【正文】 167。 5— 9 圓錐齒輪機構 一 .直齒圓錐齒輪傳動的特點及其齒廓曲面的形成 ： 圓錐齒輪機構是用來傳遞空間兩相交軸之間運動和動力的一種齒輪機構，其輪齒分布在截圓錐體上，齒形從大端到小端逐漸變小。圓柱齒輪中的有關圓柱均變成了圓錐。為計算和測量方便，通常取大端參數(shù)為標準值。 一對圓錐齒輪兩軸線間的夾角 Σ 稱為軸角。其值可根據傳動需要任意選取，在一般機械中，多取 Σ ＝ 90176。 。 圓錐齒輪 直齒圓錐齒輪： 由于設計、制造、安裝方便，應用最廣 斜齒圓錐齒輪： 介于兩者之間，傳動較平穩(wěn)，設計較簡單 曲齒圓錐齒輪： 傳動平穩(wěn)、承載能力強，用于高速，重載傳動 直齒圓錐齒輪傳動 直齒圓錐齒輪齒廓的形成 如圖，一個圓平面 S與一個基圓錐切于直線 OC，圓平面半徑與基圓錐錐距 R 相等，且圓心與錐頂重合。當圓平面繞圓錐作純滾動時，該平面上任一點 B將在空間展出一條漸開線 AB。漸開線必在以 O 為中心、錐距 R 為半徑的球面上，成為球面漸開線。 背錐和當量齒輪 由于圓錐齒輪大端球面漸開線無法展成平面曲線研究，給圓錐齒輪的設計和制造帶來很多困難，故工程應用中采用一種近似方法來處理，即用平面漸開線近似代替球面漸開線。方法大體分成兩步：首先將大端的球面用錐面代替，然后再將錐面展成平面。 現(xiàn)將球面漸開線齒廓向背錐上投影，在軸剖面上得 a180。和 f180。點 ，由圖看出， a180。f180。和 af弧 相差極微，所以可用背錐上的齒形近似代替大端球面上漸開線齒形。由于背錐可以展成平面，最終將球面問題簡化成平面問題處理。 圖為一標準直齒圓錐齒輪的軸向半剖面圖。 OAB為其分度圓錐，如果大端齒廓為球面漸開線， 和 為輪齒大端球面上齒頂高和齒根高。過 A點作直線 AO1垂直 AO，與圓錐齒輪軸線交于點 O1，設想以 OO1為軸線， O1A為母線作一圓錐 O1AB，該圓錐稱為直齒圓錐齒輪的 背錐 。顯然背錐與球面切于圓錐齒輪大端的分度圓上。 圖所示為兩相嚙合的圓錐齒輪及相應的背錐 O1AC、O2BC。將兩背錐展成平面后即得兩個扇形齒輪 該扇形齒輪的模數(shù)、壓力角、齒頂高和齒根高分別等于圓錐齒輪大端的模數(shù)、壓力角、齒頂高和齒根高，其齒數(shù)即為實際齒數(shù) z1和 z2，其分度圓半徑 rv1和 rv2就是背錐的錐距 。 如果將這兩個扇形齒輪補足成完整的直齒圓柱齒輪，則它們的齒數(shù)增加為 zv1和 zv2 。人們將 這兩個設想的直齒圓柱齒輪稱為這一對圓錐齒輪的 當量齒輪 ，其齒數(shù) zv1和 zv2就稱為 當量齒數(shù) 。最終完成了以圓錐齒輪的模數(shù)與壓力角，以齒數(shù)為 zv的直齒圓柱齒輪的齒形來近似代替圓錐齒輪的大端齒形。 引入背錐和當量齒數(shù)的概念，就可以將直齒圓柱齒輪的某些原理近似地用到圓錐齒輪上。如直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件可從當量圓柱齒輪嚙合得到，即兩輪大端的模數(shù)和壓力角應分別相等。又如，直齒圓錐齒輪無根切的最少齒數(shù) zmin與當量齒輪的最少齒數(shù) zvmin之間的關系 。 由上圖可知 : 背錐和當量齒輪 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量齒輪，其齒數(shù)為錐齒輪的當量齒數(shù)。 注意： 。當量齒數(shù)不一定是整數(shù)。 : (1)一般精度的錐齒輪常采用仿形法加工，銑刀的號碼應按當量齒數(shù)來選擇； (2)在齒根抗彎強度計算時，要按當量齒數(shù)來查取齒形因數(shù)； 二、錐齒輪傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸計算 基本參數(shù)和正確嚙合條件 直齒圓錐齒輪傳動的基本參數(shù)及幾何尺寸是以輪齒大端為標準的。規(guī)定錐齒輪大端模數(shù)與壓力角 為標準值。 正確嚙合條件： 圓錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等，且錐距相等，錐頂重合 兩軸夾 角mmm??????212121?????分度圓直徑分別為： d1=2Rsinδ 1 d2=2Rsinδ 2 1212122112 s i ns i n???? ????zzddi錐齒輪的傳動比： 幾何尺寸計算 不等頂隙收縮齒圓錐齒輪的分度圓錐、齒頂圓錐和齒根圓錐的錐頂都重合， 因此頂隙從大端到小端逐漸縮小。 等頂隙收縮齒的頂隙從大端到小端保持不變 在這種傳動中，兩輪的分度圓錐和齒根圓錐的錐頂重合于一點，但兩輪的齒頂圓錐的母線各自平行于與之嚙合的圓錐齒輪的齒根圓錐的母線，所以其錐頂不再重合于一點。 ?9021 ???? ??如果 2112122112 ???? tgc tgzzddi ?????則 因等頂隙收縮齒有很多優(yōu)點，輪齒小端齒頂高減小，這不僅可使齒頂變尖的可能性減小，而且可使齒根圓角半徑加大，以減小應力集中，提高抗彎強度，并增大刀尖圓角半徑，提高刀具壽命。另外等頂隙傳動有利于儲存潤滑油。因此國家標準規(guī)定，現(xiàn)多采用等頂隙收縮圓錐齒輪傳動。其主要幾何尺寸計算公式列于下表。 167。 5— 10蝸桿蝸輪傳動 蝸桿傳動是一種在空間交錯軸間傳遞運動的機構 (交錯角一般為 90)。由主動件蝸桿和從動件蝸輪組成 一、蝸桿蝸輪的形成 蝸桿的形狀象個圓柱形螺紋的螺桿 蝸桿的旋向：右旋蝸桿和左旋蝸桿 （一般為右旋） 蝸輪形狀象斜齒輪，只是它的輪齒沿齒長方向又彎曲成圓弧形，以便與蝸桿 更好地嚙合 。 蝸桿的頭數(shù)：單頭蝸桿 (蝸桿上只有一條螺旋線，即蝸桿轉一周，蝸輪轉過 一齒 )雙頭蝸桿 (蝸桿上有兩條螺旋線，即蝸桿轉一周，蝸輪轉過兩個齒 ) 依此類推，設蝸桿頭數(shù)為 z1 ，蝸輪齒數(shù)為 z2 、則傳動比 i為： 1221zz???二、蝸桿傳動的類型 : 圓柱蝸桿傳動 環(huán)面蝸桿傳動 錐蝸桿傳動 普通圓柱蝸桿傳動 圓弧圓柱蝸桿傳動 阿基米德蝸桿（ ZA） 漸開線蝸桿 (ZI) 法向直廓蝸桿 (ZN) 其蝸桿的螺旋面是用刃邊為凸圓弧形 的車刀切制而成的。 其蝸桿體在軸向的外形是以凹弧面為母線所形成的旋轉曲 面，這種蝸桿同時嚙合齒數(shù)多，傳動平穩(wěn)；齒面利于潤滑 油膜形成，傳動效率較高； 同時嚙合齒數(shù)多，重合度大；傳動比范圍大 (10~350)；承載 能力和效率較高；可節(jié)約有色金屬。 : 左旋和右旋 ：有單線和多線 三、蝸桿傳動的基本參數(shù) 蝸桿傳動的基本參數(shù)與基本尺寸計算是以中間平面上的參數(shù)與尺寸為基準的。 中間平面 :通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面為中間平面（蝸桿軸面 ,蝸輪端面 ) 在中間平面上，蝸輪與蝸桿的嚙合相當于漸開線齒輪與齒條的嚙合。 導程角 在 m和 d1為標準值時， z1↑→γ↑ γ 越大傳動效率越高，傳遞動力時要求效率高 γ=15 176。 30 176。 且應采用多頭蝸桿 γ 越小傳動效率越低 ,要求反行程自鎖時 γ=3 176。 3039。 傳動比 I,蝸桿的頭數(shù) z1,蝸輪齒數(shù) z2 較少的蝸桿頭數(shù)（如：單頭蝸桿）可以實現(xiàn)較大的傳動比，但 傳動效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動效率越高，但蝸桿頭數(shù)過 多時不易加工。通常蝸桿頭數(shù)取為 5。 (蝸桿頭數(shù)與傳動效率關系 ) 1221zznni ??12dd?蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動比，即 z2= i z1 。 z2不宜太小 （如 z228)，否則將使傳動平穩(wěn)性變差。 z2也不宜太大，否則 在模數(shù)一定時，蝸輪直徑將增大，從而使相嚙合的蝸桿支承間 距加大，降低蝸桿的彎曲剛度。 （ Z1與 Z2的薦用值表） 蝸桿的分度圓直徑 d1和直徑系數(shù) q 由于蝸輪是用與蝸桿尺寸相同的蝸輪滾刀配對加工而成的，蝸桿的尺寸參數(shù)與 加工蝸輪的蝸輪滾刀尺寸參數(shù)相同，為了限制滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標準化， 國家標準對每一標準模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)目的標準蝸桿分度圓直徑 d1。直徑 d1與模 數(shù) m的比值 (q= d1 ／ m)稱為蝸桿的直徑系數(shù)。 q=d1/m q稱為蝸桿的 直徑系數(shù) d1=mq q值越小，即蝸桿直徑 d1 越小，則升高 γ越大，傳動 效率越高，但直徑 d1 變小會導致蝸桿的剛度和強度削 弱，設計時應綜合考慮。 2. 四 .蝸桿傳動的幾何尺寸 五、蝸桿蝸輪的嚙合傳動 蝸桿蝸輪各部分的幾何尺寸可按相關公式進行計算。 蝸桿蝸輪的正確嚙合條件 蝸桿機構 蝸桿蝸輪的正確嚙合條件 : 蝸桿機構的交錯角一般為 90。 ，因此，蝸桿的導程角和蝸輪的 螺旋角應相等， γ1 = β2 。 mx1 = mt 2 = m αx1 = αt 2 = α γ1 = β2 (∑= 90。 ) t t β2 β1 β1 γ1 ∑ 分別為蝸桿、蝸輪在節(jié)點 C的速度 γ 為蝸桿導程角 較大的 VS引起： 易發(fā)生齒面磨損和膠合 如潤滑條件良好（形成油膜條件）則較大的 VS 則有助于形成潤滑油膜，減少摩擦、磨損，提高傳 動效率 指蝸桿與蝸輪軸線之間的垂直距離。標準蝸桿蝸輪的中心距為 a=(d1+d2)=(q+z2) i＝ n1/n2=ω1/ω2=z2/z1 5 .蝸桿與蝸輪的轉向關系－－逆手法則 蝸桿機構運動轉向的判斷方法。 ω1 ω2 1 2 v2 右手 四指順蝸桿轉向握拳 ， 拇指 垂直于 四指方向 ， 則蝸輪在 嚙合點處的速度方向與拇指的指向 相反 。 左旋蝸桿： 使用 左手 按同樣的方法判斷 。 ω1 1 ω2 2 v2 右旋蝸桿： ☆ 判定蝸桿、蝸輪的轉向： 蝸桿為左旋，蝸輪轉向為順時針 3. 可分性 rb2 ω2 O2 r2 ′ ′ r1 rb1 ω1 O1 N2 N1 K P rb1 rb2 ω2 ω1 O1 O2 K r2 ′ ′ r1 N2 N1 P ? ′ ? ′rb1 rb2 ω2 ω1 O1 O2 K r2 ′ ′ r1 N2 N1 P α ′ 1 2 = b b r r 1 2 = P O P O 1 2 = r r ? ? 2 1 12 = i ? ? 結論： a. 傳動比僅與兩基圓半徑有關，中心距的改變并不影響其傳動比； b. 嚙合線、嚙合角在中心距一定后也一定。 返回 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH