【文章內(nèi)容簡介】 兩齒輪法面模數(shù)相等，齒形角相等，螺旋角大小相等但螺旋方向 相反。 直齒圓錐齒輪 1．直齒圓錐齒輪傳動 錐齒輪傳動用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力。兩軸的夾角可以是任意值，但常用的軸交角為 90176。，即 。 δ 1和 δ 2分別是錐齒輪 1和 2的分度圓錐角。錐齒輪的輪齒也有直齒、斜齒和曲齒三種。 圓錐齒輪是分度曲面為圓錐面的齒輪，當齒線是分度圓錐面的直母線時，稱直齒圓錐齒輪，其輪齒是分布在圓錐面上的。所以圓錐齒輪的輪齒從大端逐漸向錐頂縮小，沿齒寬各截面尺寸不相等，大端尺寸最大。 1290?? ?? ? ? ?圓錐齒輪傳動 2．直齒圓錐齒輪傳動的正確嚙合條件 因為圓錐齒輪只計算大端幾何參數(shù)，并規(guī)定大端的幾何參數(shù)是標準的。所以直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件是 式中： m m2—— 為錐齒輪 1和 2大端上的模數(shù)； α α 2—— 為錐齒輪 1和 2大端上的齒形角。 12mm? 12??? 齒輪齒條傳動 在兩標準漸開線齒輪傳動中 ， 當其中一個齒輪 (如齒輪 II)的齒數(shù)無限增加時 ， 分度圓變?yōu)橹本€ ， 稱為基準線 。 基準線 （ 中線 ） 是基本齒條的法平面與基準平面的交線 。 它是一條用來確定基本齒條的輪齒尺寸參數(shù) (齒厚與齒距的比值 ， 通常為 )的直線 。 此時齒頂圓 、 齒根圓和基圓也同時變?yōu)榕c基準線平行的直線 ， 并分別叫齒頂線 、 齒根線 。 這時嚙合線與齒輪 Ⅱ 基圓的切點 N2和中心O2均移到無窮遠處 。 同時 ， 基圓半徑也增加到無窮大 。 這種齒數(shù)趨于無窮多的齒輪的一部分就是齒條 。 因此齒條是具有一系列等距離分布齒的平板或直桿 。 齒條與齒輪相比有下列兩個主要特點： (1)由于齒條的齒廓是直線，所以齒廓上各點的法線N1N2是平行的。在傳動時齒條作直線運動。齒條上各點的速度的大小和方向都一致。齒廓上各點的齒形角都相等，其大小等于齒廓的傾斜角。即齒形角 α =20176。 (2)由于齒條上各齒同側(cè)的齒廓是平行的，所以不論在基準線上 (中線上 )、齒頂線上。還是與基準線平行的其他直線上，齒距都相等，即 p=π m。 齒條傳動主要用于把齒輪的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)辇X條的直線往復運動，或把齒條的直線往復運動變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動。 齒輪根切和最少齒數(shù) 1．輪齒的加工方法簡介 齒輪輪齒的加工方法很多，除沖壓、軋制、鑄齒等方法外，通常用切削加工的方法制成。就其加工原理來說，可分兩大類：仿形法和范成法。 (1)仿形法 (又叫成形法 ) 是用與齒間的齒廓曲線相同的成形刀具在銑床上直接切出齒輪的齒形。用仿形法加工齒輪，是逐齒切削的，且不連續(xù)，所以精度和效率都較低。但它在普通銑床上就可以加工，適用于單件加工。 (2)范成法 (又叫展成法 ) 是利用一對齒輪的嚙合原理來加工齒輪的，常見的有插齒、滾齒和磨齒等。插齒加工如上圖所示，利用盤形插齒刀，在插齒機上加工齒輪，適用于批量生產(chǎn)。插齒加工是將其一個齒輪作為刀具，另一個則為齒輪坯，由機床保證它們按齒輪傳動的要求運動。同時，刀具還不斷沿齒坯軸線方向進行往復切削運動。這樣就將輪坯切成與刀具相嚙合的齒輪。相同模數(shù)和齒形角而齒數(shù)不同的齒輪，可用同一把刀具加工。用這種方法加工齒輪，精度和效率都較高。 仿形法加工 用插齒刀范成加工 齒輪根切和最少齒數(shù) 2．漸開線齒廓的根切現(xiàn)象 當用范成法加工漸開線標準齒輪時，如果被加工齒輪的輪齒太少，有時會出現(xiàn)刀具的頂部切入到輪齒的根部，切去了輪齒根部的漸開線齒廓。這種現(xiàn)象稱為切齒干涉 ,又稱根切。 3．產(chǎn)生根切的原因和最少齒數(shù) 加工標準齒輪時，刀具與齒坯的相對位置應按標準齒輪正確安裝的要求進行安裝，下圖所示為用齒條插刀加工標準齒輪的情況。 圖中齒條插刀的分度線與齒坯的分度圓相切，這時齒輪的齒數(shù)越少，刀具齒頂與嚙合線的交點越接近嚙合極限 N1，當齒輪齒數(shù)過少時，交點將超過 N1點，當范成運動繼續(xù)進行時，刀具還將繼續(xù)切削，會把已切出的漸開線齒廓曲線的齒根重新又切掉一部分。所以用范成法切制輪齒時，如果刀具的齒頂線超過了嚙合線與齒坯基圓的切點 Nl時，被切削齒輪的輪齒必將產(chǎn)生根切現(xiàn)象。 齒輪根切和最少齒數(shù) 如要避免產(chǎn)生根切，必須使刀具的齒頂線不超過極限點 N1，也就要求被切齒輪的最少齒數(shù)不得少于某一最少齒數(shù)。根據(jù)理論推導，用齒條型刀具加工漸開線標準直齒齒輪，為了保證不發(fā)生根切現(xiàn)象，則被切齒輪的最少齒數(shù)可用下式求得： min 22sin ahz ???對于標準直齒齒輪， ∵ 齒頂高系數(shù) ，齒形角 ， ∴ ； 對于短齒齒輪， ∵ 齒頂高系數(shù) ，齒形角 ， ∴ 。 1ah?? 20? ??min 17z ??? 20? ??min 14z ? 齒輪的精度 根據(jù)齒輪的使用要求，齒輪精度可以由四個方面組成，即運動精度、工作平穩(wěn)性精度、接觸精度和齒輪副側(cè)隙。 1．運動精度 為了正確地傳遞運動，要求主動齒輪轉(zhuǎn)過一個角度，從動齒輪按傳動比的關(guān)系準確地轉(zhuǎn)過相應的角度，但由于加工中存在誤差，輪齒在圓周上不可能分布很均勻，因而從動輪的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之間必然出現(xiàn)轉(zhuǎn)角誤差。為了滿足使用要求，規(guī)定齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的過程中，轉(zhuǎn)角最大誤差的絕對值不超過一定的限度，這就是齒輪的運動精度。 2．工作平穩(wěn)性精度 齒輪在旋轉(zhuǎn)時，應盡量減輕沖擊、振動和噪聲。但由于齒形和基節(jié)誤差，造成瞬時傳動比的不穩(wěn)定，致使工作不平穩(wěn)。齒輪的工作平穩(wěn)性精度，就是規(guī)定其瞬時傳動比的變化限制在一定的范圍內(nèi)。 3．接觸精度 齒輪在傳動過程中，齒輪表面將直接承受載荷，若接觸不均勻，造成局部應力過大，輪齒就會過早磨損。為了延長齒輪的使用壽命，希望齒面接觸面積大而均勻，通常用接觸斑點占整個齒面的比例來表示。 4．齒輪副側(cè)隙 輪齒受力時有變形，發(fā)熱時會膨脹，安裝與制造不精確，會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。為了防止相互卡死，貯存潤滑劑，改善齒面的摩擦條件，相互嚙合的一對輪齒，在非工作齒面沿齒廓法線方向應留有一定的側(cè)隙。 齒輪的失效形式 齒輪傳動的失效，主要是輪齒的失效。在傳動過程中，如果輪齒發(fā)生折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，則齒輪就失去了正常的工作能力，稱為失效。常見的輪齒失效形式有以下幾種： 1．輪齒折斷 齒輪傳動時，輪齒的受力使其在齒根處受到很大的彎矩，并產(chǎn)生應力集中。而彎矩值在嚙合過程中隨著接觸點的移動，又是變化的，在脫離嚙合后，輪齒所受彎矩值就變?yōu)榱恪＿@樣，輪齒在變載荷作用下，重復一定次數(shù)后，齒根部分應力集中處便會產(chǎn)生疲勞裂紋，并且逐漸擴展，直至斷裂。這種現(xiàn)象稱為疲勞折斷。另一種折斷是短期過載或受到過大沖擊載荷時突然折斷，稱為過載折斷。 2．齒面點蝕 輪齒在傳遞動力時，在接觸部位產(chǎn)生的應力稱接觸應力，該應力是由零增加到最大值，又由最大值降到零，即按脈動循環(huán)變化。當接觸應力和它重復的次數(shù)超過某一限度時，工作齒面便發(fā)生細小的疲勞裂紋，如果裂縫內(nèi)夾入了潤滑油，在另一輪齒的擠壓下，被封閉在裂縫中的油壓增高，會加速致使裂縫擴展。裂紋的擴展使表面層上有小塊金屬剝落，形成小坑，這種現(xiàn)象稱為點蝕。點蝕后，齒廓工作表面被損壞，造成傳動不平穩(wěn)和產(chǎn)生噪聲，從而使輪齒失效。齒面點蝕主要有局限性點蝕、擴展性點蝕和片蝕三種。 齒輪的失效形式 3．齒面膠合 在高速重載的閉式傳動中，由于輪齒嚙合部位局部溫度升高，潤滑油油溫急劇上升，粘