理论教育 锥齿轮传动的特点及工作原理分析

锥齿轮传动的特点及工作原理分析

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:节锥锥齿轮用于轴线相交的两轴间的传动,能灵活地改变传动方向。锥齿轮传动实质上可看成两个相切的圆锥作纯滚动。节锥母线与齿轮轴线的夹角叫节锥角,分别以δ′1及δ2′表示。图6-1 锥齿轮副节锥是形成锥齿轮传动原理并保证传动比恒定的基础。图6-2 “8”字形接触线由图6-1可看出,在垂直于OP而且含P点的平面上,两个锥齿轮的传动相当于半径为O1P及O2P的两个圆柱齿轮的传动,因此称之为当量圆柱齿轮。

锥齿轮传动的特点及工作原理分析

(1)节锥

齿轮用于轴线相交的两轴间的传动,能灵活地改变传动方向。图6-1中所示为一对相啮合的锥齿轮副。两轴线相交于O点,轴交角为Σ

齿轮传动实质上可看成两个相切的圆锥作纯滚动。图6-1是一对锥齿轮副,设想图中有两个圆锥,它们相切于OP,圆锥顶点重合于轴线交点O。在母线OP相对速度为零,OP也就是两锥相对运动的瞬时中心线。这两个圆锥被称为小轮与大轮的节锥。节锥母线与齿轮轴线的夹角叫节锥角,分别以δ′1δ2表示。这样,传动比值i

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式中 ω1ω2——小轮及大轮的角速度

z1z2——小轮及大轮的齿数;

d′1d2——小轮及大轮的节圆直径。

节锥角可表达为

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轴交角Σ=90°的锥齿轮副使用最为广泛。当Σ=90°时,978-7-111-32649-6-Chapter06-6.jpgδ2=90°-δ1

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图6-1 锥齿轮副

节锥是形成锥齿轮传动原理并保证传动比恒定的基础。锥齿轮的许多尺寸和它有直接关系,它是锥齿轮传动的特征要素。

(2)当量圆柱齿轮

从理论上讲,锥齿轮齿廓齿形应为球面渐开线。但是,它是一条在球面上的S形曲线,它只能用点切削的刀具才能切出,难于实用。实际上采用直边齿廓刀具,这样切出的齿形在球面上的接触线形状为“8”字形,见图6-2。由于球面为不可展曲面,在球面上研究锥齿轮极为不方便。(www.daowen.com)

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图6-2 “8”字形接触线

由图6-1可看出,在垂直于OP而且含P点的平面上,两个锥齿轮的传动相当于半径为O1PO2P的两个圆柱齿轮的传动,因此称之为当量圆柱齿轮。当量圆柱齿轮概念的引入,方便了锥齿轮的设计计算及对某些问题的研究。对于斜齿锥齿轮及曲线锥齿轮的当量齿轮齿数zv

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式中 z——工件齿数;

δ——分锥角;

βm——中点螺旋角。

对于直齿及零度齿锥齿轮,由于βm=0°,故

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(3)假想平面齿轮

当锥齿轮的分锥角δ=90°时,分锥面变为一个平面,此时称之为假想平面齿轮(图6-3),假想平面齿轮的当量圆柱齿轮齿数为无穷大。锥齿轮与假想平面齿轮的啮合作为切齿原理与计算的依据。

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图6-3 假想平面齿轮

a)等高齿 b)收缩齿

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