【正文】 交錯(cuò)軸斜齒輪 交錯(cuò)軸傳動(dòng) 蝸桿機(jī)構(gòu) 二、漸開(kāi)線齒輪各部分名稱、主要參數(shù)㈠．齒輪各部分的名稱１．齒槽：齒輪上相鄰兩輪齒之間的空間。
３．齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓，其直徑用df表示。
５．齒槽寬：一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為齒槽寬，用e表示。７．齒距：兩個(gè)相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為齒距，用p表示。９．齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha表示。11．齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度，用b表示。２．模數(shù)m因?yàn)榉侄葓A周長(zhǎng)πd＝Zp，則分度圓直徑為 d＝Zp／π由于π為一無(wú)理數(shù)，為了計(jì)算和制造上的方便，人為地把p／π規(guī)定為有理數(shù)，即齒距P除以圓周率π所得的商稱為模數(shù)，用m表示。 我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力角α＝20176。三．標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算表11正常齒制 ha*＝1, C*＝短齒制 ha*＝, C*＝頂隙 一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪的齒頂?shù)搅硪粋€(gè)齒輪的齒根之間的徑向距離，用c表示。
標(biāo)準(zhǔn)中心距 a＝r1＋r2＝m (Z1＋Z2)／2
例題：已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比i12＝3, 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1＝600r／min, 中心距a＝168mm, 模數(shù)m＝4mm, 試求從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n2. 齒輪齒數(shù)z1和z2各是多少？解：傳動(dòng)比i12＝n1／n2＝Z2／Z1 n2＝n1／i12＝600／3＝200r／min i12＝Z2／Z1＝3 a＝m (Z1＋Z2) ／2＝168 Z2＝3Z1 Z1＝21 Z1＋Z2＝84 Z2＝63四、漸開(kāi)線齒輪的嚙合傳動(dòng)、安裝１．正確嚙合條件直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等。此外，為了保證一對(duì)直齒圓柱齒輪能連續(xù)傳動(dòng)，其重合度必須大于1(ε1)。就齒輪端面而言，都是發(fā)生線繞基圓作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生線上任一點(diǎn)K在平面上的軌跡。
所不同的是直齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條平行于基圓柱母線的直線在空間的軌跡面；而斜齒圓柱齒輪的齒面是發(fā)生面上一條與基圓柱母線夾角為βb的斜直線在空間的軌跡面。 ２．嚙合特點(diǎn)： 直齒圓柱齒輪由齒廓曲面形成原理可知，直齒圓柱齒輪在嚙合過(guò)程中，接觸線平行于軸線，因而一對(duì)直齒齒廓是同時(shí)沿整個(gè)齒寬進(jìn)入嚙合脫離嚙合，即其上的載荷也是突然加上和突然卸下，易引起沖擊。斜齒圓柱齒輪而一對(duì)斜齒圓柱齒輪接觸線為斜直線，接觸線長(zhǎng)度先由短到長(zhǎng)，再由長(zhǎng)到短，直至脫離嚙合，故傳動(dòng)平穩(wěn)性好，承載能力強(qiáng)，適用于高速重載傳動(dòng)。㈡、斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸圖11 由斜齒圓柱齒輪齒廓形成可知，它的齒面是一漸開(kāi)線螺旋面，其端面（垂直于齒輪軸線的平面）和法面平面（垂直于齒的平面）的齒形不同，當(dāng)用成型銑刀加工時(shí)，刀具沿螺旋線方向進(jìn)刀，故輪齒的法面齒形與刀具的齒形一致，因此以輪齒的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇刀具。 １．螺旋角斜齒輪的螺旋線為斜直線，螺旋線與分度圓柱母線的夾角稱螺旋角，用β表示。 ２．模數(shù)Pn表示法向齒距，Pt表示端面齒距，β為螺旋角，它們之間的關(guān)系為： Pn＝Ptm ， ∴ mn＝mtcosβ表11 一般規(guī)定法向壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值，即αn＝20176。mt＝han*mt＝Cn*cosβ Ct*＝Cn* ５．分度圓直徑與中心距 斜齒輪直徑是從端面上度量的，故得 d＝mt 斜齒輪傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距為：a＝ (d1＋d2) ／2＝(Z1＋Z2)mt／2＝(Z1＋Z2)mn／2cosβ斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算公式見(jiàn)表11－11。若以ρ為分度圓半徑，以斜齒輪的mn、αn作一假想直齒圓柱齒輪，其齒形近似于斜齒輪的法向齒形。Zv＝Z／cos3β。 選擇銑刀及輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算都用到當(dāng)量齒數(shù)Zv。因?yàn)楫?dāng)量直齒輪輪齒的最少齒數(shù)Zvmin＝17， 則標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪不產(chǎn)生根工的最少齒數(shù)為 Zmin＝Zvmin例如：αn＝20176。時(shí)，斜齒輪的最少齒數(shù)：Zmin＝Zvmincos315176。法向力又可分為：圓周力徑向力軸向力從動(dòng)輪上的圓周力、徑向力和軸向力與主動(dòng)輪上的大小相等，方向相反。徑向力的方向分別指向各自的輪心。即主動(dòng)輪是右旋時(shí)，握緊右手，四指表示主動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向，拇指伸直的指向即為主動(dòng)輪上的軸向力圖11㈤、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用和主要參數(shù)。 一對(duì)圓錐齒輪輪齒分布在兩個(gè)截錐體上，且錐頂交于一點(diǎn)，其輪齒尺寸由大端面錐方向的小端逐漸變小。了便于測(cè)量和估算機(jī)構(gòu)的外形尺寸，規(guī)定以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，大端壓力角a=200。若將扇形齒輪補(bǔ)足為完整的圓柱齒輪，這兩個(gè)假想的圓柱齒輪就稱為兩錐齒輪的當(dāng)量齒輪，當(dāng)量齒輪的齒數(shù)稱為當(dāng)量齒數(shù)，用Zv表示。用仿形法加工圓錐齒輪，按Zv值選擇刀號(hào)。六、齒輪材料、結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)失效形式及維護(hù)㈠、齒輪的常用材料及熱處理１．齒輪常用材料常用的齒輪材料是各種牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼和鑄鐵等，一般多采用鍛件或軋制鋼材，當(dāng)齒輪較大(d＞400～600mm)而輪坯不易制造時(shí)，可采用鑄鋼，開(kāi)式低速傳動(dòng)可采用灰鑄鐵，球墨鑄鐵有時(shí)可代替鑄鋼。 ２．常用熱處理方法齒輪常用的熱處理方法有：正火、調(diào)質(zhì)、表面淬火、滲碳淬火和滲氮等。（2）經(jīng)表面淬火，滲碳淬火和滲氮處理后的齒輪為硬齒面齒輪，可較大地提高齒輪的承載能力和耐磨性，適用于生產(chǎn)批量大和要求結(jié)構(gòu)緊湊的齒輪。在確定齒輪尺寸的基礎(chǔ)上，考慮材料制造工藝等因素，確定齒輪的結(jié)構(gòu)形狀。 １．齒輪軸 直徑較小的鋼質(zhì)齒輪，當(dāng)齒根圓直徑與軸徑接近時(shí)，可將齒輪和軸做成整體的，稱為齒輪軸。 ２．實(shí)心式齒輪齒頂圓直徑da≤160mm時(shí)，可采用鍛造毛坯的實(shí)心式結(jié)構(gòu)，當(dāng)齒頂圓直徑da＜100mm時(shí)，單件或小批量生產(chǎn)的齒輪，可直接用軋制圓鋼作齒輪毛坯。為了減輕重量，節(jié)省材料，常在腹板上制出圓孔。 ４．輪輻式 齒頂圓直徑da＞500時(shí)，齒輪毛坯常用鑄造方法做成輪輻結(jié)構(gòu)，如圖11－28。㈢、齒輪傳動(dòng)的失效形式及維護(hù) 齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，在載荷的作用下，如果輪齒發(fā)生折斷，齒面損壞等現(xiàn)象，則輪齒就失去了正常的工作能力，稱為失效。 失效形式比較項(xiàng)目輪齒折斷齒面點(diǎn)蝕齒面膠合齒面磨損齒面塑性變形引起原因短時(shí)意外的嚴(yán)重過(guò)載超過(guò)彎曲疲勞極限很小的面接觸、循環(huán)變化、齒面表層就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋、微粒剝落下來(lái)而形成麻點(diǎn)高速重載、嚙合區(qū)溫度升高引起潤(rùn)滑失效，齒面金屬直接接觸并相互粘連，較軟的齒面被撕下而形成溝紋觸表面間有較大的相對(duì)滑對(duì)，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦低速重載、齒面壓力過(guò)大部位齒根部分靠近節(jié)線的齒根表面輪齒接觸表面輪齒接觸表面輪齒避免措施選擇適當(dāng)?shù)哪?shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理方法，降低表面粗糙度，降低齒根彎曲應(yīng)力。了解蝸桿傳動(dòng)的失效形式及維護(hù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：了解蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)，主要參數(shù)掌握蝸桿傳動(dòng)的受力分析，掌握蝸桿與蝸輪之間的轉(zhuǎn)向、受力方向。用于傳遞動(dòng)力時(shí)，i=8～80, 用于傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，i可達(dá)1000。因?yàn)槲仐U與蝸輪齒的嚙合是連續(xù)的，同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多所以平穩(wěn)性好。故不適用于傳遞大功率和長(zhǎng)期連續(xù)工作。二、蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，均以主平面（通過(guò)蝸桿軸線并與蝸輪軸線垂直的平面）的參數(shù)和幾何關(guān)系為基準(zhǔn)。 蝸桿的軸向壓力角ax（蝸輪的端面壓力角at）為標(biāo)準(zhǔn)壓力角200。當(dāng)Z=1時(shí)，導(dǎo)程角小，效率低，一般用于分度傳動(dòng)或自鎖傳動(dòng)中，Z=2～4常用于動(dòng)力傳動(dòng)和有較高效率。蝸輪齒數(shù)根據(jù)傳動(dòng)比和蝸桿的頭數(shù)決定：Z2=iZ1, 通常取Z2=20～28，Z2不應(yīng)少于28齒，以免根切和降低傳動(dòng)的平穩(wěn)性。蝸桿、蝸輪的螺旋方向可用右手法則判定：手心對(duì)著自己，四指順著蝸桿（蝸輪）的軸線方向擺肩。（2）蝸輪旋轉(zhuǎn)方向的判定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向不僅與蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。2． 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 蝸桿傳動(dòng)的受力情況類似斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的受力情況。圓周力Ft、軸向力Fx、徑向力Fr。徑向力Fr1的方向總是指向蝸桿軸線。由于蝸桿軸線與蝸輪軸線在空間交錯(cuò)成900，故蝸桿力Ft1等于蝸輪軸向力Fx2，蝸桿軸向力Fx1等于蝸軸圓周力Ft2，蝸桿徑向力Fr1等于蝸輪徑向力Fr2。蝸桿一般采用碳素鋼或合金鋼制造，要求齒面光潔并且有較高的硬度。對(duì)中速中載傳動(dòng)，蝸桿材料可用45 、40 Cr、35SiMn等，表面淬火，表面硬度HRC45～55，也需磨削。蝸輪材料可參考滑動(dòng)速度Vs來(lái)選擇，常采用青銅與鑄鐵，在Vs525m/s的連續(xù)工作的重要傳動(dòng)中，蝸輪材料常用鑄錫磷青銅ZQSn10—1或鑄錫鋅鉛青銅ZQSn6—6—3等，這些材料的減摩性、耐磨性和抗膠合的性能及切削性能都較好，但強(qiáng)度低，價(jià)格高。在Vs＜2m/s 的不重要傳動(dòng)中，蝸輪材料可用灰鑄鐵HT150或HT200等，也可用球墨鑄鐵QT600—QT700—2等。75 輪系和減速器教學(xué)目的 ：了解輪系的分類與應(yīng)用。了解減速器的應(yīng)用、類型、結(jié)構(gòu)。減速器的類型和結(jié)構(gòu)。這種齒輪機(jī)構(gòu)稱為輪系。很多機(jī)械要求有很大的傳動(dòng)比，機(jī)床中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，而主軸的轉(zhuǎn)速要求很低才能滿足切削要求，一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比只能達(dá)到３～６，若采用輪系就可以達(dá)到很大的傳動(dòng)比。當(dāng)兩軸中心距較遠(yuǎn)時(shí)，若僅用一對(duì)齒輪傳動(dòng)，勢(shì)必將齒輪做得很大，結(jié)構(gòu)不合理，而采用輪系傳動(dòng)則結(jié)構(gòu)緊湊、合理。一般機(jī)器為了適應(yīng)各種工作需要，多采用輪系組成各種機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)速分為多級(jí)進(jìn)行變換，并能改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。采用周轉(zhuǎn)輪系可以將兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)