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变位齿轮传动

来源: 作者: 时间:2010-06-21 点击:

变位齿轮传动的类型

1、标准齿轮传动
标准齿轮传动:即指x1+x2=0且x1=0=x2=0的齿轮传动。
标准传动的齿数条件:
标准齿轮传动的中心距和啮合角:a=a'
分度圆分离系数和齿顶高变动系数:y=0 σ=0
即当两标准齿轮作无侧隙啮合传动时,其中心距等于标准中心距,其啮合角 等于分度圆压力角α,即其分度圆与节圆重合,其中心距为两分度圆半径之和。
  标准齿轮传动的缺点:
1)抗弯曲强度的能力较弱。因小齿轮的齿根较薄,抗弯曲强度较弱,从而限制了一对齿轮的承载能力和使用寿命。
2)小齿轮的齿数如小于不发生根切的最少齿数,必将发生根切。
3)齿廓磨损沿齿高方向不均匀,齿根磨损严重,尤其小齿轮齿根部分磨损更严重。
4)当实际中心距与标准中心距不等时,如a>a' 则会产生齿侧间隙,a<a'又无法安装。

2、等变位齿轮传动(又称高度变位齿轮传动)
等变位齿轮传动:即指x1+x2=0且x1=-x2≠0的齿轮传动。
齿数条件:
即采用等移距变位时,两轮齿数之和必须大于或至少等于最少齿数的两倍。
中心距、啮合角、中心距变动系数和齿顶高变动系数。
a=a' y=0 σ=0
等变位齿轮传动的优点:
①可以减少机构尺寸,因小齿轮的齿数可以小于zmin而不发生根切。
②可以改善齿轮的磨损情况。因为小齿轮正变位,齿顶圆变大,大齿轮负变位,齿顶圆变小,从而使实际啮合线远离N1点一段距离,减小了小齿轮的磨损。
③可以相对地提高两轮的承载能力。因小齿轮正变位,齿根加厚,从而相对提高承载能力。
等变位齿轮传动的缺点:
①必须成对设计、制造和使用,因此互换性差。②重合度略有减少。

3、正传动
正传动;当 时称为正传动。
齿数条件:两轮齿数之和可以小于2zmin
中心距、啮合角、中心距变动系数和齿顶高变动系数;
a>a' ; y>0 σ>0
正传动优点:①可以减少尺寸。②可以改善齿轮的磨损情况。③正传动的弯曲强度和接触强度都相对地有所提高。④适当地选择变位系数可以凑配给定的中心距。
正传动缺点:①必须成对设计、制造和使用,因此互换性差。②重合度减少较多。

4、负传动
负传动:当 时称为负传动。
齿数条件:两轮齿数之和应大于2zmin
中心距、啮合角、中心距变动系数和齿顶高变动系数:
a'<a y<0 σ>0
负传动优点:①适当地选择变位系数可以凑配给定的中心距。②重合度略有增加。
负传动缺点:①必须成对设计、制造和使用,因此互换性差。②两轮齿根的最大滑动系数增大,使轮齿的磨损加剧。③负传动的弯曲强度和接触强度都有所降低。

变位齿轮传动的设计步骤


1、原始数据为z1、z2、m、α、C*及 时的设计步骤为:
1) 选定传动类型,若z1+z2<2zmin,则必须采用正传动,否则可考虑选用其他类型的传动。
2) 选定两轮的变位系数。
3) 计算两轮的几何尺寸。
4) 检验重合度及正变位齿轮的齿顶圆厚度。
2、 原始数据为z1、z2、m、α、 、C*及 设计的步骤为:
1) 计算啮合角  
2) 选定两轮的变位系数
3) 计算几何尺寸。
3、 当给定的原始数据为 、m、 时,其设计步骤如下:
1) 确定两轮的齿数,由于 
故得 ;z2 = iz1
2) 其余步骤同2。

渐开线函数inv(a)的计算方法2007-05-13 15:34渐开线函数inv(a)的计算方法
在圆柱齿轮角变位计算中,会遇到渐开线函数invα的计算.invα在手册中有表可查,当手头没有手册,则可按下式计算:
invα=tgα-α 
等号右边第一项的α是角度值,而第二项,α是弧度值,计算时很不方便.为此,将此式改为invα=tgα- απ/180
则可直接利用计算器来计算,很为方便.

计算举例

一角度变位直齿圆柱齿轮小齿轮齿数 z1=40,大齿轮齿数z2=66,模数 m=3mm,压力角α=20°,变位中心距 a'=162.70mm.
1.计算标准齿轮副的中心距 a
a=( z1+z)2 m2=( 40+60) ×32=159mm
2.变位齿轮副的啮合角 α'
α'=cos-1cosα?aa'=cos-1cos20?°159162.70=23.317888°
3.节圆上的渐开线函数 invα'
invα'=tga'- α?'π180°=tg23.317888°- 23.317888°×π180°=0.024064 W06.05-2 6




 

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