東北大學(xué)精密儀器設(shè)計(jì)與制造課件第三章齒輪機(jī)構(gòu)2(1)

1、Northeastern University13.9 3.9 變位齒輪變位齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性標(biāo)準(zhǔn)齒輪的局限性:u 齒數(shù)不能少于最少齒數(shù)齒數(shù)不能少于最少齒數(shù)z min ； u 不適用于中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距不適用于中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距 的場合；的場合；u 一對嚙合齒輪中，小輪的強(qiáng)度較低。一對嚙合齒輪中，小輪的強(qiáng)度較低。用改變刀具與輪坯的相對位置來切制齒輪的方法為用改變刀具與輪坯的相對位置來切制齒輪的方法為變位修正法變位修正法。變位修正法切制的齒輪為變位修正法切制的齒輪為變位齒輪變位齒輪。刀具沿輪坯徑向移動的距。刀具沿輪坯徑向移動的距離為離為變位量變位量.用用m表示。表示。 稱為稱為變位系數(shù)

2、變位系數(shù)。1. 1.變位齒輪變位齒輪Northeastern University2刀具由輪坯中心刀具由輪坯中心遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離時時為為正變位正變位，x為正；加工為正；加工出的齒輪為出的齒輪為正變位齒輪正變位齒輪。刀具刀具移近移近輪坯中心時為輪坯中心時為負(fù)變負(fù)變位位，x 為負(fù)；加工出的齒為負(fù)；加工出的齒 輪輪稱為稱為負(fù)變位齒輪負(fù)變位齒輪刀具中線與齒輪分度圓相刀具中線與齒輪分度圓相切，加工出的齒輪為切，加工出的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪。齒輪。3.9 3.9 變位齒輪變位齒輪負(fù)標(biāo)準(zhǔn)正SSSNortheastern University33.9 3.9 變位齒輪變位齒輪2. 2.變位齒輪的基本參數(shù)及尺寸變位齒輪的

3、基本參數(shù)及尺寸基本參數(shù)：基本參數(shù)： m z xm z xxx變位系數(shù)，影響輪齒的齒厚，變位系數(shù)，影響輪齒的齒厚，正變位輪齒的齒厚較寬正變位輪齒的齒厚較寬， 負(fù)變位輪齒的齒厚較窄負(fù)變位輪齒的齒厚較窄。（1）Northeastern University4（2）（3）Northeastern University5sin*xmmhCBaminmin*minzzzhxasinsin2*xmmhmza17172001minz,x,.h*a當(dāng)3.9 3.9 變位齒輪變位齒輪CBCN 3. 3. 變位齒輪的特點(diǎn)變位齒輪的特點(diǎn)u 采用正變位可以避免根切。采用正變位可以避免根切。Northeastern Un

4、iversity63.9 3.9 變位齒輪變位齒輪u 調(diào)中心距調(diào)中心距當(dāng)齒輪傳動的速比、中心距一定時，采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪不能滿當(dāng)齒輪傳動的速比、中心距一定時，采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪不能滿足要求時，可采用變位齒輪湊中心距。足要求時，可采用變位齒輪湊中心距。cos2121bbrrrra2121cosbbrrrracoscosaa 2121)(2zztgxxinvinv1221zzi)(2121zzma當(dāng)當(dāng)時，時， 采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪不能滿足要求采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪不能滿足要求時，可采用變位齒輪湊中心距時，可采用變位齒輪湊中心距Northeastern University73.9 3.9 變位齒輪變位齒輪u 改善齒輪傳動的嚙合

5、質(zhì)量改善齒輪傳動的嚙合質(zhì)量 調(diào)節(jié)輪齒的齒厚調(diào)節(jié)輪齒的齒厚 使大小齒輪磨損相近使大小齒輪磨損相近 提高輪齒接觸強(qiáng)度提高輪齒接觸強(qiáng)度 可修復(fù)大齒輪可修復(fù)大齒輪變位齒輪的缺點(diǎn)：變位齒輪的缺點(diǎn)：Northeastern University83.12 3.12 齒輪傳動的回差及消除方法齒輪傳動的回差及消除方法1. 1.齒輪傳動的回差齒輪傳動的回差 齒輪傳動反轉(zhuǎn)時，主動輪轉(zhuǎn)過一定的角度，從動輪才隨之轉(zhuǎn)動，該齒輪傳動反轉(zhuǎn)時，主動輪轉(zhuǎn)過一定的角度，從動輪才隨之轉(zhuǎn)動，該角度稱之為齒輪傳動的回差。角度稱之為齒輪傳動的回差。2. 2.齒輪傳動回差的危害齒輪傳動回差的危害u造成運(yùn)動不平衡，產(chǎn)生沖擊、振動和噪音（對雙

6、向傳動而言）造成運(yùn)動不平衡，產(chǎn)生沖擊、振動和噪音（對雙向傳動而言）u產(chǎn)生運(yùn)動誤差（反響轉(zhuǎn)動時）產(chǎn)生運(yùn)動誤差（反響轉(zhuǎn)動時） 如壓力表中的齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)如壓力表中的齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)P從從6MPa變?yōu)樽優(yōu)?MPa時，轉(zhuǎn)過時，轉(zhuǎn)過20。； 當(dāng)當(dāng)P P從從8MPa8MPa變?yōu)樽優(yōu)?MPa6MPa時，轉(zhuǎn)過時，轉(zhuǎn)過1818。 則指示就不準(zhǔn)了。則指示就不準(zhǔn)了。 Northeastern University93. 3.原因原因 側(cè)隙側(cè)隙(主要原因主要原因)：支承間隙支承間隙，彈性變形彈性變形。 回差在儀表中是不允許的，因?yàn)橐粫赫D(zhuǎn)，一會兒反轉(zhuǎn)（壓力表：回差在儀表中是不允許的，因?yàn)橐粫赫D(zhuǎn)，一會兒反轉(zhuǎn)（壓力表：P

7、增加，正轉(zhuǎn)；增加，正轉(zhuǎn)；P減小，反轉(zhuǎn)），回差要影響精度，但是回差對單向傳減小，反轉(zhuǎn)），回差要影響精度，但是回差對單向傳動精度沒有影響。動精度沒有影響。4. 4.消除方法消除方法（在不提高加工精度的前提下）（在不提高加工精度的前提下） 選擇裝配法選擇裝配法 調(diào)整中心距法調(diào)整中心距法 雙片齒輪法雙片齒輪法 單面接觸法單面接觸法3.12 3.12 齒輪傳動的回差及消除方法齒輪傳動的回差及消除方法能夠減小側(cè)隙，不能消除側(cè)隙能夠減小側(cè)隙，不能消除側(cè)隙Northeastern University103.12 3.12 其它型式的齒輪傳動其它型式的齒輪傳動一、內(nèi)齒輪傳動一、內(nèi)齒輪傳動僅講述與直齒外嚙合齒輪

8、不同的地方。僅講述與直齒外嚙合齒輪不同的地方。內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)圖內(nèi)齒輪傳動機(jī)構(gòu)圖Northeastern University11一、內(nèi)齒輪傳動一、內(nèi)齒輪傳動（1） 特點(diǎn)特點(diǎn)u 凹凸嚙合，磨損小，接觸強(qiáng)度高，傳動平穩(wěn)。凹凸嚙合，磨損小，接觸強(qiáng)度高，傳動平穩(wěn)。 外齒是凸齒面，內(nèi)齒是凹齒面，接觸強(qiáng)度大，磨損小。外齒是凸齒面，內(nèi)齒是凹齒面，接觸強(qiáng)度大，磨損小。u尺寸小，因?yàn)樾↓X輪放在大齒輪里面，不占尺寸尺寸小，因?yàn)樾↓X輪放在大齒輪里面，不占尺寸u大小齒輪的轉(zhuǎn)向相同大小齒輪的轉(zhuǎn)向相同u內(nèi)齒輪加工困難，只能用插齒加工。內(nèi)齒輪加工困難，只能用插齒加工。u結(jié)構(gòu)復(fù)雜（支承問題）結(jié)構(gòu)復(fù)雜（支承問題）Northea

9、stern University12一、內(nèi)齒輪傳動一、內(nèi)齒輪傳動（2）內(nèi)齒輪傳動參數(shù)及尺寸計(jì)算）內(nèi)齒輪傳動參數(shù)及尺寸計(jì)算)(2112ddamhddaa*2（3）參數(shù)選擇注意點(diǎn)）參數(shù)選擇注意點(diǎn)基本參數(shù)基本參數(shù)：m m和和 的選擇的選擇同外齒輪同外齒輪，但，但Z Z的選擇不同。的選擇不同。Z Z的選擇的選擇： 除考慮除考慮i i外，外，中心距中心距（尺寸）限制，（尺寸）限制，根切根切限制外（限制外（Z17Z17），），還需考慮不干涉。還需考慮不干涉。干涉現(xiàn)象干涉現(xiàn)象： 在外齒輪傳動時，可以保證在外齒輪傳動時，可以保證i=ci=c連續(xù)傳動，但由于參數(shù)選連續(xù)傳動，但由于參數(shù)選擇不當(dāng)，可能會使擇不當(dāng)，可

10、能會使i=ci=c，嚴(yán)重時可能卡住，嚴(yán)重時可能卡住產(chǎn)生了產(chǎn)生了干涉干涉。Northeastern University13一、內(nèi)齒輪傳動一、內(nèi)齒輪傳動干涉有兩種干涉有兩種： 齒廓重疊干涉齒廓重疊干涉： 當(dāng)齒數(shù)差（當(dāng)齒數(shù)差（Z2-Z1）較小時，不在嚙合位置的齒廓互相重疊的）較小時，不在嚙合位置的齒廓互相重疊的現(xiàn)象現(xiàn)象即齒廓交叉卡住，一個輪齒進(jìn)入另一個輪齒，畫可以，即齒廓交叉卡住，一個輪齒進(jìn)入另一個輪齒，畫可以，但實(shí)際不可能進(jìn)入，因此卡住。但實(shí)際不可能進(jìn)入，因此卡住。過渡曲線干涉過渡曲線干涉 一個輪齒的漸開線部分與另一個輪齒的過渡曲線（不是漸開線）一個輪齒的漸開線部分與另一個輪齒的過渡曲線（不是漸

11、開線）部分嚙合，從而部分嚙合，從而i=c，嚴(yán)重時可能卡住。，嚴(yán)重時可能卡住。 干涉的避免干涉的避免： 重疊干涉的避免重疊干涉的避免 保證最小齒數(shù)差，如果（保證最小齒數(shù)差，如果（z2-z1)不能滿足圖不能滿足圖3-33要求時，必須增大要求時，必須增大變位系數(shù)差，使嚙合角增大。變位系數(shù)差，使嚙合角增大。 過渡曲線干涉的避免過渡曲線干涉的避免 Northeastern University14二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動1 1、螺旋齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn)、螺旋齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) u 直齒輪輪齒漸開線曲面發(fā)生面與基圓柱相切于母線，當(dāng)發(fā)生面與基圓柱相切于母線，當(dāng)平面沿基圓柱作平面沿基

12、圓柱作純滾動純滾動時，其上時，其上與母線平行的直線與母線平行的直線KK在空間所走在空間所走過的軌跡即為過的軌跡即為漸開線曲面漸開線曲面zhichiyuanzhuchilun.swf(1) 齒廓曲面的形成圓柱齒輪是有一定寬度的，因此輪齒的齒廓沿軸線方向形成一曲面。Northeastern University15u 螺旋圓柱齒輪齒廓曲面螺旋圓柱齒輪齒廓曲面發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，發(fā)生面沿基圓柱作純滾動時，其上與母線成一傾其上與母線成一傾斜角斜角b的斜直的斜直線線KK在空間所走過的軌跡為在空間所走過的軌跡為漸漸開線螺旋面開線螺旋面，該螺旋面即為螺，該螺旋面即為螺旋圓柱齒輪齒廓曲面旋圓柱齒輪齒廓曲

13、面b稱為基圓柱上的稱為基圓柱上的螺旋角螺旋角。 xiechiyuanzhuchilun.swf二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University16二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University17Northeastern University18二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動（2）嚙合特點(diǎn)）嚙合特點(diǎn)直齒圓柱齒輪嚙合直齒圓柱齒輪嚙合 接觸線均平行于齒輪軸線接觸線均平行于齒輪軸線。因此輪齒是沿整個齒寬同時同時進(jìn)入嚙合、同時脫離嚙合的，載荷沿齒寬突然加上及卸下。因此直齒輪傳動的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和噪聲，不適合不適合用于高速高速和重

14、載重載的傳動中。斜齒圓柱齒輪嚙合時斜齒圓柱齒輪嚙合時斜齒輪的齒廓是逐漸進(jìn)入逐漸進(jìn)入嚙合、逐漸脫離逐漸脫離嚙合的。如圖所示，斜齒輪齒廓接觸線接觸線的長度由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸的長度由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸，載荷也不是突然加上或卸下的，因此斜齒輪傳動工作較平穩(wěn)。 Northeastern University192 2 螺旋螺旋圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 齒形為螺旋形螺旋形 垂直于齒輪軸線的端面端面（下標(biāo)以以t t表示表示） 垂直于齒廓螺旋面的法面法面（下標(biāo)以以n n表示表示）法面參數(shù)的意義法面參數(shù)的意義端面：端面：規(guī)定為規(guī)定為標(biāo)

15、準(zhǔn)的漸開線，標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，與直齒輪相當(dāng)；與直齒輪相當(dāng)；法面：法面：加工加工和和受力受力角度看，螺旋齒輪的角度看，螺旋齒輪的法面參數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值法面參數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值。參數(shù)表示：參數(shù)表示：二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University20 螺旋角螺旋角 意義：表示輪齒的傾斜程度.旋向：左旋左旋，右旋右旋（沿軸向輪齒向哪側(cè)上升）（1） 主要參數(shù)主要參數(shù)二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University21右圖所示為螺旋齒輪分度圓柱面展開圖，螺旋線展開成一直線，該直直線線與軸線軸線的夾角夾角稱為斜齒輪在分度圓柱上的螺旋角螺旋角，簡稱螺旋齒輪的螺旋

16、角。tan=d/ps對于基圓柱同理可得其螺旋角b為: 所以有： Northeastern University22 模數(shù)模數(shù)二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動costnmm Northeastern University23 壓力角壓力角costntgtg二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University24二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動（2） 主要尺寸主要尺寸ttatnnanmchmchh*22cos*anathh cos*ntcc nnkhtpnpttkhcoscosnttnpppp周節(jié)：周節(jié)：齒頂高：齒頂高：齒全高：齒全高：Northeastern Unive

17、rsity25二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動cosntmzzmd分度圓nanamhdd*2齒頂圓nnanfmchdd)(*齒根圓cos2)(212121nmzzdda標(biāo)準(zhǔn)中心距Northeastern University26二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動u 軸間夾角（兩軸之間的夾角）軸間夾角（兩軸之間的夾角） 在直齒輪中，隱含了軸間夾角為在直齒輪中，隱含了軸間夾角為0，即平行軸。，即平行軸。 兩個螺旋齒輪的旋向相同時，兩軸夾角為：兩個螺旋齒輪的旋向相同時，兩軸夾角為： 兩個螺旋齒輪的旋向不同時，兩軸夾角為：（設(shè)兩個螺旋齒輪的旋向不同時，兩軸夾角為：（設(shè) 為正值）為正值）21211u 螺旋

18、齒輪傳動的速比螺旋齒輪傳動的速比 在齒輪傳動過程中，速比是表征傳動規(guī)律的一個重要參數(shù)，具在齒輪傳動過程中，速比是表征傳動規(guī)律的一個重要參數(shù)，具體來說，在儀表中意味著放大倍數(shù)。體來說，在儀表中意味著放大倍數(shù)。從上式可以看出，從上式可以看出， 并不影響并不影響2112i1212zziNortheastern University27二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動u 特點(diǎn)特點(diǎn)改變1，2，可以在不改變i及m的前提下調(diào)節(jié)中心距a主動輪轉(zhuǎn)向一定時，改變可以改變軸間夾角及從動輪轉(zhuǎn)向；螺旋齒輪傳動是點(diǎn)嚙合，接觸應(yīng)力高；沿齒向有滑動速度VS， 因而磨損大，傳動效率較低。有軸向力交叉軸傳動。)(21)(2122

19、1121zmzmddanmzza)coscos(212211Northeastern University28外嚙合1=-2 內(nèi)嚙合1=2 u 斜齒輪的傳動斜齒輪的傳動 兩齒輪的轉(zhuǎn)向夾角為兩齒輪的轉(zhuǎn)向夾角為0，即兩軸平行，即兩軸平行二、螺旋齒輪傳動二、螺旋齒輪傳動Northeastern University29三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿自身的特點(diǎn)特點(diǎn)：傳動比大傳動比大，機(jī)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲小，機(jī)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲小， 還具有自鎖性能還具有自鎖性能。廣泛應(yīng)用廣泛應(yīng)用：各類機(jī)床、礦山機(jī)械、冶金及起重設(shè)備等的傳動系統(tǒng)中。 Northeastern University301.

20、 1. 組成組成 蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿蝸輪：蝸輪：可以看成齒數(shù)很多的螺旋齒輪且外圓柱表面呈可以看成齒數(shù)很多的螺旋齒輪且外圓柱表面呈弧形弧形，其目，其目 的在增大接觸面積，使的在增大接觸面積，使點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸變?yōu)樽優(yōu)榫€接觸線接觸。蝸桿：蝸桿：Z Z也叫也叫線數(shù)線數(shù)和和頭數(shù)頭數(shù)，實(shí)際上相當(dāng)于實(shí)際上相當(dāng)于z=14z=14的螺旋齒輪的螺旋齒輪 沿蝸桿軸線沿蝸桿軸線剖切：相當(dāng)于齒條剖切：相當(dāng)于齒條 垂直于軸線垂直于軸線剖切：蝸桿的端面齒形是阿基米德螺線，故又剖切：蝸桿的端面齒形是阿基米德螺線，故又 稱稱阿基米德蝸桿。稱稱阿基米德蝸桿。三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動Northeastern Universit

21、y31三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動Northeastern University32三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動蝸桿傳動正確嚙合的條件蝸桿傳動正確嚙合的條件u z1、 z2： z1=14，z2根據(jù)根據(jù)i來確定來確定u 基本參數(shù)基本參數(shù) 規(guī)定蝸桿的軸向模數(shù)規(guī)定蝸桿的軸向模數(shù) ，蝸輪主剖面上的模數(shù)，蝸輪主剖面上的模數(shù) 及對應(yīng)的及對應(yīng)的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。1am2tm條件：條件：mmmta2121ta(1) (1) 蝸桿的軸向模數(shù)蝸桿的軸向模數(shù) 與蝸輪的端面模數(shù)與蝸輪的端面模數(shù) 相等相等; ;(2) (2) 蝸桿的軸向壓力角與蝸輪的端面壓力角蝸桿的軸向壓力角與蝸輪的端面壓力角a

22、a相等。相等。1am2tmNortheastern University33d1d1 s u q q的引入過程：的引入過程： 實(shí)際上蝸桿相當(dāng)于一個螺紋，我們抽象地認(rèn)為蝸桿節(jié)圓柱輪齒上的一條代實(shí)際上蝸桿相當(dāng)于一個螺紋，我們抽象地認(rèn)為蝸桿節(jié)圓柱輪齒上的一條代表蝸桿，那么它就相當(dāng)于一條螺旋線。表蝸桿，那么它就相當(dāng)于一條螺旋線。三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動1111111dmzdmzdpzdstgqmmtgzd11111tgzmdq其定義為其定義為：蝸桿的特性系數(shù)蝸桿的特性系數(shù)q qNortheastern University34三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動u 引入引入q q的意義的意義： 加

23、工蝸輪的滾刀形狀及參數(shù)與蝸桿相同，為了減少滾刀的規(guī)格，便于加工蝸輪的滾刀形狀及參數(shù)與蝸桿相同，為了減少滾刀的規(guī)格，便于刀具標(biāo)準(zhǔn)化，對蝸桿直徑與模數(shù)比值刀具標(biāo)準(zhǔn)化，對蝸桿直徑與模數(shù)比值q q規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)值，見表規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)值，見表3-83-8。4. 4. 蝸輪蝸桿的轉(zhuǎn)向蝸輪蝸桿的轉(zhuǎn)向（自學(xué)）（自學(xué)） 一般蝸桿為主動構(gòu)件。一般蝸桿為主動構(gòu)件。5. 5. 特點(diǎn)特點(diǎn) 垂直交叉軸傳動；垂直交叉軸傳動；可以設(shè)計(jì)成自鎖機(jī)構(gòu)，其條件為；可以設(shè)計(jì)成自鎖機(jī)構(gòu)，其條件為；尺寸緊湊，尺寸緊湊，z z可以很小，而速比很大；可以很小，而速比很大；傳動平穩(wěn)，噪音??；傳動平穩(wěn)，噪音?。挥捎谙鄬瑒?，磨損大，傳動效率小。由于相對滑

24、動，磨損大，傳動效率小。Northeastern University356. 6. 尺寸計(jì)算尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心距徑向間隙蝸輪螺旋角蝸桿導(dǎo)程角齒根圓直徑齒頂圓直徑齒根高齒頂高分度圓直徑蝸輪蝸桿計(jì)算公式符號名稱dahfhadfdcamqd 1mzd 2mhhaa*mhf2.1mqda)2(1mZda)2(22mqdf)4 . 2(1mZdf)4 . 2(22qZarctg1mc2 . 0)(5 . 0)(5 . 0221zqdda三、蝸輪蝸桿傳動三、蝸輪蝸桿傳動Northeastern University36四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動用于傳遞相交軸傳動，通常是用于傳遞相交軸傳動，通常是垂直

25、相交軸垂直相交軸傳動。傳動。1. 1. 直齒圓錐齒輪齒廓的形成直齒圓錐齒輪齒廓的形成 輪齒是加工在圓錐表面上的。輪齒是加工在圓錐表面上的。 如圖，一個圓平面圓平面S S與一個基基圓錐圓錐切于直線OC，圓平面半徑與基圓錐錐距 R 相等，且圓心與錐頂重合。當(dāng)圓平面繞圓錐作純滾動時，該平面上任一點(diǎn)B將在空間展出一條漸開線AB。漸開線必在以O(shè) 為中心、錐距 R 為半徑的球面上，成為球面漸開線。Northeastern University37四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動 基圓錐基圓錐球面漸開線球面漸開線 球面由于不能展開成平面，給設(shè)計(jì)和制造帶來很大困難，工球面由于不能展開成平面，給設(shè)計(jì)和制造帶來很

26、大困難，工程上采用近似程上采用近似Northeastern University38四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動2. 2. 基本參數(shù)基本參數(shù)u齒數(shù)：齒數(shù)：Z Zu m, m, 由于基圓錐上各點(diǎn)的由于基圓錐上各點(diǎn)的基圓半徑是不同基圓半徑是不同的，形成的球面漸開的，形成的球面漸開線也不一致，故線也不一致，故m, m, 沿齒寬方向有不同的數(shù)值，為沿齒寬方向有不同的數(shù)值，為計(jì)算測量計(jì)算測量方方便，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以便，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以圓錐齒輪大端的圓錐齒輪大端的m m為標(biāo)準(zhǔn)值，為標(biāo)準(zhǔn)值， 也是如此。也是如此。Northeastern University39u 背錐背錐用背錐齒形代替圓錐齒輪大端的球

27、面齒型大端模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值mzd cos2cosmzrrv背錐背錐：與大端分度圓所在的球面相切的錐面。：與大端分度圓所在的球面相切的錐面。3 3、背錐和當(dāng)量齒數(shù)、背錐和當(dāng)量齒數(shù)Northeastern University40u 當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒輪 將背錐展平(參數(shù)與圓錐齒輪大端相同) 將扇形齒輪補(bǔ)足成完整的直齒圓柱齒輪，其齒數(shù)將增至Zv圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪Zv當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)cos2cosmzrrv2mzv coszzv引入引入“當(dāng)量當(dāng)量”概念是將概念是將球面球面問題問題 平面平面問題，即將問題，即將圓錐圓錐齒輪齒輪 圓柱圓柱齒輪齒輪 意義：意義：通過通過當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)的概念，可以將圓柱齒的概念，

28、可以將圓柱齒輪的某些規(guī)律應(yīng)用于圓錐齒輪。輪的某些規(guī)律應(yīng)用于圓錐齒輪。例如：銑齒時可以按當(dāng)量齒數(shù)選擇銑刀，計(jì)算齒輪強(qiáng)度時可按當(dāng)量齒數(shù)計(jì)算其強(qiáng)度。3 3、背錐和當(dāng)量齒數(shù)、背錐和當(dāng)量齒數(shù)Northeastern University41兩背錐展成平面后得到兩個扇形齒輪，將兩扇形齒輪的輪齒補(bǔ)足，使其成為完整的圓柱齒輪，那么它們的齒數(shù)將增大ZV1和ZV2。這兩個假想的直齒圓柱齒輪叫當(dāng)量齒輪當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)當(dāng)量齒數(shù)。 四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程：背錐背錐投射（將輪齒投射到背錐上）投射（將輪齒投射到背錐上）展開（背錐可展開成平面展開（背錐可展開成平面-扇形）扇形）平面

29、齒輪平面齒輪Northeastern University42四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動1212122112sinsinzzddi4.4.錐齒輪的傳動比錐齒輪的傳動比90212112122112tgctgzzddid09100201.swfNortheastern University43四、圓錐齒輪傳動四、圓錐齒輪傳動5. 5.特點(diǎn)特點(diǎn)用于垂直相交軸傳動用于垂直相交軸傳動尺寸小尺寸小加工困難加工困難精度不高，精密加工盡量不用精度不高，精密加工盡量不用Northeastern University44齒輪傳動設(shè)計(jì)時，要解決的主要問題齒輪傳動設(shè)計(jì)時，要解決的主要問題1. 1.選擇齒輪的型式

30、選擇齒輪的型式根據(jù)相對位置、轉(zhuǎn)速、速比、傳遞功率等選擇合適的齒輪傳動型式。根據(jù)相對位置、轉(zhuǎn)速、速比、傳遞功率等選擇合適的齒輪傳動型式。直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪（包括變位齒輪）（包括變位齒輪） 平行軸傳動，傳動效率高、簡單、加工容易、制造精度高。平行軸傳動，傳動效率高、簡單、加工容易、制造精度高。齒條傳動齒條傳動：移動與轉(zhuǎn)動的相互轉(zhuǎn)化移動與轉(zhuǎn)動的相互轉(zhuǎn)化內(nèi)齒輪傳動內(nèi)齒輪傳動：平行軸傳動、效率高，結(jié)構(gòu)緊湊（特別在行星傳動時，可用小尺寸獲得大速平行軸傳動、效率高，結(jié)構(gòu)緊湊（特別在行星傳動時，可用小尺寸獲得大速比），嚙合質(zhì)量高，多用于行星傳動，但加工困難，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜（支承問比），嚙合質(zhì)量高，多用于行

31、星傳動，但加工困難，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜（支承問題）題）螺旋齒輪傳動螺旋齒輪傳動交叉軸傳動，點(diǎn)嚙合，傳動效率低，壽命低，加工容易有軸向力。交叉軸傳動，點(diǎn)嚙合，傳動效率低，壽命低，加工容易有軸向力。Northeastern University45齒輪傳動設(shè)計(jì)時，要解決的主要問題齒輪傳動設(shè)計(jì)時，要解決的主要問題斜齒輪傳動斜齒輪傳動 平行軸傳動，有軸向力，傳動平穩(wěn)，承載能力高，用于高速重載傳動，其平行軸傳動，有軸向力，傳動平穩(wěn)，承載能力高，用于高速重載傳動，其他類似于直齒輪傳動。他類似于直齒輪傳動。蝸桿傳動蝸桿傳動 垂直交叉軸傳動，尺寸緊湊，速比大，效率低（尤其是自鎖時）傳動平穩(wěn)，垂直交叉軸傳動，尺寸緊湊，速比大，效率低（尤其是自鎖時）傳動平穩(wěn)，可以設(shè)計(jì)成自鎖機(jī)構(gòu)，多用于儀表中的調(diào)整機(jī)構(gòu)。可以設(shè)