一、斜齒圓柱齒輪的共額齒廓曲面
前面對(duì)直齒輪的討論,是僅就端面來(lái)研究的,所以認(rèn)為直齒輪的齒廓是一條發(fā)生線繞基圓作純滾動(dòng)時(shí),發(fā)生線上任一點(diǎn)X所形成的漸開線。但實(shí)際上齒輪總是有寬度的,故上述基圓應(yīng)是基圓柱,發(fā)生線應(yīng)是發(fā)生面,及點(diǎn)應(yīng)是平行于齒輪軸心線的直線肛,如圖8.18所示。當(dāng)發(fā)生面繞基圓柱作純滾動(dòng)時(shí),直線服在空間所形成的軌跡就形成漸開線曲面,即直齒輪齒面眾直齒輪齒面的形成過(guò)程中xx始終與齒輪的軸線保持平行。
齒輪的齒廓曲面與基圓柱的交線朋仍為一條平行于齒輪軸線的直線。當(dāng)一對(duì)直齒輪的嚙合時(shí),兩輪齒的瞬時(shí)接觸線平行于齒軸線,如圖8.18(b)所示,所以兩輪輪齒在進(jìn)入嚙合和脫離嚙合都是沿全齒寬實(shí)然發(fā)生的,因而其噪聲較大,不適于高速傳動(dòng)。為此,人們?cè)趯?shí)踐中提出了斜齒輪。
圖8.19(L)所示為一對(duì)斜齒輪嚙合的情況。當(dāng)發(fā)生面(也就是嚙合面,或兩基圓柱的內(nèi)公切面)沿兩基圓柱作純滾動(dòng)時(shí),平面3上的斜直線瓜就分別形成了兩輪的齒面。由圖可知,此兩齒面總是沿斜線服接觸,所以一對(duì)斜齒輪嚙合時(shí),其輪齒的瞬時(shí)接觸線即為斜線瓜。由于齒高的限制,如圖8.20所示,兩齒廓在嚙合過(guò)程中,齒廓接觸線的長(zhǎng)度是由零逐漸增大,而后又逐漸縮短,直至脫離接觸。由此可知尉齒輪的嚙合是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,它要比直齒輪的那種突然加載和卸載的嚙合情況好得多,因而其傳動(dòng)的平穩(wěn)性較好,故斜齒輪適合高速重載的傳動(dòng)。
用銑刀切制斜齒輪時(shí),銑刀的齒形應(yīng)等于齒輪的法面齒形。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)也需要研究齒輪的法面齒形,因此屈際規(guī)定,斜齒輪的法面參數(shù)及法向齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值,而端面參數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)值,但在斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算時(shí),絕大部分的尺寸均需按端面參數(shù)計(jì)算。表8.3為漸開線標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的幾何計(jì)算公式。
二、斜齒輪傳動(dòng)的重合度
圖8.23所示斜齒輪與斜齒條在前端而的嚙合情況。齒廓在J點(diǎn)開始進(jìn)入嚙合,在j點(diǎn)脫離嚙合,F(xiàn)C是一對(duì)齒嚙合過(guò)程中齒條中線上任一點(diǎn)所走N5E離,只有當(dāng)后端而走出嚙合R,到達(dá)圖中實(shí)線所示的位置時(shí),該對(duì)齒才終IL嚙合,因此,斜齒輪傳動(dòng)的嚙合弧比端而齒廓完全相同的直齒輪的長(zhǎng)CD,放斜齒輪的重合度為。
三、斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)
在用盤狀銑刀切制斜齒輪時(shí),刀刃位于輪齒的法面內(nèi),并沿分度圓螺旋齒槽方向切齒,這樣切出來(lái)的斜齒輪,法面齒形與刀刃的形狀相對(duì)應(yīng)。因此,選擇盤狀銑刀時(shí),必須知道斜齒輪的法面齒形。通常采用下述近似方法來(lái)進(jìn)行研究。
四、斜齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)
與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比較,斜齒輪傳動(dòng)具有下列主要優(yōu)點(diǎn)門1嚙合性能好。如前所述,斜齒輪齒廓接觸線為斜直線,一對(duì)齒是逐漸進(jìn)入嚙合和逐漸脫離嚙合的,故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音小。
(1)重合度較大,見隨齒寬和螺旋角的增大而增大,故承載能力高,適于重載高速傳動(dòng)。
(2)斜齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)小于直齒輪的最少齒數(shù),因此,采用斜齒輪傳動(dòng)可以得到更為緊湊的機(jī)構(gòu)。斜齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是斜齒受力廠時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向推力F。,如圖8.25所示。軸向推力需加裝推力軸承予以平衡,從而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。為克服這一缺點(diǎn),可以采用人字齒輪,如圖8.25(b)所示。人字齒輪可看作螺旋角大小相等、方向相反的兩個(gè)斜齒輪合并而成,因左右對(duì)稱而使軸向力互相抵消。但人字齒輪制造比較困難,成本較高。
http://www.huacao1996.com