第九章齒輪傳動(dòng)第五節(jié)其它常用齒輪傳動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪和齒條的形成。2．了解斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪和齒條的應(yīng)用特點(diǎn)。3．了解斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪和齒條的相關(guān)參數(shù)。4．熟悉斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪的正確嚙合條件。一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)

1．斜齒圓柱齒輪的形成一平面（發(fā)生面）在基圓柱上作純滾動(dòng)時(shí)，發(fā)生面內(nèi)任意一條與基圓柱直母線成βb角（βb≠0）的直線在空間所形成的軌跡2．斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的分類

斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)有平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)（簡稱斜齒輪傳動(dòng)）和交錯(cuò)軸斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)兩種。（1）平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)兩輪的軸線互相平行，螺旋角大小相等，旋向相反（內(nèi)嚙合相同），嚙合時(shí)呈線接觸。（2）交錯(cuò)軸斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)兩輪的軸線相錯(cuò)，螺旋角大小任意，嚙合時(shí)呈點(diǎn)接觸。3.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)相比，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)嚙合時(shí)，兩齒輪齒面上的接觸線是傾斜的，沿著齒寬是逐漸接觸并由短變長，再由長變短，直至嚙合終止，嚙合過程是漸進(jìn)和漸出的過程；另一方面，同時(shí)進(jìn)入嚙合輪齒的對數(shù)多，重合度較大

特點(diǎn)：（1）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)承載能力大，可用于大功率傳動(dòng)。（2）傳動(dòng)平穩(wěn)，連續(xù)性好，沖擊、振動(dòng)大為減小，可用于高速傳動(dòng)。（3）使用壽命長。（4）不能當(dāng)作滑移齒輪使用。（5）在傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生軸向力。4.斜齒圓柱齒輪的旋向斜齒圓柱齒輪的旋向有左旋和右旋兩種，其判別方法和螺紋旋向判別方法相同。即采用右手定則：伸出右手，掌心向內(nèi)，四指指向與齒輪的軸線方向一致，則大拇指上升方向與螺旋線上升方向一致的為右旋，不一致則為左旋5.斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)主要參數(shù)有端平面和法向平面之分端平面指垂直于齒輪軸線的平面，一般用t-t表示。法向平面指垂直于輪齒齒線的平面，一般用n-n表示法向基本參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。而斜齒輪端平面內(nèi)具有漸開線齒形，有關(guān)齒形的尺寸應(yīng)在端平面內(nèi)計(jì)算（1）端面模數(shù)斜齒輪端平面內(nèi)的模數(shù)，稱為端面模數(shù)，用mt來表示。（2）法向模數(shù)斜齒輪法向平面內(nèi)的模數(shù)，稱為法向模數(shù)并取標(biāo)準(zhǔn)值，用mn來表示

mt=mn/cosβ

（3）端面齒形角斜齒輪端平面內(nèi)的齒形角，用αt來表示。（4）法向齒形角斜齒輪法向平面內(nèi)的齒形角，用αn來表示。法向齒形角是斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)齒形角，且取標(biāo)準(zhǔn)值αn=20°。端面齒形角與法向齒形角的關(guān)系式為:

tanαt=tanαn/cosβ（5）螺旋角圓柱螺旋線的切線與通過切點(diǎn)的圓柱直母線間所夾的銳角，用β表示。螺旋角越大，傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的軸向力越大，一般β取8°～30°6．斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件（1）兩齒輪的法向模數(shù)相等且為標(biāo)準(zhǔn)值：mn1=mn2=m；（2）兩齒輪的法向齒形角相等且為標(biāo)準(zhǔn)值：αn1=αn2=α=20°；（3）兩齒輪的螺旋角大小相等，旋向相反：β1=-β2。二、直齒錐齒輪傳動(dòng)分度曲面為圓錐面的齒輪，稱為錐齒輪。當(dāng)錐齒輪的齒線是分度圓錐面的直母線時(shí)，則稱為直齒錐齒輪。錐齒輪用來傳遞相交軸或交錯(cuò)軸之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)1.直齒錐齒輪的形成扇形發(fā)生面在基圓錐上作純滾動(dòng)時(shí)，扇形平面內(nèi)任一徑向直線在空間形成的軌跡。2．各部分名稱

分度圓錐面錐齒輪各端面分度圓所圍成的圓錐面。齒頂圓錐面錐齒輪各端面齒頂圓所圍成的圓錐面。齒根圓錐面錐齒輪各端面齒根圓所圍成的圓錐面。節(jié)圓錐面錐齒輪傳動(dòng)中各端面嚙合處節(jié)圓所圍成的圓錐面。大端面錐齒輪各端面中最大的端面直齒錐齒輪的齒頂圓錐面、分度圓錐面和齒根圓錐面三個(gè)圓錐面相交于一點(diǎn)

3．直齒錐齒輪的參數(shù)（1）軸交角

直齒錐齒輪傳動(dòng)中，兩輪軸線的交角稱為軸交角，通常以Σ來表示。Σ的大小可以是任意的，通常采用90°，即Σ=δ1+δ2=90°（δ1、δ2為各輪的分度圓錐角簡稱分錐角）（2）傳動(dòng)比i（3）大端模數(shù)錐齒輪大端面的模數(shù)，稱為大端模數(shù)。用m來表示。（4）大端齒形角錐齒輪大端面的齒形角，稱為大端齒形角。用a表示。

4.直齒錐齒輪傳動(dòng)（1）直齒錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)一對直齒錐齒輪傳動(dòng)，相當(dāng)于一對作純滾動(dòng)的圓錐摩擦輪傳動(dòng)。安裝時(shí)，兩輪的分度圓錐面與節(jié)圓錐面重合。（2）直齒錐齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件①兩輪的大端端面模數(shù)相等且為標(biāo)準(zhǔn)值，即

m1=m2=m

；②兩輪的大端齒形角相等且為標(biāo)準(zhǔn)值，即

α1=α2=α=20°。三、齒輪齒條傳動(dòng)1．齒條的形成當(dāng)基圓半徑趨于無窮大時(shí)，漸開線變成直線，兩個(gè)對稱的直線所圍成的齒廓，即為齒條齒廓。齒條也可以看成是齒數(shù)趨于無窮多的齒輪。此時(shí)，齒輪中的分度圓變?yōu)橹本€稱為基準(zhǔn)線（或中線、分度線），齒頂圓、齒根圓等也相應(yīng)的變?yōu)榕c基準(zhǔn)線平行的直線，分別稱為齒頂線、齒根線等。2．齒條的特點(diǎn)（1）齒條上各點(diǎn)速度的大小和方向都一致。（2）齒條齒廓上各點(diǎn)的齒形角相等,且均為20°（3）齒條上各點(diǎn)的齒距均相等

由于齒條上各齒同側(cè)的齒廓是平行的，所以不論在分度線上或與其平行的其他直線上，其齒距都相等。即p1=p=πm

3．齒輪齒條傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)齒條與齒輪相嚙合所形成的機(jī)構(gòu)即為齒輪齒條傳動(dòng)?？梢允侵饼X輪與直齒條相嚙合，也可以是斜齒輪與斜齒條相嚙合主要目的是將齒輪的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的往復(fù)直線移動(dòng)，或?qū)X條的往復(fù)直線移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

4．直齒條參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算齒條的齒距、齒厚、齒槽寬是在基準(zhǔn)線（分度線）上度量的四條線段，計(jì)算公式與外齒輪相同齒條的齒頂高、齒根高、全齒高與齒輪的對應(yīng)參數(shù)計(jì)算公式完全相同5．直齒條的移動(dòng)距離（速度）齒輪分度圓與齒條基準(zhǔn)線相切，且兩者之間無相對滑動(dòng)。因此，齒條的移動(dòng)速度為:v=n輪πd輪=n輪πm輪z輪（mm/min）

式中n輪—齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；

m輪—齒輪的模數(shù)，mm；

z輪—齒輪的齒數(shù)。齒條的移動(dòng)距離為:L=N輪πd輪=N輪πm輪z輪（mm/r）

式中N輪—齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，r；

m輪—齒輪的模數(shù)，mm；

z輪—齒輪的齒數(shù)。思考與練習(xí)1.斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒錐齒輪的正確嚙合條件分別是什么？2．斜齒圓柱