【正文】 壓力角αt之間也不同，但滿足r v′cosαt′= r v cosαt (1479)設(shè)當(dāng)量節(jié)圓對分圓半徑的變動比為Ka，則有 (1480)對于正變位Ka＞1；負變位Ka＜1；零變位Ka＝1。 ΔR式分錐變位圖167。 分錐變位的幾種形式(1) ΔR式：改變錐距式 在節(jié)錐角不變的條件下，將節(jié)錐距外延或內(nèi)縮一小量ΔR，從而使節(jié)圓半徑增大或減小，相應(yīng)地分圓半徑也按比例增大或減小，使節(jié)錐和分錐分離。 對于正變位X＞0采用延長節(jié)錐距R′的方法，設(shè)移出齒形前的用下標(biāo)“0”表示，移出后的節(jié)錐距用加“′”表示，變位前的錐距為O P0，變位后錐距為O P。過P0做P0 P1∥O O 1 ，P0 P2∥O O2交新齒形截面于P1，P2， P0P為前后錐距之差ΔR。 合理地選擇ΔR能變位后的分圓模數(shù)恰好等于零傳動時的分度圓模數(shù)，所以如圖147的情況時，分度圓模數(shù)不變。由圖146可知有以下關(guān)系存在 (1481) ( 1482) (1483)… (1484) (1485) (2)Δr式：改變分度圓式 此時采用在節(jié)錐距不變條件下，增大（負變位）或縮?。ㄕ兾唬┓皱F角，也即增大或縮小分圓半徑，以保持變位時節(jié)圓大于分圓（正變位）節(jié)圓小于分圓（負變位）的特性，這種變位形式變位后，節(jié)圓模數(shù)m′不變，而分圓模數(shù)m改變。m′= kam。變位形式如圖147所示。 i=1,2 (1486) 這兩種變位形式，在具體應(yīng)用中，若是在原設(shè)計基礎(chǔ)上加以改進，以增強強度，箱體內(nèi)空間合適，則采用ΔR式，一般應(yīng)用于正變位，節(jié)錐距略有增加。若對于原設(shè)計參數(shù)有較大改動，設(shè)計對于箱體尺寸要求嚴(yán)格，或進行不同參數(shù)的全新設(shè)計，則采用Δr式，一般用于負變位。 167。 Δr式變位示意圖 圓錐齒輪可采用切向變位來調(diào)節(jié)齒厚。傳統(tǒng)的零變位設(shè)計，切向變位系數(shù)之和為xtΣ＝xt1＋xt2＝0。對于非零傳動設(shè)計，xtΣ可以為任意值。通過改變齒厚，可以實現(xiàn)： 配對齒輪副的彎曲強度相等σF1＝σF2。 保持齒全高不變，即齒頂高變動量σ＝0。 緩解齒頂變尖Sa1＞0。 緩解齒根部變瘦，增厚齒根。 非零變位可以滿足上述四種特性中的兩項，而零變位則只可以滿足其中一頂。例如，在XX2比較大時，易出現(xiàn)齒頂變尖，則可以用切向變位來修正，彌補徑向變位之不足。即使在齒頂無變尖的情況下，也可使小輪齒厚增加，以實現(xiàn)等彎強、等壽命。有時在選擇徑向變位系數(shù)時，若其它條件均滿足而出現(xiàn)齒頂變尖時，則可以用切向變位來調(diào)節(jié)。 將切向變位沿徑向的增量與徑向變位結(jié)合起來，構(gòu)成分錐綜合變位，綜合變位系數(shù)xh為 (1487)切向變位引起的當(dāng)量齒輪分度圓周節(jié)t方向的變量Δt為 (1488)故分圓上的周節(jié)不等于定值，將徑向變位沿切向的增量與切向變位結(jié)合起來，則當(dāng)量齒輪分圓弧齒厚為 i＝1，2 (1489)分圓周節(jié)為t＝s1＋s2＝（π＋2 XΣtgαt＋X tΣ）m≠πm (1490)式中，αt是端面分圓壓力角。m 是端面分圓模數(shù)。 端面節(jié)圓嚙合角αt‘與分圓壓力角αt的漸開線函數(shù)關(guān)系為 (1491 )而節(jié)圓上的周節(jié)t′為一定值t′＝πm′＝πka m (1492)小輪節(jié)圓弧齒厚 (1493)大輪節(jié)圓弧齒厚 (1494) 弧齒錐齒輪的切向變位可以使徑向也發(fā)生變化，使當(dāng)量中心距改變，從而嚙合角也發(fā)生改變。當(dāng)量中心距分離系數(shù)按下式計算 (1495)齒頂高變動量σ＝XΣ－y，σ不但可以大于零，也可以小于零。還可以通過公式(1491）來改變X tΣ使嚙合角發(fā)生改變。因此總可以找到一個合適的X tΣ可以使σ＝0。 167。 非零變位徑向與切向變位系數(shù)的選擇167。齒輪變位系數(shù)的選擇是一個非常復(fù)雜的過程，它和許多因素諸如齒數(shù)、齒頂高系數(shù)、螺旋角等有關(guān)。“利用封閉圖的方法選擇變位齒輪的變位系數(shù)”。即將各質(zhì)量指標(biāo)曲線（關(guān)于x1，x2等的函數(shù)）與變位系數(shù)x1，x2的曲面圖與x1Ox2平面的交線投影在x1Ox2平面上，制成了適用于圓柱齒輪的變位系數(shù)的綜合線解圖——封閉圖。對于直齒錐齒輪，可大致參照圓柱齒輪的封閉圖進行選擇，而對于曲齒錐齒輪則不太合適。本文在梁桂明教授提出的分錐綜合變位原理的基礎(chǔ)上，用計算機編程的方法，用弦位法原理進行求解，繪制出適用于曲齒錐齒輪選擇變位系數(shù)的封閉圖，以配合其變位系數(shù)的選取。 封閉圖實際上是優(yōu)化設(shè)計的圖形化，具有簡明和直觀的優(yōu)點。封閉圖的邊界曲線即為優(yōu)化設(shè)計的約束條件，質(zhì)量指標(biāo)曲線即為所確定的目標(biāo)函數(shù)。與圓柱齒輪的封閉圖不同，錐齒輪的封閉圖用當(dāng)量齒數(shù)zvzv取代圓柱齒輪中的齒數(shù)zz2；端面壓力角αt以取代壓力角α0做為基本參數(shù)。如圖148所示是一張典型的曲齒錐齒輪的封閉圖z1＝16，z2＝23，ha*＝，β＝35176。，α0＝20176。條件下畫出的。當(dāng)量齒數(shù)zv1＝19，zv2＝40，αt＝176。圖中繪出了邊界限制曲線如根切限制曲線x1lim，x2lim；齒頂厚限制曲線Sa*＝、0.；干涉曲線；重合度曲線ε＝；質(zhì)量指標(biāo)曲線如等滑動比曲線η1=η2；等滑動系數(shù)曲線U1=U2；雙齒對嚙合區(qū)曲線δ2*＝、0；變位系數(shù)的選擇范圍應(yīng)在圖中陰影區(qū)域中。該封閉圖比圓柱齒輪的封閉圖多了一條等滑動系數(shù)曲線。圖148 錐齒輪的封閉圖 切向變位封閉圖如圖149所示。但由于每一幅徑向變位封閉圖都有無數(shù)幅切向變位封閉圖與之對應(yīng)，每一對徑向變位系數(shù)都有對應(yīng)的一幅切向變位封閉圖，所以不可能全部繪出。在實際應(yīng)用中，剛好符合條件的切向變位封閉圖很少，往往沒有現(xiàn)成的可利用，所以可用近似算法來確定切向變位系數(shù)。圖149 切向變位封閉圖按等彎強壽命計算 (1496a) (1496b)按正常齒高計算 (1497a)x t2= x tΣ－x t1 (1497b)其中等彎強壽命系數(shù) (1497c)σFlim1，2為小大輪彎曲疲勞極限應(yīng)力，N 01，2為對應(yīng)于σFlim1，2的試驗壽命。m為壽命指數(shù)。當(dāng)材料為調(diào)質(zhì)鋼時，m=，當(dāng)材料為滲碳表面淬硬鋼時，m=。N1,2為小大輪的設(shè)計壽命，若大于無限壽命則用N01,2取代，此時 (1498) …YFs1 、YFs2為齒頂綜合系數(shù) (1499) (14100)A、B值如下表146 αn＝20176。 ha*= C*=β＝15176。β＝20176。β＝25176。β＝30176。β＝35176。β＝40176。AB對于變位系數(shù)的選取河南科技大學(xué)齒輪研究所編制有優(yōu)化計算程序。23