機械基礎》教程全集8章-文庫吧
2025-04-18 05:21 本頁面
【正文】 齒頂高為 齒輪嚙合時，一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒槽底部之間必須留有間隙，以保證傳動不發(fā)生干涉，同時又可儲存潤滑油以潤滑齒面。沿徑向度量的這一間隙稱為頂隙，用 c表示。把它表示為模數(shù)的 c*倍，c*為頂隙系數(shù)，即頂隙為 對于正常齒制， h*a=1， c*=；對于短齒制， h*a=， c*=0.3。 m、 α、 h*a、 c*均為標準值，且 s＝ e的齒輪稱為標準齒輪。 標準直齒圓柱齒輪各部分的尺寸見表 82(參見圖 8圖 84)。 85所示為一對漸開線齒輪嚙合傳動，相鄰兩齒的嚙合點分別為 K和 K′ ，它們都在嚙合線 N1N2上。要使兩對輪齒同時嚙合，則必須使相鄰兩齒的同側(cè)齒廓在公法線 N1N2上的距離 (法向齒距 pn)都等于 KK′ 。 圖 85正確嚙合條件 如圖 86所示，齒輪 1為主動輪，齒輪 2為從動輪。當兩輪的一對齒開始嚙合時，先以主 動輪的齒根推動從動輪的齒頂，圖 86連續(xù)傳動條件因而起始嚙合點是從動輪的齒頂圓與嚙合線 N1N2的交點 B2。隨著嚙合傳動的進行，輪齒嚙合點沿著 N1N2移動，主動輪輪齒上的嚙合點逐漸向輪齒頂部移動，而從動輪輪齒上的嚙合點向輪齒根部移動。當嚙合傳動進行到主動輪的齒頂圓與嚙合線 N1N2的交點 B1時，兩齒輪即將脫離接觸，故 B1為輪齒的終止嚙合點。 根據(jù)分析，齒輪連續(xù)傳動的條件是：兩齒輪的實際嚙合線 B1B2應大于或等于齒輪的基圓齒距 pb。通常把 B1B2與 pb的比值 ε 稱為重合度，只要重合度 ε ≥1 齒輪就可連續(xù)傳動。 齒輪傳動的重合度越大，則同時參與嚙合的輪齒越多，不僅傳動平穩(wěn)性好，每對輪齒所分擔的載荷亦小，相對地提高了齒輪的承載能力。對于標準齒輪采用標準中心距安裝，齒數(shù) z＞ 12時，其重合度恒大于 1。 圖 86 連續(xù)傳動條件 開線齒形實際上只是直齒圓柱齒輪端面的齒形，其實際齒廓是這樣形成的：如圖 87a所示，當與基圓柱相切的發(fā)生面 S繞基圓柱作純滾動時，發(fā)生面上一條與基圓柱母線 CC平行的直線 BB的軌跡為一漸開線曲面 (因為 BB上任一點的軌跡均為一條漸開線 )，對稱的兩反向漸開線曲面即構(gòu)成了直齒圓柱齒輪的一個齒廓。 斜齒輪齒廓曲面的形成與此相仿，只是直線 BB不與母線 CC平行，而與它成一交角 β b(圖 88a)。當發(fā)生面 S繞基圓柱作純滾動時，直線BB就展出一螺旋形的漸開螺旋面，即為斜齒輪齒廓曲面。 β b稱為基圓柱上的螺旋角。 由齒廓曲面的形成可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過程中，每一瞬時都是直線接觸，接觸線均為平行于軸線的直線 (圖 87b)，因此在嚙合開始或終了的瞬時，一對輪齒突然地沿整個齒寬同時開始嚙合或同時脫離嚙合，從而使輪齒上所受的力具有突變性，故傳動的平穩(wěn)性較差。 由斜齒輪齒廓曲面的形成原理可知，平行軸斜齒輪的一對輪齒在嚙合過程中，除去嚙合始點和嚙合終點外，每一瞬時也是直線接觸，但各接觸線均不與軸線平行。如圖 88b所示，各接觸線的長度是變化的，從開始嚙合到脫離嚙合的過程中，接觸線的長度從零逐漸增到最大值，然后由最大值逐漸減小到零，所以斜齒輪上所受的力不具有突變性；由于斜齒輪 的螺旋形輪齒使一對輪齒的嚙合過程延長、重合度增大，因此斜齒輪較直齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力大。但斜齒輪在傳動中有軸向力 Fa，為了克服這一缺點，可采用人字齒輪，使兩邊產(chǎn)生的軸向力 Fa相互抵消。人字齒輪制造比較困難，精度較低，主要用于重型機械。 β 設想將斜齒輪沿其分度圓柱面展開 (圖 89)，這時分度圓柱面與輪齒相貫的螺旋線展開成一條斜直線，它與軸線的夾角為 β ，稱為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角，簡稱斜齒輪的螺旋角。 β 常用來表示斜齒輪輪齒的傾斜程度，一般取 β ＝ 8176?！?20176。 斜齒輪按其輪齒的旋向可分為右旋和左旋兩種 (圖 810)。斜齒輪旋向的判別與螺旋相同：面對軸線，若齒輪螺旋線右高左低為右旋；反之則為左旋。 圖 89 斜齒輪分度圓柱面展開圖 由于輪齒的傾斜，斜齒輪端面上的齒形 (漸開線 )和垂直于輪齒方向的法向齒形不同。 設 pn為法向齒距， pt為端面齒距，則由圖 89可知 pn=ptcosβ (88) 以 mn和 mt分別表示法向和端面模數(shù)，則 mn=pn/π 、 mt=Pt/π ，故 mn＝ mtcosβ (89) 以 αn和 αt分別表示法向和端面壓力角，則它們之間有如下關系 tanαn＝ tanαtcosβ(810) 斜齒輪的齒頂高和齒根高，不論從法向或端面來看都是相同的，因此 ha=h*anmn(811) hf=(h*an＋ c*n)mn(812) 式中 h*an—— 法向齒頂高系數(shù) h*an＝ 1； C*n—— 法向頂隙系數(shù) c*n＝ 。 C*n—— 法向頂隙系數(shù) c*n＝ 。 斜齒輪的切制是順著螺旋齒槽方向進給的，因此標準刀具的刃形參數(shù)必然與斜齒輪的法向參數(shù)相同，即法向參數(shù)為標準值。 斜齒輪傳動在端面上相當于一對直齒輪傳動，其主要幾何尺寸計算公式見表 83。 表 83 標準斜齒圓柱齒輪主要幾何尺寸的計算公式 名 稱 符 號 計 算 公 式 模數(shù) m 根據(jù)強度計算決定，并按表 8?1選取標準值。動力傳動中， ≥2mm 壓力角 α 取標準值，＝ 20176。 螺旋角 β 通常取 β＝ 8176。 ～ 201
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