5-12

斜齒圓柱齒輪傳動1、齒廓曲面的形成和嚙合特點2、主要參數和幾何尺寸3、斜齒輪的嚙合傳動4、斜齒輪傳動的特點機械設計基礎——齒輪傳動一、齒廓曲面的形成和嚙合特點機械設計基礎——齒輪傳動直齒輪齒廓曲面的形成斜齒輪齒廓曲面的形成rbBAAKK發生面rbBAAK發生面

發生面K?端面齒形1齒廓曲面的形成共性:

發生面在基圓柱上作純滾動不同：(直齒輪)直線KK與母線平行漸開線面(斜齒輪)直線KK與母線成bb角漸開線螺旋面漸開線2斜齒輪嚙合特點機械設計基礎——齒輪傳動斜齒輪齒分左旋、右旋直齒輪齒漸開線螺旋面1KK嚙合面2齒面接觸線嚙合特點機械設計基礎——齒輪傳動斜齒輪：齒面接觸線為斜線逐漸進入/脫離嚙合(加載/卸載)傳動平穩，沖擊，振動，噪音小直齒輪：齒面接觸線與齒向(軸線)平行突然進入/脫離嚙合(加載/卸載)傳動平穩性差，沖擊，振動，噪音大直齒圓柱齒輪齒面接觸線斜齒圓柱齒輪二、主要參數和幾何尺寸機械設計基礎——齒輪傳動

端、法面參數不同！

標準參數在法面上，端面表達尺寸簡潔、明了！

法面參數為標準參數，將其換算至端面上，在端面上計算斜齒輪的幾何尺寸問題討論：?端面齒形與齒向法面齒形?加工過程刀具與輪齒的相對位置與進刀方向?

標準參數所在平面?

端、法面哪個面上表達尺寸更為簡潔、明了端面參數(t)、法面參數(n)端面齒距pt與法面齒距pn關系機械設計基礎——齒輪傳動mt=mn/cosb1、法面模數mn與端面模數mt分度圓柱B

pt

pn

dd展開端面參數(t)、法面參數(n)端面壓力角at與法面壓力角an關系機械設計基礎——齒輪傳動tanat=tanan/cosb2法面壓力角

n與端面壓力角

t

a’b’

nacb

t分度圓直徑d：?d=mtz=zmn/cosb機械設計基礎——齒輪傳動中心距a：?a=(d1+d2)/2=mn(z1+z2)/2cosb其余見p207表9-83其它幾何尺寸B

pt

pn

dd三、斜齒輪的嚙合傳動機械設計基礎——齒輪傳動1、正確嚙合條件2、重合度3、當量齒輪與當量齒數4、小結1正確嚙合條件機械設計基礎——齒輪傳動螺旋線旋向判別：將齒輪軸線垂直，螺旋線右邊高——右旋螺旋線左邊高——左旋mn1=mn2、

an1=an2

（mt1=mt2

、

at1=at2

）外嚙合：b1=-

b2內嚙合：b1=b2左旋右旋直齒輪傳動：機械設計基礎——齒輪傳動斜齒輪傳動：2斜齒輪傳動的重合度BB

bL

L`B1B1B2B2軸面重合度端面重合度實際嚙合區實際嚙合區問題討論：?仿形法加工斜齒輪如何確定刀號?范成法加工斜齒輪，無根切最少齒數如何確定?與法面齒形相當的直齒輪是什么樣的齒輪機械設計基礎——齒輪傳動

法面齒形與刀具齒形相同，仿形法加工斜齒輪應按法面齒形確定刀號

無根切最少齒數應依法面齒形為依據當量齒輪：與斜齒輪法面齒形相當的虛擬的直齒圓柱齒輪當量齒數zv：當量齒輪的齒數3當量齒輪與當量齒數橢圓：機械設計基礎——齒輪傳動當量齒輪的當量齒數zv:當量齒輪與當量齒數

dabC

當量齒輪C模數？當量齒輪(數)的意義:據zv選銑刀無根切最少齒數zmin=zvmincos3

計算輪齒強度節點處曲率半徑斜齒輪的幾何參數分端面參數(t)、法面參數(n)加工斜齒輪的輪齒時，刀具沿螺旋齒槽方向切削法面參數與刀具參數相同定義法向模數為標準模數法面參數是標準參數，也是斜齒輪的強度計算參數機械設計基礎——齒輪傳動從斜齒輪的端面看，斜齒輪的嚙合傳動與直齒輪的嚙合傳動一樣端面參數也可以認為是斜齒輪的幾何計算參數4小結

a’b’

nacb

t四、斜齒輪傳動的特點機械設計基礎——齒輪傳動缺點：工作時產生軸向力：螺旋角越大，軸向力越大解決：控制螺旋角大小、人字齒優點：嚙合性能好：輪齒進入和脫離嚙合漸進漸退，傳動平穩，噪音小重合度大：相對提高齒輪承載能力，延長壽命范成加工不易根切制造成本與直齒輪同FnFrFa

FnFrFaFnFrFaFa=Ft

tg

人字齒輪5-12

斜齒輪傳動強度計算1、作用力的分析2、輪齒表面接觸疲勞強度計算3、輪齒彎曲疲勞強度計算機械設計基礎——齒輪傳動條件：標準齒輪并忽略摩擦力β—螺旋角,αn

—法面壓力角,αt—端面壓力角圓周力Ft:徑向力Fr:軸向力Fa:法向力Fn:機械設計基礎——齒輪傳動各力關系：Ft1=-Ft2Fr1=-Fr2Fa1=-Fa2一、作用力的分析徑向力Fr：指向各自圓心圓周力Ft：利用轉向判斷主動輪——與轉向相反從動輪——與轉向相同軸向力Fa：取決于齒輪的轉向和輪齒的旋向用“主動輪左、右手方法”來判斷：主動輪為右旋，握緊右手，四指彎曲方向表示主動輪的回轉方向，拇指的指向即為作用在主動輪上軸向力Fa的方向；若主動輪為左旋，用左手★不能用在從動輪上機械設計基礎——齒輪傳動例1：方向判定Ft1Fr1Fr2Ft2Fa1Fa2與直齒輪相比，其特點：總合力作用于法平面內；重合度大；接觸線是傾斜的、變化的；螺旋角對疲勞強度有利斜齒輪強度計算的模型：斜齒輪法面上的當量直齒輪把斜齒圓柱齒輪的強度計算問題轉化成直齒圓柱齒輪的強度計算問題機械設計基礎——齒輪傳動校核公式：設計公式：法向模數：二、輪齒表面接觸疲勞強度計算？討論：相同條件下，斜齒輪接觸應力比直齒輪小，即