蜗轮蜗杆减速机内部结构一、斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的基本概念斜齿轮蜗轮蜗杆减速机是一种常用的传动装置，主要由斜齿轮、蜗轮、蜗杆和壳体等部件组成。
它通过蜗轮和蜗杆的啮合来实现传递和减速转动的目的。
斜齿轮蜗轮蜗杆减速机通常用于需要较大减速比和较高传动效率的场合，广泛应用于工业生产中的各个领域。
二、斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的内部结构1. 主轴：主轴是斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的核心部件之一，位于减速机的中心位置。
主轴上装有斜齿轮和蜗轮，通过蜗杆的传动，实现减速效果。
2. 斜齿轮：斜齿轮是减速机中的一个关键部件，它位于主轴上。
斜齿轮的主要作用是传递动力和承受负载。
斜齿轮的齿面呈斜角状，能够有效地减小齿轮啮合时的冲击和噪声。
3. 蜗轮：蜗轮是斜齿轮蜗轮蜗杆减速机中的另一个重要部件，也位于主轴上。
蜗轮是一种圆柱形的齿轮，其齿面和蜗杆螺旋线啮合，通过蜗杆的旋转来传递动力和实现减速效果。
4. 蜗杆：蜗杆是斜齿轮蜗轮蜗杆减速机中的传动元件之一，它是一种具有螺旋形的轴。
蜗杆与蜗轮的啮合可以实现高传动比和较大减速效果。
蜗杆通常由高强度合金钢材料制成，具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
5. 壳体：壳体是斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的外部包装，起到保护内部零部件的作用。
壳体通常由铸铁或钢板制成，具有足够的强度和刚性。
壳体内部设置有润滑油槽和散热器，以保证减速机的正常运行和散热。
三、斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的工作原理斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的工作原理是利用蜗轮和蜗杆的啮合来实现传递和减速转动。
当蜗杆旋转时，蜗轮随之转动，通过斜齿轮的传动，将传动力矩传递给输出轴，实现减速效果。
蜗杆和蜗轮的啮合角度决定了减速比，通过改变啮合角度可以实现不同的减速比。
四、斜齿轮蜗轮蜗杆减速机的优点和应用领域斜齿轮蜗轮蜗杆减速机具有结构简单、体积小、重量轻、传动效率高、减速比大、传动精度高等优点。
它广泛应用于各个领域，如冶金、矿山、化工、建筑、轻工、纺织、食品、医药、印刷、塑料机械等行业。
蜗轮蜗杆的传动设计原理
蜗轮蜗杆的传动设计原理蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，具有传动比大、承载能力强、传动平稳等优点，常用于工业机械设备中。
其传动原理是通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现转矩和转速的传递。
蜗轮蜗杆传动由蜗轮（也称为蜗杆齿轮）和蜗杆组成，蜗轮的外形为螺旋状，蜗杆的外形为带有螺旋槽的杆状。
当蜗轮和蜗杆啮合时，通过蜗轮的旋转使蜗杆产生旋转运动，从而实现传递动力。
蜗轮和蜗杆之间的啮合形成斜面传动，有效地提高了传动的效率。
蜗轮蜗杆传动的设计原理主要包括以下几个方面：一、蜗杆的螺旋角度：蜗轮的螺旋角度对传动效率和稳定性有重要影响。
螺旋角度越小，蜗杆旋转一周所实现的传动比越大，但摩擦力和损耗也会增加。
因此，在设计中需要合理选择螺旋角度，以平衡传动比和效率。
二、蜗轮和蜗杆的材质和硬度：蜗轮通常选择高强度、耐磨损的材料制造，如合金钢。
蜗杆则通常选择高硬度、耐磨损的材料制造，如硬化钢或淬火淬硬钢。
选用合适的材质和硬度能够提高蜗轮蜗杆传动的承载能力和使用寿命。
三、蜗轮蜗杆的啮合准确度：蜗轮蜗杆的啮合准确度直接影响传动的稳定性和传动效率。
要求蜗轮蜗杆的啮合面光洁平整，啮合角度准确，否则容易产生额外的摩擦和磨损，降低传动效率，甚至导致传动失效。
四、润滑和散热：蜗轮蜗杆传动需要进行充分的润滑，以减少摩擦和磨损。
常见的润滑方式包括润滑油膜润滑、浸油润滑和油浸润滑等。
同时，蜗轮蜗杆传动还需要考虑散热问题，以保证传动过程中温度的稳定性。
五、传动比的选择：蜗轮蜗杆传动的传动比通常为大于1的数值，决定了输入和输出之间的速度和转矩的比例。
传动比的选择需要根据实际应用需求和机械设备的工作特性来确定。
六、传动效率和传动精度的考虑：蜗轮蜗杆传动的效率通常较低，为60%~90%，且传动精度也会受到蜗轮蜗杆啮合面质量的影响。
因此，在设计中需要综合考虑传动效率和传动精度的要求，以满足实际应用的需要。
综上所述，蜗轮蜗杆传动的设计原理包括蜗杆的螺旋角度、蜗轮和蜗杆的材质和硬度、啮合准确度、润滑和散热、传动比的选择，以及传动效率和传动精度的考虑等方面。
rv减速器的工作原理
rv减速器的工作原理
rv减速器是一种机械传动装置，用于减小高速旋转输入轴的
转速，并增加扭矩输出。
它通常由一对斜齿轮和一对蜗杆蜗轮组成。
工作原理如下：当输入轴旋转时，斜齿轮被带动转动。
斜齿轮上的齿轮与蜗轮上的蜗杆咬合，使蜗杆和蜗轮一起旋转。
由于蜗杆和蜗轮的特殊齿形，蜗杆一转动，蜗轮只能转动很小的一段距离。
这样，输入的高速旋转转动就被转换成输出的低速旋转转动。
另外，由于蜗杆的斜向螺旋齿与蜗轮齿的作用，使得蜗轮的齿轮与输入轴旋转方向相反。
这就实现了输入轴转动的减速效果。
减速器的输出轴连接着输出设备，如机械臂、输送带等。
通过减速器的作用，输出设备可以获得更大的扭矩，使得机械装置具备更强的驱动能力。
同时，减速器还可以使输出轴的转速适应工作需求，实现速度调节的功能。
总结来说，rv减速器的工作原理是通过斜齿轮和蜗杆蜗轮的
配合，将输入轴高速旋转转换为输出轴低速旋转，并提供更大的输出扭矩。
这种传动装置在工业生产中广泛应用，提高了机械设备的工作效率和可靠性。
齿轮蜗杆计算总结
蜗轮蜗杆设计特色1.蜗轮 (或斜齿轮 )螺旋角β与蜗杆螺旋升角λ大小相等方向同样 .即β=λ+β=+λ2 压力角相等 :α 1=α 23 中心距 A=(d1+d2)/2+ 放大空隙 .图 1. 蜗轮蜗杆传动4蜗轮蜗杆传动与模数关系λ壓力角α距心中β(A)假如蜗轮为直齿 : m1=m2公式 (1)(B) 假如蜗轮为斜齿 :其模数为法向模数即m n.而蜗杆模数为轴向模数 ,轴向模数等于斜齿轮的端面模数:m 端=m 轴(C)斜齿轮法向模数与其端面模数的换算关系以下:m 法=m 端 cosβ公式(2)5 速比 :i= 蜗轮齿数 /蜗杆头数 =Z2/Z 1公式(3)单头蜗杆转一圈 ,蜗轮转一个齿 .双头蜗杆转一圈 ,蜗轮转二个齿 .6.齿厚减薄量 : 一般的齿轮设计都要求将齿厚减薄 ,对于大模数 (m>1)的齿轮 ,我们在手册中能够查到 .但对于 (m<1)小模数齿轮我们没有有关的手册 ,所以依据经验我们商定以下 :(1):蜗杆的法向齿厚减薄0.07~0.08; （用公差控制）(2)蜗轮 :直齿齿厚减薄0.02~0.03,（用公差控制）斜齿齿厚不变 .7. 齿轮的当量齿数Z 当与其齿数 Z2的关系 :Z 当= Z2/COS3β公式(4)表 1:标准直齿轮尺寸计算各部分名称代号模数M 压力角 A 分度圆直径 d 分齿顶高h 顶齿根高h 根全齿高H 齿顶圆直径 D 顶齿根圆直径 D 根基圆直径 d 基周节T 分度圆齿厚S 分度圆齿槽厚 A 中心距 A公式依据齿轮须要蒙受的力量定出a=20°d 分1=mZ1 d 分2=mZ2标准齿形 :h 顶=m;短齿:h 顶=0.8m;标准齿形 :h 根=1.25m;短齿:h 根=1.1m;标准齿形 :h=h 顶+ h 根=2.25m;短齿:h=1.9m;D 顶1=m(Z1+2) D 顶2=m(Z2+2)D 根1= m(Z1-2.5) D 根2=m(Z2-2.5)d 基1= d 分1 cos a d 基2= d 分2 cos aT=π m; π=3.1459S=1/2πma=1/2πmA=1/2(d 分1+ d 分2)=1/2m (Z1 +Z2 )当齿轮 m 和 z 已知时 ,从表 1 中可计算出有关尺寸 .例:如附图1所示:已知m=0.6z=18d 分 =mz=0.6*18=10.80d 顶 =m(z+2)=0.6*(18+2)=12.00d 根 =m(z-2.5)=0.6(18-2.5)=9.30标准斜齿轮的计算表 2 标准斜齿轮尺寸计算各部分名称代号分度圆直径 d 分齿顶高h 顶齿根高h 根全齿高H 齿顶圆直径 D 顶基圆直径 d 基端面压力角 a 端端面周节t 端法面周节t 法法面齿厚s 法中心距 A公式d 分1=m 端 Z1= m 法 Z1/cosβ d 分2= m 法 Z2/cosβh 顶=m 法; h 顶=0.8m法; (短齿)h 根=1.25m法; h 根=1.1m法; (短齿 )h=2.25m法; h=1.9m法; (短齿)D = d + 2m法D顶2= d + 2m法顶 1 分 1 分 2d 基1= d 分1 cos a端 d 基2= d 分2 cos a端tg a 端=tg a法/cos βt 端=πd 分/Zt 法=πm 法;s 法=πm 法/2)=m (Z +Z )/2cosβA=1/2(d分 1+ d分法2 12由查表 2 可计算出斜齿轮的有关尺寸例:已知m=0.6α=20°β=10°右旋.(附图 1 中的斜齿轮 )第2頁，共9頁蜗杆的尺寸计算1 对于蜗杆的特征系数 q:q=蜗杆分度圆直径 /模数 m公式 (5)蜗轮一般是用蜗轮滚刀来加工 , 蜗轮滚刀实质上相当于一个开了齿的蜗杆 . 蜗轮滚刀模数同样 , 直径不同样时螺旋升角 λ也不同样 ,也就是说一种蜗轮滚刀不可以加工同样模数的随意齿数的蜗轮 ,需要配好多蜗轮滚刀 .为了减少蜗轮滚刀的数目 ,国家规定了蜗杆特征系数 q.我们在设计蜗杆时应尽量采用标准的蜗杆特征系数 q. q 与 m 的关系如表 3 所示 :表 3 蜗杆特征系数 q模数 m11.5 22.53(3.5) 4(4.5)56(7)8(9) 10蜗杆特数系数 p14 14 13 12 12 12 11 11 10(12) 9(11) 9(11) 8(11) 8(11) 8(11)注 :括号中的数字尽可能不用 ( 当用蜗轮滚刀加工时 ).特征系数 q 与蜗杆分度圆上的螺旋升角 λ的关系 . 如表 4 所示表 4 .特征系数 q 与螺旋升角 λ 的关系 .qZ 1 ° 8 9 10 11 12 13 14 107'30" ° °5°11'40" 4°45'49" 4° 23'55" 4°05'08" 27 6 20'25" 5 42'38"°02'10" °°10° 18'17" 9°27'44" 8° 44'46" 8°07'48"14 12 31'44" 11 18'36" 320°33'22" 18°26' 06" 16°41'57" 15° 15'18" 14°02'10" 12°59'41" 12° 05'41"4° 33'54" 23°57'45" 21°48'05" ° ° °15° 56'43"26 19 58'59" 18 26'06" 17 06'10"在设计蜗杆传动中 .因为我们是将斜齿轮来取代蜗轮的 .所以在设计蜗轮蜗杆传动时 ,能够不受特征系数 q 的限制 .但所设螺旋升角应在表 4 范围内 . 依据表 5 能够算出蜗杆的尺寸 .頂 分L根 分 頂根頂 t 軸S 分弦1hα=20°h 分弦1h根 h图 2.蜗轮蜗杆的主要尺寸表 5 蜗杆的尺寸计算 :.所求参数主要尺寸和参数 :分度圆直径齿顶高齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径切制螺纹部分长度螺旋线升角其余计算 .丈量用的参数 :轴向齿距螺牙导程轴向压力角法面压力角螺牙在分度圆上的轴向齿厚螺牙在分度圆上的法向齿厚螺牙在分度圆上的法向弦齿厚丈量S 法分弦1用的齿高符号计算公式d分 1d =mq分 1h 顶h 顶=mh 根h 根=1.2mh h= h 顶+ h 根=2.2m + 2m=m(q+2)D顶D = d分 1+2h根= d顶 1 分 1D 根 D 根1= d 分1-2h 根= d 分1- 2.4m=m(q-2.4)L L=(13 ~16)m 当 Z1=1~2 L=(15 ~20)m 当 Z1=3~4 λtgλ = Z1m/ d 分1=Z1/qT 轴t 轴=πmT T= Z1 t 轴a °a 法a=20tga 法λS轴分1=tgacosS轴分1 = t 轴 /2=π m/2S法分1 S 法分 1 轴分 1 cosλS法分弦1= SS 法分弦1≒ S 法分1≒ S 轴分1cosλH 法分弦1 h 法分弦1=m例:如附图2所示已知端面模数m=0.5Z=2α=20°λ=7.52°右旋其计算以下 :d 分 =Zm/tgλ=2*0.5/tg7.52° =7.58d 顶 =d 分+2m=7.58+2*0.5=8.58d 根 =d 分-2.4m=7.58-2.4*0.5=6.38T=Zt=2*πm=3.14在图纸中还要标出其分度圆法向弦齿厚及法向弦高代入已知参数得 :S 法分弦 =πm/2*COSλ=πx0.5/2*cos7.52°=0.78h 法分弦 =m=0.5依据蜗轮蜗杆传动重点第 6 点 ,取分度圆法向弦齿厚S 法分弦为 0.78 -0.02-0.04注: 对于蜗杆减薄量 ,授课时说是减薄 0.07~0.08.这是依据黄克恭先生的经验定的 ,本例减薄这个数是依据陈坚先生经验定的 ,其经验为 0.02~0.04. 我(孙工 )偏向陈坚先生的减薄量 .蜗轮蜗杆的查验蜗杆的查验一般查验其法向分度圆弦齿厚如附图 2 所示在图纸中要给出法向分度圆弦齿厚和捡验蜗轮 (斜齿轮 )的方法有三种 :(1)捡验公法线长度 ;(2)捡验固定弦齿厚 :(3)捡验分度圆法向弦齿厚这三种方法我们任选一种 .公法线长度的计算捡验公法线长度的方法如图3所示 .公法線長度 (L) L 端基節 (t 基) 基節 (t 基)分度圓基圓齒厚s基L法斜齒端面直齒輪斜齒基圓展開圖图 3.齿轮公法线长度的捡验斜齿轮公法线长度的计算公式: α=20°Q=0.364/COS(? )公式(6)Z’=Z*[Q-0.01745*arctan(Q)]/ 0.0149依据 Z’(四舍五入取整数 ) 查表 6 得跨齿数N公法线长度 L=Mn*[2.9521*(N-0.5)+0.014*Z’] 公式 (7)注意公式 (7)中的 Z’不要四舍五入取整数直齿轮公法线长度可查表 6 得. (表 6 是 m=1 λ=20°时的数值 .)表 6. 标准直齿轮公法线长度 L'齿跨m=1的齿跨M=1 的齿跨M=1 的齿跨m=1的齿齿齿齿数数公法线长数数公法线长数数公法线长数数公法线长Z n L' Z N L' Z N L' Z N L'30 4 10.7526 60 7 20.0292 90 11 32.257931 4 10.7666 61 7 20.0432 91 11 32.271932 4 10.7086 62 7 20.0572 92 11 32.285933 4 10.7946 63 8 23.0233 93 11 32.29994 2 4.4842 34 4 10.8086 64 8 23.0373 94 11 32.31395 2 4.4982 35 4 10.8227 65 8 23.0513 95 11 32.32796 2 4.5122 36 5 13.7888 66 8 23.0654 96 11 32.34197 2 4.5262 37 5 13.8028 67 8 23.0794 97 11 32.35598 2 4.5402 38 5 13.8168 68 8 23.0934 98 11 32.36999 2 4.5542 39 5 13.8308 69 8 23.1074 99 12 35.336110 2 4.5683 40 5 13.8448 70 8 23.1214 100 12 35.350111 2 4.5823 41 5 13.8588 71 8 23.1354 101 12 35.364112 2 4.5963 42 5 13.8728 72 9 26.1015 102 12 35.378113 2 4.6103 43 5 13.8868 73 9 26.1155 103 12 35.392114 2 4.6243 44 5 13.9008 74 9 26.1295 104 12 35.406115 2 4.6383 45 6 16.8670 75 9 26.1435 105 12 35.420116 2 4.6523 46 6 16.8810 76 9 26.1575 106 12 35.434117 2 4.6663 47 6 16.8950 77 9 26.1715 107 12 35.448118 3 7.6324 48 6 16.9090 78 9 26.1855 108 13 38.414219 3 7.6464 49 6 16.9230 79 9 26.1996 109 13 38.428220 3 7.6604 50 6 16.9370 80 9 26.2136 110 13 38.442321 3 7.6744 51 6 16.9510 81 10 29.1797 111 13 38.456322 3 7.6885 52 6 16.9650 82 10 29.1937 112 13 38.470323 3 7.7025 53 6 16.9790 83 10 29.2077 113 13 38.484324 3 7.7165 54 7 19.9452 84 10 29.2217 114 13 38.498325 3 7.7305 55 7 19.9592 85 10 29.2357 115 13 38.512326 3 7.7445 56 7 19.9732 86 10 29.2497 116 13 38.526327 4 10.7106 57 7 19.9872 87 10 29.2637 117 14 41.492428 4 10.7246 58 7 20.0012 88 10 29.2777 118 14 41.506429 4 10.7386 59 7 20.0152 89 10 29.2917 119 14 41.520430 4 10.7526 60 7 20.0292 90 11 32.2579 120 14 41.5344公法线长度 L'.它合用于随意模数的直齿轮. 使用方法是 :L=L'm公式 (8)例查得 :Z=18 时跨齿数为 3L'=7.6324于是L=7.6324*0.6=4.579≒4.58对于直齿轮来说 ,用查表法计算公法线长度比用公式来计算来的方便 .当直齿轮模数小于 0.4时,最好用公法线长度捡验而不用其余方法 ,因为公法线长度便于丈量 .固定弦齿厚的计算图 4 固定弦齿厚的地点图中虚线为齿条齿形 ,固定弦齿厚 S 弦是齿条齿形与齿轮形相切的两点 A 和 B 的长度 .S弦頂圓A弦分度圓Bh齒條公式为 : 当 m=1 时S 弦=1.387m (公式 9)h 弦=0.7476m (公式 10)公式 (9)(10)直斜齿轮公用 ,斜齿轮指法向模数例: 已知m=0.6Z=26α=20°β=10°那么:S 弦=1.387*0.6=0.83h 弦=0.7476*0.6=0.45对于斜齿轮来说不给减薄量,但要给公差如: S弦=0.83-0.03或S弦=0.83-0.02.直齿轮分度圆弦齿厚的计算直齿轮分度圆弦齿厚的计算公式当 m=1 时S 分弦 =1.55688*m公式(11)h 分弦 =1.0342*m公式(12)例 :如附图1已知m=0.6Z=18S 分弦 =1.55688*0.60=0.94h 分弦 =1.0342*0.60=0.62 取: S 分弦 =0.92-0.02h 分弦 =0.62图 5. 直齿轮斜齿轮法向分度圆弦齿厚的计算S 分法弦 =m*Z 当 sin90°/Z 当公式(13)h 分法弦 =0.6[1+(Z 当/2)*(1-cos90°/Z 当)]公式(14)例 :已知:m=0.6Z=26α=20°β =10°代入已知数 : S 分法弦 =0.6*Z 当 sin90° /Z 当=0.94S 分法弦 =0.94-0.02h 分法弦 =0.6[1+Z 当/2(1-cos90°/Z 当)]=0.61Z 当=Z/cos3β=27.2219 =Z当 cos310°=27.2219对于斜齿轮来说S 分法弦不给减薄量但要给公差 ,S 分法弦取 0.94-0.02径克制齿轮尺寸的计算径克制齿轮各部分尺寸的计算,一般是转变成模数来计算.其公式 : m=25.4/DP公式(15)有了模数后 ,就能够利用前方所给的表及公式进行计算 .在齿轮的图纸止要给出 : 径节 DP 齿数Z 压力角λ和螺旋角β,而不用给出模数 .值得指出的是 ,径节 DP 也有端面和法面之分 .对于直齿轮来说 DP 是指端面径节 ,对于斜齿轮来说,DP 是指法面径节 .与径克制斜齿轮相当的蜗杆要用端面径节去计算 .附表 3径克制斜齿轮的计算名称计算公式DPn(法向径节 )DPn=DPs/cosβ=Z/dcosβDPs(端面径节 )DPs=Z/d=Dpncosβtn(法向周节 )tn=tscosβ=πd/ZTs(端面周节 )ts=π /DPsZ(齿数 )Z=DPsd=dDPscosβh(齿全高 )h=2.157/DPn分弦頂圓弦h分分度圓h1 (齿顶高 ) h2 (齿根高 ) D(节径 )D(外径 ) Di( 根径 ) S(弧齿厚 ) β(螺旋角 ) h1=1/DPnh2=1.157/DPnd=Z/DPncosβ =Z/DPs D=d+2/DPnDi=d-2.314/DPnS=1.5708/DPscosβ =Z/DPnd附表 1 齿轮标准模数系列 (JB111-60)0.1 1.0 3.5 9 220.15 1.25 (3.75) 10 250.20 1.5 4.0 (11) 280.25 1.75 4.5 12 300.3 2.0 5.0 (13) 330.4 2.25 (5.5) 14 360.5 2.5 6.0 (15) 400.6 (2.75) (6.5) 16 450.7 3 7 18 500.8 (3.25) 8 20注: 在采用模数时 ,括号内的模数尽可能不用.。
斜齿和蜗杆传动
2、蜗杆的特性系数
q=d1/ma1
则：d1=qma1=qmt2
规定q与ma1取一系列标准的对应值，如ma1=10时， 只能 取q=8。
3、标准中心距
a=r1+r2=ma1q+ mt2z2= mt2(q+z2)
4、其它尺寸参照齿轮与齿条的啮合来计算
主剖面相当于齿条，则蜗轮在主剖面内相当于渐开线齿轮。
2、在主剖面内，蜗杆蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。
3、正确啮合条件
2 +1= 90º ma1=mt2 a1=t2
四、蜗杆蜗轮的几何尺寸
设蜗杆的头数为Z1，升角为，导程为l
1、分度圆直径
蜗杆：d1=l/tg=z1pa1/ tg=z1ma1/ tg
直线形刀刃，刀刃与蜗杆轴线在同一水平面内。
蜗杆齿呈螺旋形，分为左旋和右旋，其螺旋升角为 ，螺旋角为 1 ，
存在如下关系：
1 90o
蜗轮是用蜗杆状的刀具，采用范成法加工。
2、蜗杆的齿形 蜗杆齿形
轴剖面：齿形为直线 法面：齿形为曲线
3、啮合状态
端面：齿形为阿基米德螺旋线
对于两轴的交错角=90º的传动
=1+2=90º =2
蜗轮的圆柱面作成内凹弧形， 部分地包柱蜗杆。一般蜗杆 为主动件。
4、传动特点
传动比大，传动平稳，传动效
率低，一般 =0.7~0.8，自锁 蜗杆 <0.5
通常蜗杆的头数即齿数Z1=1~4
三、蜗杆蜗轮的正确啮合条件
主剖面
1、主剖面：过蜗杆的轴线作垂直与蜗轮轴线的剖面。 蜗轮是用与蜗杆类似的滚刀按啮合关系加工的。蜗杆在
4、斜齿轮传动会产生轴向力。
§8-10 蜗杆蜗轮机构
机械设计-蜗轮蜗杆斜齿锥齿轮传动受力分析例题
机械设计---蜗轮蜗杆、斜齿轮、锥齿轮传动机构受力分析例题【例题1】如图所示为一蜗杆—圆柱斜齿轮—直齿圆锥齿轮三级传动。
已知蜗杆1为主动件，且按图示方向转动。
试在图中绘出：
（1）各轴转向。
（2）使II、III轴轴承所受轴向力较小时的斜齿轮轮齿的旋向。
（3）各轮所受诸轴向分力的方向。
【解】
（1）各轴转向如图所示（4分）。
（2）斜齿轮轮齿的旋向如图（2分）。
（3）各轮所受诸轴向分力的方向如图。
（8分）
【解析】
蜗轮蜗杆传动受力分析:
径向力F r:由啮合点指向各自的回转中心。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度
方向相反(阻力);
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
轴向力F a:主动轮(蜗杆)受力方向用左右手螺旋法则。
从动轮受力方向与F t1相反。
斜齿圆柱齿轮传动受力分析
径向力F r:由啮合点指向各自齿轮的回转中心。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
轴向力F a:主动轮受力方向用左右手螺旋法则判定，从动轮受力方向与主动轮相反。
锥齿轮受力分析
径向力F r:由啮合点指向各自的回转中心。
轴向力F a:由啮合点指向各自齿轮的大端(与齿轮转向无关，方常作为隐含条件)。
圆周力F t:主动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相反(阻力)。
从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同(动力)。
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h f han mn cn mm hat mt ct mt
d
三、一对斜齿轮的正确啮合条件
斜齿轮的正确啮合条件可以用端面参数表示，此外，为保 证两轮的螺旋渐开面能正确相切，两轮的螺旋角应该大小相等， 外啮合时，方向相反，内啮合方向相同。
1、主剖面：过蜗杆的轴线作垂直与蜗轮轴线的剖面。 蜗轮是用与蜗杆类似的滚刀按啮合关系加工的。蜗杆在 主剖面相当于齿条，则蜗轮在主剖面内相当于渐开线齿轮。 2、在主剖面内，蜗杆蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。
3、正确啮合条件
2 +1= 90º ma1=mt2 a1=t2
四、蜗杆蜗轮的几何尺寸
(2) 模数 mn mt cos
(3) 压力角 tg n tg t cos
(4) 齿顶高系数和顶隙系数 2、几何尺寸计算 h* m h h* m
a an n at t
pn
pt
用端面参数仿照直齿轮的尺寸计算方法计算，然后转化成法向参数表示。 * * * * 例如：斜齿轮的分度圆直径： d Zmt Zmn / cos * * * hat hnt cos ct* cn cos 传动的标准中心距： a (d1 d 2 ) / 2 mt (Z1 Z 2 ) / 2
3、啮合状态
对于两轴的交错角=90º 的传动
=1+2=90º =2
蜗轮的圆柱面作成内凹弧形， 部分地包柱蜗杆。一般蜗杆 为主动件。
4、传动特点 传动比大，传动平稳，传动效 率低，一般 =0.7~0.8，自锁 蜗杆 <0.5
通常蜗杆的头数即齿数Z1=1~4
三、蜗杆蜗轮的正确啮合条件
主剖面
斜齿圆柱齿轮机构 一、斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点
1、斜齿轮螺旋渐开面的形成
直齿齿面的形成
斜齿齿面的形成
渐开线斜齿轮齿廓形成：发生面绕基圆柱作纯滚动时，发生面 上一条与齿轮轴线成交角 b 的直线KK所展成的渐开面。
2、渐开线斜齿轮啮合特点
齿面接触线是一条 与轴线成 b 角的直线。
啮合过程：由从动轮前端 的齿顶开始，接触线由短 变长，再由长变短，从后 端面齿根某点脱离啮合。 两齿轮是逐渐进入啮合、 又逐渐退出啮合。 能完成定传动比传动。
3、不发生根切的最小齿数较直齿轮少。 r a
4、斜齿轮传动ห้องสมุดไป่ตู้产生轴向力。
蜗杆蜗轮机构
一、蜗杆蜗轮机构的类型 按蜗杆的形状分： 环面蜗杆机构 蜗杆蜗轮机构 锥面蜗杆机构 圆柱蜗杆机构
圆柱蜗杆机构 环面蜗杆机构 普通圆柱蜗杆机构 锥面蜗杆机构 新型圆柱蜗杆机构
（圆弧齿蜗杆机构）
普通蜗杆机构中最常见的是阿基米德蜗杆。
设蜗杆的头数为Z1，升角为，导程为l
1、分度圆直径
蜗杆：d1=l/tg=z1pa1/ 蜗轮：d2=mt2z2
tg=z1ma1/ tg
2、蜗杆的特性系数
q=d1/ma1
则：d1=qma1=qmt2
规定q与ma1取一系列标准的对应值，如ma1=10时， 只能 取q=8。
3、标准中心距
a=r1+r2=ma1q+ mt2z2= mt2(q+z2)
二、蜗杆蜗轮机构的特点
1、蜗杆的形状特点
直线形刀刃，刀刃与蜗杆轴线在同一水平面内。 蜗杆齿呈螺旋形，分为左旋和右旋，其螺旋升角为 ，螺旋角为 1 ， 存在如下关系：
1 90 o
蜗轮是用蜗杆状的刀具，采用范成法加工。
2、蜗杆的齿形
轴剖面：齿形为直线
蜗杆齿形 法面：齿形为曲线 端面：齿形为阿基米德螺旋线
4、其它尺寸参照齿轮与齿条的啮合来计算
1 2
mn1 mn 2
n1 n 2
四、斜齿轮传动的重合度
五、斜齿轮传动的主要优缺点 重合度是实际啮合线长度比上基圆齿距。斜齿轮的重合度
由两部分构成，端面重合度和纵向重合度。所以斜齿轮的重合 1、啮合性能好，传动平稳，噪声小。 度大于直齿轮的重合度。
2、重合度大，承载能力高。
二、斜齿轮的基本参数及几何尺寸计算
1、斜齿轮的基本参数
基本参数分为端面参数和法向参数，分别用脚标t和n来表示。端面参 数用来进行尺寸计算，而法向参数是斜齿轮的标准参数。 (1) 螺旋角 ：分度圆柱上的螺旋线的切线与齿轮轴线的夹角。用来
表示轮齿的倾斜程度。
tg d / l
l为螺旋线的导程