【正文】 系數(shù)的不同組合，可分為兩大類型，各有不同的特點(diǎn)。所以 這種齒輪傳動(dòng)稱為 高度變位齒輪傳動(dòng) 。 傳動(dòng)的嚙合角等于分度圓上的壓力角，中心距等于兩分度圓半徑之和，兩輪節(jié)圓與其分度圓重合。 高度變位齒輪傳動(dòng) 與 標(biāo)準(zhǔn)齒輪 傳動(dòng)相比， 可減小機(jī)構(gòu)尺寸；相對(duì)提高兩輪承載能力；改善齒輪的磨損情況。 1）正傳動(dòng) x∑ =x1+x20, α′ α ， a′ a 正傳動(dòng)的獲得方式可能有三種，即兩輪都作正變位；或一輪作正變位而另一輪為零變位；或一輪作正變位而另一輪作負(fù)變位，按絕對(duì)值正變位量大于負(fù)變位量。 （ a′ a ） 2）負(fù)傳動(dòng) x∑ =x1+x20, α′α ， a′a ， 負(fù)傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)恰與正傳動(dòng)相反，優(yōu)點(diǎn)少，缺點(diǎn)多，只有在設(shè)計(jì)或修配中，為滿足給定中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距的要求才采用。所以，變位 齒輪無(wú)互換性。 (二 )、變位齒輪的應(yīng)用 減小機(jī)構(gòu)尺寸 提高承載能力 配湊中心距 修復(fù)磨損齒輪 采用高度變位或正變位傳動(dòng) ,可將小齒輪齒數(shù)減少至 z1＜ zmin,使機(jī)構(gòu)尺寸大為減小。 當(dāng)兩輪的材料和尺寸給定后，采用正變位或高度變位可提高 齒輪傳動(dòng)的承載能力 20%以上。在這種情況下，只有采用變位齒輪才能湊上同一中心距。 5— 8 平行軸斜齒圓柱齒輪 一、斜齒輪齒廓曲面的形成和嚙合特點(diǎn) (1).直齒輪輪齒漸開(kāi)線曲面 : 發(fā)生面與基圓柱相切于母線，當(dāng)平面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，其上與母線平行的直線 KK在空間所走過(guò)的軌跡即為漸開(kāi)線曲面。 但實(shí)際上齒輪都是有一定寬度的，是一個(gè)空間三維的幾何體，故以上討論的所有幾何元素都增加了一維，所有名稱中的“點(diǎn)” → “線”，“線” → “面”，“圓” → “圓柱”。 βb稱為基圓柱上的螺旋角。0 k k39。 當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純 滾動(dòng)時(shí)，若平行于齒輪的軸 線的直線 kk′在空間的軌跡 為直齒圓柱齒輪的齒面。 當(dāng)發(fā)生面沿基圓柱作純滾動(dòng)時(shí)，而若與基圓柱母線成一夾角 ?b的直線在空間的軌跡則為斜齒圓柱齒輪的漸開(kāi)螺旋面。0 k0 k k39。 (1).直齒圓柱齒輪嚙合時(shí) :齒面的接觸線均平行于齒輪軸線。因此直齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生沖擊和噪聲，不適合用于高速和重載的傳動(dòng)中。如圖所示，斜齒輪齒廓接觸線的長(zhǎng)度由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸，載荷也不是突然加上或卸下的，因此斜齒輪傳動(dòng)工作較平穩(wěn)。 由于在加工齒輪時(shí)，刀具通常是沿著螺旋線方向進(jìn)刀的，所以斜齒輪的法面參數(shù)應(yīng)與刀具的參數(shù)相同，為標(biāo)準(zhǔn)值。 β 越大，重合度越大，但嚙合時(shí)產(chǎn)生軸向力也越 大 Ldtg bb?? ??Ldtg ?? ?? ?b ?db ?d ddtgtg bb ???斜齒輪的螺旋角 β 基圓柱上的螺旋角 βb 分度圓螺旋角為 β為 ?c o stn mm ????????c o sc o s****ntanatcchhtatnan mhmh ??? ** ttnn mcmc ** ?atan hh ?tn cc ? ** ?? nan ch 圖示為斜齒條的一個(gè)齒，△ abc在齒條的端面上， ∠ abc在數(shù)值上等于端面壓力角 αt 。b180。b180。 因?yàn)? 所以 由此得 斜齒輪的幾何尺寸計(jì)算 斜齒輪端面參數(shù)帶入直齒輪的計(jì)算公式 2 、斜齒輪傳動(dòng)可通過(guò)在一定范圍內(nèi)調(diào)整螺旋角的大小來(lái)湊配中心距 三、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件 （斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合） 一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)其兩輪嚙合處的輪齒傾斜方向必須一致，這樣才能使一輪的齒厚落在另一輪的齒槽內(nèi)，從而使兩齒廓螺旋面相切。 一對(duì)斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件 例 題 已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)， a=250mm，z1=23， z2=98， mn=4mm， an=20176。試求兩輪的分度圓半徑、基圓半徑、頂圓半徑和根圓半徑。需要確定一個(gè)與斜齒輪法面齒形相當(dāng)?shù)闹饼X輪的齒形，這個(gè)設(shè)想的直齒輪稱為斜齒輪的 當(dāng)量齒輪 ，其齒數(shù)稱為斜齒輪的 當(dāng)量齒數(shù) 。 五、斜齒輪傳動(dòng)的重合度 39。t a n( t an)39。 bBL ?tan??軸面重合度 斜齒輪傳動(dòng)的實(shí)際嚙合區(qū)比直齒輪增大了 ΔL=Btanβb 下圖為斜齒輪嚙合傳動(dòng)， B2B2線表示上端面進(jìn)入嚙合，此時(shí)下端面尚未進(jìn)入嚙合， B1B1線表示下端面脫開(kāi)嚙合。 tb ??? c o st a nt a n ? ??? c o s/c o s tnbt mp ?六、 斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 同直齒圓柱齒輪傳動(dòng)比較，除前面已提及的外，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)還有以下顯著特點(diǎn) 重合度大。適用于高速、重載傳動(dòng)。故可使齒輪傳動(dòng)尺寸更緊湊。 ~ 20176。 為消除軸向力的影響，可采用人字齒輪，如圖所示 。要求齒輪 3同軸。 5— 9 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 一 .直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及其齒廓曲面的形成 ： 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞空間兩相交軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種齒輪機(jī)構(gòu)，其輪齒分布在截圓錐體上，齒形從大端到小端逐漸變小。為計(jì)算和測(cè)量方便，通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。其值可根據(jù)傳動(dòng)需要任意選取，在一般機(jī)械中，多取 Σ ＝ 90176。 圓錐齒輪 直齒圓錐齒輪： 由于設(shè)計(jì)、制造、安裝方便，應(yīng)用最廣 斜齒圓錐齒輪： 介于兩者之間，傳動(dòng)較平穩(wěn)，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單 曲齒圓錐齒輪： 傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，用于高速，重載傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 直齒圓錐齒輪齒廓的形成 如圖，一個(gè)圓平面 S與一個(gè)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。漸開(kāi)線必在以 O 為中心、錐距 R 為半徑的球面上，成為球面漸開(kāi)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。和 f180。f180。由于背錐可以展成平面，最終將球面問(wèn)題簡(jiǎn)化成平面問(wèn)題處理。 OAB為其分度圓錐，如果大端齒廓為球面漸開(kāi)線， 和 為輪齒大端球面上齒頂高和齒根高。顯然背錐與球面切于圓錐齒輪大端的分度圓上。將兩背錐展成平面后即得兩個(gè)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(shí)際齒數(shù) z1和 z2，其分度圓半徑 rv1和 rv2就是背錐的錐距 。人們將 這兩個(gè)設(shè)想的直齒圓柱齒輪稱為這一對(duì)圓錐齒輪的 當(dāng)量齒輪 ，其齒數(shù) zv1和 zv2就稱為 當(dāng)量齒數(shù) 。 引入背錐和當(dāng)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。又如，直齒圓錐齒輪無(wú)根切的最少齒數(shù) zmin與當(dāng)量齒輪的最少齒數(shù) zvmin之間的關(guān)系 。這兩個(gè)假想的直齒圓柱齒輪叫當(dāng)量齒輪，其齒數(shù)為錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)。當(dāng)量齒數(shù)不一定是整數(shù)。規(guī)定錐齒輪大端模數(shù)與壓力角 為標(biāo)準(zhǔn)值。 等頂隙收縮齒的頂隙從大端到小端保持不變 在這種傳動(dòng)中，兩輪的分度圓錐和齒根圓錐的錐頂重合于一點(diǎn)，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(diǎn)。另外等頂隙傳動(dòng)有利于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。其主要幾何尺寸計(jì)算公式列于下表。 5— 10蝸桿蝸輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)是一種在空間交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) (交錯(cuò)角一般為 90)。 蝸桿的頭數(shù)：?jiǎn)晤^蝸桿 (蝸桿上只有一條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過(guò) 一齒 )雙頭蝸桿 (蝸桿上有兩條螺旋線，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過(guò)兩個(gè)齒 ) 依此類推，設(shè)蝸桿頭數(shù)為 z1 ，蝸輪齒數(shù)為 z2 、則傳動(dòng)比 i為： 1221zz???二、蝸桿傳動(dòng)的類型 : 圓柱蝸桿傳動(dòng) 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 錐蝸桿傳動(dòng) 普通圓柱蝸桿傳動(dòng) 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng) 阿基米德蝸桿（ ZA） 漸開(kāi)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。 : 左旋和右旋 ：有單線和多線 三、蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù) 蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)與基本尺寸計(jì)算是以中間平面上的參數(shù)與尺寸為基準(zhǔn)的。 導(dǎo)程角 在 m和 d1為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)， z1↑→γ↑ γ 越大傳動(dòng)效率越高，傳遞動(dòng)力時(shí)要求效率高 γ=15 176。 且應(yīng)采用多頭蝸桿 γ 越小傳動(dòng)效率越低 ,要求反行程自鎖時(shí) γ=3 176。 傳動(dòng)比 I,蝸桿的頭數(shù) z1,蝸輪齒數(shù) z2 較少的蝸桿頭數(shù)（如：?jiǎn)晤^蝸桿）可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但 傳動(dòng)效率較低；蝸桿頭數(shù)越多，傳動(dòng)效率越高，但蝸桿頭數(shù)過(guò) 多時(shí)不易加工。 (蝸桿頭數(shù)與傳動(dòng)效率關(guān)系 ) 1221zznni ??12dd?蝸輪齒數(shù)主要取決于傳動(dòng)比，即 z2= i z1 。 z2也不宜太大，否則 在模數(shù)一定時(shí)，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。直徑 d1與模 數(shù) m的比值 (q= d1 ／ m)稱為蝸桿的直徑系數(shù)。 2. 四 .蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸 五、蝸桿蝸輪的嚙合傳動(dòng) 蝸桿蝸輪各部分的幾何尺寸可按相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。 ，因此，蝸桿的導(dǎo)程角和蝸輪的 螺旋角應(yīng)相等， γ1 = β2 。 ) t t β 2 β 1 β 1 γ 1 ∑ 分別為蝸桿、蝸輪在節(jié)點(diǎn) C的速度 γ 為蝸桿導(dǎo)程角 較大的 VS引起： 易發(fā)生齒面磨損和膠合 如潤(rùn)滑條件良好（形成油膜條件）則較大的 VS 則有助于形成潤(rùn)滑油膜，減少摩擦、磨損，提高傳 動(dòng)效率 指蝸桿與蝸輪軸線之間的垂直距離。 ω 1 ω 2 1 2 v2 右手 四指順蝸桿轉(zhuǎn)向握拳 ， 拇指 垂直于 四指方向 ， 則蝸輪在 嚙合點(diǎn)處的速度方向與拇指的指向 相反 。 ω1 1 ω 2 2 v2 右旋蝸桿： ☆ 判定蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向： 蝸桿為左旋，蝸輪轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)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(jié)論： a. 傳動(dòng)比僅與兩基圓半徑有關(guān)，中心距的改變并不影響其傳動(dòng)比； b. 嚙合線、嚙合角在中心距一定后也一定