【正文】 式中： mx α x1分別為蝸桿的軸面模數(shù)和軸面壓力角； mt α t2分別為蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力角； γ 為蝸桿的導(dǎo)程角； β 為蝸輪的螺旋角。 2．蝸桿傳動的失效形式 由于蝸輪材料的強(qiáng)度往往低于蝸桿材料的強(qiáng)度，所以失效大多發(fā)生在蝸輪輪齒上。蝸桿傳動的失效形式有點(diǎn)蝕、膠合、磨損和折斷。蝸桿傳動在工作時，齒面間相對滑動速度大，摩擦和發(fā)熱嚴(yán)重，所以主要失效形式為齒面膠合、磨損和齒面點(diǎn)蝕。實(shí)踐表明，在閉式傳動中，蝸輪的失效形式主要是膠合與點(diǎn)蝕；在開式傳動中，失效形式主要是磨損；當(dāng)過載時，會發(fā)生輪齒折斷現(xiàn)象。 根據(jù)蝸桿傳動的失效形式可知，蝸桿蝸輪的材料除滿足強(qiáng)度外，更應(yīng)具備良好的減摩性和耐磨性。蝸桿多采用調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼和表面淬火鋼制造。常經(jīng)熱處理提高齒面硬度，增加耐磨性。蝸輪材料選擇要考慮齒面相對滑動速度。對于高速而重要的蝸桿傳動，蝸輪常用鑄錫青銅；當(dāng)滑動速度較低時，可選用價格較低的鋁青銅；低速和不重要的傳動可采用鑄鐵材料。 * 漸開線齒形的形成 (1)掌握用范成法加工漸開線的原理。 (2)通過觀察齒條型刀具范成漸開線齒廓的過程，了解齒輪的根切現(xiàn)象及用變位修正來避免根切的方法。 (1)漸開線齒廓范成儀； (2)學(xué)生自備直徑 220mm的厚圖紙以及鉛筆、圓規(guī)、三角板、剪刀、計算器等。 用漸開線齒廓范成儀，分別模擬范成法切制漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪和變位齒輪的加 工過程，在圖紙上繪制出二至三個完整的齒形。 圖所示為一種漸開線齒廓范成儀的原理示意圖。 漸開線齒廓范成儀 * 漸開線齒形的形成 直徑 220mm的圖紙由壓板 3及螺帽 2壓在托盤 1上 ， 托盤 1可繞固定軸 O轉(zhuǎn)動 ， 通過托盤 1背后的扇形齒輪帶動滑架 4左右移動 ， 并能保證托盤 1上分度圓周 （ 代表被切齒輪的分度圓 ） 始終與滑架 4上的刀具節(jié)線作純滾動 ， 從而實(shí)現(xiàn)對滾運(yùn)動 。 代表齒條型刀具的齒條通過螺釘 6固定在滑架 4上 ， 通過齒條上的長圓孔可使齒條沿垂直方向相對于托盤 1的中心 O作徑向移動 ， 以便模擬變位齒輪的范成切削 。 已知齒條 4模數(shù)為 20或 8（兩種齒條），壓力角 20176。 ，齒頂高和齒根高均為 ，只是牙齒頂端的 ，用以切削被切齒輪齒根部分的過渡曲線。 當(dāng)齒條中線與被切齒輪分度圓相切時，齒條中線與刀具節(jié)線重合，此時齒條上的標(biāo)尺刻度零點(diǎn)與滑架上的標(biāo)尺刻度零點(diǎn)對準(zhǔn)，這樣便能切制出標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 若改變齒條中線與托盤中心的距離（可松動螺釘調(diào)節(jié)，移動的距離可由標(biāo)尺讀出），則齒條中線與刀具節(jié)線分離，這樣便能切制出變位齒輪。 (1)范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ①根據(jù)所用范成儀的 m模數(shù)和分度圓直徑 d求出被切齒輪的齒數(shù) z，并計算其齒頂圓直徑 da、齒根圓直徑 df、基圓直徑 db 。 ②在一張厚圖紙上，分別以 da、 df、 d和 db為直徑畫出四個同心圓，并將圖紙剪成比直徑 da大 3mm的圓形。 * 漸開線齒形的形成 ③ 將圓形圖紙放在范成儀的托盤上 ， 使二者圓心重合 ， 然后用壓板 2和螺帽 3將紙片夾緊在托盤上 。 ④將齒條上的標(biāo)尺刻度零點(diǎn)與滑架上的標(biāo)尺刻度零點(diǎn)對準(zhǔn)。（此時齒條刀具的刀頂線應(yīng)與圓形紙片上的齒根圓相切。） ⑤將齒條 4推至左（或右）極限位置，用削尖的鉛筆在圓形紙上畫下齒條刀具的齒廓在該位置上的投影線。然后轉(zhuǎn)動托盤一個微小的角度，此時齒條移動一個微小的角度，再齒條刀具的齒廓在該位置上的投影線畫在圓形紙上。連續(xù)重復(fù)上述的工作，繪制出齒條刀具的齒廓在各個位置上的投影線這些投影線的包絡(luò)線即為被切齒輪的漸開線齒廓。 *(2)范成正變位齒輪 ①根據(jù)所用范成儀參數(shù)，計算出不發(fā)生根切現(xiàn)象的最小變位系數(shù) x=,然后取定變位系數(shù) x(x≥x min),計算其齒頂圓直徑 da和齒根圓直徑 df。 ②在另一張厚圖紙上，分別以 da、 df、 d和 db為直徑畫出四個同心圓，并將圖紙剪成比直徑 da大 3mm的圓形。 ③同 “ 范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ” 步驟 3。 ④將齒條向遠(yuǎn)離托盤中心的方向移動一段距離（大于或等于 xmin）。 ⑤同 “ 范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ” 步驟 5。 ⑥同 “ 范成標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ” 步驟 6。 * 漸開線齒形的形成 項(xiàng) 目 標(biāo)準(zhǔn)齒輪（ mm） 變位齒輪（ mm） 分 度 圓 直 徑 d 齒 頂 圓 直 徑 da 齒 根 圓 直 徑 df 基 圓 直 徑 db 周 節(jié) p 基 節(jié) pb 分 度 圓 齒 厚 s 分 度 圓 齒 間 e 變 位 系 數(shù) x 齒 形 比 較 “ 漸開線齒廓的范成 ” 實(shí)驗(yàn)報告 班級 ________姓名 __________ 指導(dǎo)教師 _______ 日期 _______ (1)齒條形刀具的基本參數(shù) m= ,α=20 176。 ,ha* =1,c* = (2)被范成齒輪的基本參數(shù) m= ,d= (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的觀察與分析 (1)初步了解齒輪傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)例。 (2)增強(qiáng)學(xué)生對齒輪傳動機(jī)構(gòu)的感性認(rèn)識。 陳列室展示各種常用齒輪傳動機(jī)構(gòu)的模型與實(shí)物，通過模型與實(shí)物的動態(tài)展示，增強(qiáng)學(xué)生對齒輪傳動機(jī)構(gòu)的感性認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)教師只作簡單介紹，提出問題 ,學(xué)生思考，學(xué)生通過觀察，對常用齒輪傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)有一定的了解，對學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)課程產(chǎn)生一定的興趣。 齒輪傳動機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)。具有傳動準(zhǔn)確、可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、承載能力大、體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器中。根據(jù)輪齒的形狀齒輪分為：直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸輪、蝸桿。根據(jù)主、從動輪的兩軸線相對位置，齒輪傳動分為：平行軸傳動、相交軸傳動、交錯軸傳動三大類。 (1)平行軸傳動的類型有：外、內(nèi)嚙合直齒輪機(jī)構(gòu)、斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、人字齒輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)等。 (2)相交軸傳動的類型有圓錐齒輪機(jī)構(gòu)，輪齒分布在一個截錐體上，兩軸線夾角常為 90176。 。 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的觀察與分析 (3)交錯軸傳動的類型有：螺旋齒輪機(jī)構(gòu)、圓柱蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，弧面蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等。 參觀這部分時，學(xué)生應(yīng)注意了解各種機(jī)構(gòu)的傳動特點(diǎn)，運(yùn)動狀況及應(yīng)用范圍等。 (4)齒輪傳動機(jī)構(gòu)的參數(shù) 齒輪基本參數(shù)有齒數(shù) z、模數(shù) m、分度圓齒形角 α 、齒頂高系數(shù) h*a、頂隙系數(shù) c*等。 參觀這部分時，學(xué)生需要掌握：什么是漸開線 ?漸開線是如何形成的 ?什么是基圓和漸開線發(fā)生線 ? 并注意觀察基圓、發(fā)生線、漸開線三者間關(guān)系，從而得出漸開線有什么性質(zhì) ? 再就觀察擺線的形成，要了解什么是發(fā)生圓 ? 什么是基圓 ? 動點(diǎn)在發(fā)生圓上位置發(fā)生變化時，能得到什么樣軌跡的擺線 ? 同時還要通過參觀總結(jié)出：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角等參數(shù)變化對齒形有何影響 ? 思考與分析： 1．直齒輪機(jī)構(gòu)、斜齒輪機(jī)構(gòu)（平行軸）人字齒輪機(jī)構(gòu)在傳遞動力方面有什么區(qū)別？ 2．直齒輪、斜齒輪、錐齒輪的齒廓曲面有何區(qū)別？為什么采用與斜齒輪、錐齒輪相當(dāng)?shù)膱A柱直齒輪？ 3．在計算標(biāo)準(zhǔn)直齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪、錐齒輪尺寸時，應(yīng)分別知道哪些基本參數(shù)？