齿轮变位类型
变位齿轮的概念
变位齿轮的概念
变位齿轮（也称为切向齿轮）是一种特殊类型的齿轮，其齿形呈现波浪状的设计。
它与普通齿轮的主要区别在于其齿面与齿间隙在整个齿轮轴向上都不断变化，而不是保持一致。
这种设计可以实现变速传动和精确的角度变化。
变位齿轮通常由一对相互啮合的齿轮构成，其中一个齿轮的齿形是波浪状的，称为主齿轮，另一个齿轮的齿形是相应波浪形齿轮的正交位，称为从动齿轮。
两个齿轮的齿形确保了它们之间的正确啮合。
变位齿轮具有以下特点：
1. 可以实现角速比的连续变化，而不需要更换齿轮；
2. 具有低噪音和振动的特性；
3. 可以承受一定程度的轴向和径向载荷；
4. 具有较高的传动效率。
由于其特殊的齿形设计，变位齿轮广泛应用于各种工业机械和传动系统中，特别是需要进行精确角度变化或连续变速的应用领域，如汽车变速箱、航空器和工程机械等。
变位齿轮中变为传动的高度变位和角变位
变位齿轮中变为传动的高度变位和角变位【摘要】变位齿轮是一种重要的传动装置，通过其结构中的高度变位和角变位实现传动的功能。
高度变位是指齿轮轴心之间的距离随着旋转变化，而角变位则是指齿轮轴线之间的夹角随着旋转变化。
这两种变位方式共同作用于传动系统中，实现了传动装置的灵活性和精准度。
高度和角变位的应用广泛，包括汽车变速箱、机器人等领域。
相较于其他传动装置，变位齿轮具有结构简单、传动平稳、传动效率高等优点。
变位齿轮在工业生产中具有重要的应用价值。
变位齿轮通过高度和角变位的方式实现传动功能，广泛应用于各个领域，为工业生产提供了便利和效率。
【关键词】变位齿轮、传动、高度变位、角变位、结构、原理、应用、优点、总结1. 引言1.1 引言变位齿轮是一种常用的传动元件，具有高度变位和角变位的特性。
高度变位是指齿轮轮齿的变化，而角变位则是指齿轮轴线的变化。
这种变位设计可以实现齿轮传动的平稳性和可靠性。
在实际应用中，高度和角变位的组合可以满足不同的传动需求，提高传动效率和传动精度。
本文将从变位齿轮的结构、高度变位原理、角变位原理、高度和角变位的应用以及变位齿轮的优点等方面进行探讨。
通过对这些内容的分析和讨论，可以更好地理解变位齿轮的工作原理和应用特点。
在工程设计和制造中，变位齿轮起着重要的作用，可以实现复杂传动系统的正常运转。
通过本文的介绍，希望读者能够对变位齿轮的相关知识有更深入的了解，为工程实践提供参考和指导。
2. 正文2.1 变位齿轮的结构变位齿轮是一种特殊的齿轮机构，其结构与普通直齿轮不同。
在变位齿轮中，齿数和模数不等的两个齿轮啮合，使得齿轮轴线的相交点在啮合中心线之上或之下，这就是变位齿轮特有的压力角变化的结构特点。
变位齿轮的结构包括两个部分：主动轮和被动轮。
主动轮齿数多，模数小，被动轮齿数少，模数大。
两者之间通过啮合连接，实现了高度和角度的变位传动。
主动轮和被动轮之间的啮合能够传递动力并实现传动的效果。
在变位齿轮的结构中，齿轮的牙廓形状也是非常重要的。
圆柱齿轮的变位
圆柱齿轮的变位为了改善齿轮的传动质量或满足结构尺寸的特殊要求，有时需要采用变位齿轮。
（一）变位齿轮原理用齿条型道具切制齿轮时，若刀具的中线与被切齿轮分度圆相切，所切出的齿轮为标准齿轮。
如果改变刀具与被切齿轮的相对位置，即将刀具略微移近或离开被切齿轮的中心，则所切得的齿轮叫做变位齿轮。
若刀具离开齿轮的中心，这种变位叫正变位；若刀具移近齿轮的中心，则叫负变位。
刀具所以移动的距离叫变位量，它与模数之比，称为变位系数，以ξ表示。
+ξ表示正变位；-ξ表示负变位。
对正变位齿轮，刀具相对于切标准齿轮的位置离开一段距离X=+ξm；齿顶圆直径和齿根圆直径相应加大；齿根部分变肥，齿顶变尖；公法线增长。
对负变位齿轮，刀具相对于切标准齿轮的位置移近中心一段距离X=-ξm；齿顶圆直径和齿根圆直径相应减小；齿根部变瘦；公法线减短。
变位齿轮的齿顶高和齿根高虽然发生变化，但全齿高基本不变。
（二）齿轮变位的目的1）配凑中心距在两平行轴上有多对齿轮啮合传动或要求中心距为特定数值时，若用标准齿轮不能满足中心距的要求，则可采用变位齿轮。
2）避免齿轮根切当要齿轮齿数少于无根切的最少齿数时，可采用正变位齿轮。
3）提高齿轮的强度根据某些试验和计算指出，采用适当的变位方法，可使齿轮的承载能力提高20～25％，寿命延长200％；抗弯强度可显著提高。
4）修复磨损的大齿轮在相啮合的齿轮偶中，由于小齿轮磨损较大，而大齿轮磨损较小，并且大齿轮制造费用较大，所以可对大齿轮采用负变位将磨损表面切除，并在保持中心距不变的条件下，配制正变位的小齿轮，以减少修配工作量。
对某些零件磨损而引起两啮合齿轮中心距改变的情况，可以采用角度变位来改变中心距，而不必更换被磨损的零件。
斜齿轮径向变位系数与法向变位系数
斜齿轮径向变位系数与法向变位系数斜齿轮的径向变位系数和法向变位系数是衡量其装配精度和运动平稳性的重要指标。
在设计和制造斜齿轮时，需要注意这两个参数的控制，以确保齿轮传动的正常工作。
首先，我们来了解斜齿轮的径向变位系数。
径向变位系数是指斜齿轮在装配时，其齿距误差或齿厚误差引起的齿轮轴向位置的变化。
齿轮在传动过程中，由于齿形设计的限制以及制造、安装误差等因素，齿轮的齿距会存在一定的误差。
这些误差会使得齿轮在运转时产生径向变位，进而影响传动的平稳性和传动效率。
径向变位系数是描述齿轮径向变位程度的一个参数，通常用mm或μm表示。
斜齿轮的径向变位系数可以通过加工和装配精度的控制来进行调整。
一般来说，控制加工工艺的精度和装配误差可以减小齿轮的径向变位系数。
例如，加工时可以采用先粗加工再精加工的方法，避免过大的切削量和热变形等因素对加工精度的影响；装配时可以采用紧配、游配等装配方法，以减小齿轮的相对位移和安装误差。
其次，我们来了解斜齿轮的法向变位系数。
法向变位系数是指斜齿轮在传动过程中，由于齿距误差和齿厚误差所引起的齿面間螺旋角的微小变化。
斜齿轮传动中的法向变位会导致齿轮在齿面之间产生侧向力，进而引起齿面的侧向滑动和齿面磨损。
法向变位系数是描述齿轮法向变位程度的一个参数，通常用弧度表示。
斜齿轮的法向变位系数可以通过合理的齿轮设计和制造工艺来进行控制。
在设计时，应尽量避免齿轮齿距和齿厚的误差，尽量保证齿轮的齿面精度和齿形质量。
在制造时，可以采用现代化的齿轮加工设备和加工工艺，精确控制齿轮的位移和形状误差，以减小法向变位系数。
斜齿轮的径向变位系数和法向变位系数对齿轮传动的性能有着重要影响。
当径向变位系数和法向变位系数较大时，会导致齿轮在传动过程中产生较大的振动和噪声，降低传动效率，甚至引发传动故障。
因此，在设计和制造斜齿轮时，应注重控制齿距误差和齿厚误差，提高齿面精度和齿形质量，以减小径向变位系数和法向变位系数，确保斜齿轮的传动平稳性和工作可靠性。
机械原理高级篇4章_变位齿轮传动
r2'
o2
'
2.中心距
•一对齿轮啮合传动时， 中心距等于两节圆半径 之和。 •一对无侧隙标准齿轮传 动，其分度圆与节圆重 合，啮合角等于分度圆 压力角 •标准中心距（标准齿轮 无侧隙传动中心距）
' 1 ' 2
o1
' r1
c
r2'
' 1
s e s e
' 2
o2
m 2 r ar ( z1 z2 ) 1 r 1 r 2 2
上的齿距为pi，则 该比值称为模数
di
mi
• 模数—— 人为地把 pi / 规定为一些简单的有理数，
pi
z
一个齿轮在不同直径的圆周上，其模数的大小是不同的。
p i 。
• 分度圆——— 是齿轮上一个人为地约定的轮齿计 算的基准圆，规定分度圆上的模数和压力角为标准值。
国标压力角的标准值为=20° 模数的标准系列见GB1357-87，参见表4-2。 分度圆上的参数分别用d、r、m、p、e及表示。 m越大，P愈大,轮齿愈大，抗弯强度也愈高。
• 齿轮插刀
切削运动
进给运动
范成运动 范成运动
用齿条刀具加工齿轮
用标准齿条刀具加工标准齿轮必须使刀具 的分度线与被加工齿轮的分度圆相切并作纯滚 动。
标准齿条刀的齿廓，它与齿条的齿廓基本 相同，只是齿顶增加了c*m的高度。在齿条刀 中线上的齿厚与齿距之比等于0.5(即齿厚等于 齿槽宽)。与以半径为ρ的圆弧相切并平行于齿 条刀中线的直线刀刃称为刀顶线，它是用于切 制被切齿轮齿根圆的。半径为ρ的圆角刀刃，是 切出齿根部分非渐开线的过渡曲线。
切制圆柱外齿轮轮齿时，齿条刀是逐渐切 入齿轮坯的，切入的终点位置不同，切出 的齿轮轮齿尺寸就不同。
变位齿轮
齿轮机构及其设计 > 变位齿轮变位齿轮的意义（1）避免根切现象.切削z<z min的齿轮而不发生根切；（2）配凑中心距.一对齿轮在非标准中心距的情况下不仅均能安装，而且能满足侧隙为零、顶隙为标准值的要求；（3）改善小齿轮的强度和传动啮合特性，能提高齿轮机构的承载能力。
（4）修复已磨损的旧齿轮变位修正用标准齿条形刀具加工齿轮时，改变刀具与轮坯的相对位置，使刀具的分度线与齿轮轮坯的分度圆不再相切而切制出的齿轮为变位修正齿轮，简称变位齿轮。
按刀具分度线与被加工齿轮分度圆的相对位置，可分为三种情况：（1）使刀具的分度线(中线)刚好与轮坯的分度圆相切而范成切制出来的齿轮为标准齿轮（或非变位齿轮）。
（2）刀具的分度线(中线)与被加工齿轮分度圆相切位置远离轮坯中心一段径向距离xm(m 为模数，x 为径向变位系数，简称变位系数)。
这样加工出来的齿轮成为正变位齿轮。
xm>0，x>0。
（3）刀具的分度线靠近轮坯中心移动一段径向距离xm ，刀具分度线与轮坯分度圆相割。
这样加工出来的齿轮称为负变位齿轮。
xm<0，x<0。
变位齿轮的基本参数和几何尺寸 基本参数：比标准齿轮多了一个变位系数x几何尺寸（与相同参数的标准齿轮的尺寸比较）：无侧隙啮合方程变位齿轮传动的中心距与啮合角符合无侧隙啮合要求的变位齿轮传动的中心距a'是这样确定的：（1）首先由无侧隙啮合方程求得啮合角α':(2)再由求得中心距a'此中心距a'与标准中心距a之间的差值用ym表示（y称为中心距变动系数）：则可推导得：可见:当x1+x2=0 时, α'=α,a'=a当x1+x2>0 时, α'>α,a'>a当xx1+x2<0时, α'<α,a'<a这说明,变位齿轮传动较标准齿轮传动的优点是:只要采用适当的变位系数,不论是标准中心距还是非标准中心距,均能安装且满足无侧隙啮合要求.但要注意,在x1+x2<>0时,如果保证无侧隙安装,而且还要满足标准顶隙,则两轮的齿顶高应各减小。
斜齿轮变位系数xn和xt
斜齿轮变位系数xn和xt
斜齿轮变位系数xn和xt是机械设计中常用的两个参数，用于描述斜齿轮传动的性能和效果。
斜齿轮传动是一种常见的传动方式，通过斜齿轮的啮合来传递动力和转矩。
斜齿轮变位系数xn是指斜齿轮的变位程度，即齿轮在啮合过程中的相对位移。
它是用来描述斜齿轮传动的精度和平稳性的重要参数。
一般来说，xn的值越小，齿轮的变位程度越小，传动的精度和平稳性越高。
斜齿轮变位系数xt是指斜齿轮的变位角度，即齿轮在啮合过程中的旋转角度。
它是用来描述斜齿轮传动的传力性能的重要参数。
一般来说，xt的值越大，齿轮的变位角度越大，传动的传力性能越好。
斜齿轮变位系数xn和xt的取值范围是根据实际需求来确定的。
在设计斜齿轮传动时，需要根据传动的要求和工作条件来选择合适的xn和xt的值。
一般来说，xn的取值范围在0.1-0.3之间，xt的取值范围在10°-30°之间。
斜齿轮传动具有许多优点，如传动效率高、传动比稳定等。
但是，在设计和制造过程中需要考虑到斜齿轮的变位系数xn和xt的影响。
合理选择xn和xt的值，可以提高斜齿轮传动的性能和效果。
斜齿轮变位系数xn和xt是描述斜齿轮传动性能的重要参数，合理选择其取值范围，可以提高传动的精度、平稳性和传力性能。
在机
械设计中，我们需要根据实际需求来确定xn和xt的值，以实现最佳的传动效果。
变位齿轮详解(精品)
a a ym
a″
ym (x1 x2 )m ym
（X1+ X2）m a′ ym
y x1 x2 y
O2
O2
△y为齿顶降低系数 ，
其值恒大于零。
h (2ha* c* y)m
ha (ha* X y)m
hf (ha* c* x)m 变位齿轮齿高比标准齿轮少 ym
2 无侧隙啮合方程
O1
xmtgα
a
b
rb
xm
s’ 分度圆 基圆
刀具节线 刀具分度线
ab c
P 设计：潘存云
S=πm/2
N1 α B2
xm
α
c
h* a
m
xm xm
xmtg
xm
h* a
m
xm
N
p
xm
正变位齿轮 x>0
标准齿轮 x＝0
负变位齿轮 x<0
ha hf
z 17 正变位提高强度
凑中心距
• 变位后
s m 2xmtg
2
e m 2xmtg
2
1。变位齿轮的加工方法，模 数，压力角，分度圆，基圆都 与标准齿轮一样。
2。几何尺寸有所变化。
3。中心距一般不是两分度圆 半径之和，除非它们分别等值 正，负变化。
a=m（z1+z2）/2
a， a=m（z1+z2）/2
齿条与齿的切点变化， 齿间出现侧隙
x1 m
c* m c* m
好的传动形式
4）两轮齿数不受 Z1 Z2 2Zmin 的限制。
5）正传动的重叠系数有所下降。
O
r1 r1
O
1rb1
B2 N1
r1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
齿轮变位类型
1.直齿锥齿轮变位：齿面与轴线夹角的变化是线性的，因此齿面上的齿形也是线性的，适用于高速、高负荷的传动。
2. 渐开线齿轮变位：齿面与轴线夹角的变化是渐变的，因此齿形也是渐变的，适用于低速、高扭矩的传动。
3. 圆弧齿轮变位：齿面与轴线夹角的变化是通过圆弧曲线实现的，因此齿形也是曲线形状，适用于高速、低噪音的传动。
4. 曲线齿轮变位：齿面与轴线夹角的变化是通过曲线实现的，因此齿形也是曲线形状，适用于高速、高负荷、低噪音的传动。
齿轮变位类型的选择应该根据传动性能要求来确定，不同的变位类型有着不同的特点和适用范围，必须根据具体情况进行选择。
- 1 -。