单元三常用机械传动-3

齿轮传动

齿轮传动的类型和它的基本要求齿轮传动的类型平面齿轮传动直齿圆柱齿轮传动平行轴斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动空间齿轮传动圆锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗杆传动准双曲面齿轮传动渐开线齿廓

当一直线在圆周上作纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为渐开线的发生线，渐开线的形成及其特性图渐开线的形成及特征图渐开线形状与基圆大小的关系V

k图齿轮各部分的名称图渐开线齿廓的啮合标准模数系列I11.251.522.53456810II1.1251.3751.752.252.753.54.55.5(6.5)79注：选用模数时，应优先选用第一系列；其次选用第二系列；括号内的模数尽可能不用。标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式图齿轮传动的啮合过程

在齿轮的啮合过程中，如果前一对齿的啮点到达B1点即将分离时，后一对齿尚未进入啮合，即B1B2＜pb，如图(b)，则传动不连续，并因惯性发生齿间冲击。如图(c)中K点为其啮合点，即B1B2＞pb，传动才能连续进行。实际啮合线B1B2与基圆齿距pb的比值称为齿轮传动的重合度，用ε表示。故渐开线齿轮连续传动的条件为齿轮轮齿的加工方法(1)仿形法(2)范成法1)齿轮插刀2)齿条插刀3）齿轮滚刀滚直齿滚斜齿图仿形法切齿图齿条插刀切齿直齿圆柱齿轮啮合的条件传动比

当用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则齿轮坯的渐开线齿廓根部会被刀具的齿顶过多地切削掉，如图所示，这种现象称为根切现象。为避免根切其最少齿数则为当α=20°、ha*=1时，zmin=17。

直齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成如图所示。直齿轮的齿廓曲面为渐开线曲面。斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成如图所示，当平面沿基圆柱作纯滚动时，其上与母线成一倾斜角βb的斜直线KK在空间所走过的轨迹为渐开线螺旋面，该螺旋面即为斜齿圆柱齿轮齿廓曲面，βb称为基圆柱上的螺旋角。斜齿圆柱齿轮传动图斜齿轮轮齿的啮合过程图人字齿轮的轴向力图斜齿轮轮齿的旋向斜齿圆柱齿轮的几何参数及几何尺寸计算斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件图锥齿轮传动

图所示为一对相互啮合的标准直齿锥齿轮，其节圆锥与分度圆锥重合，轴交角Σ=δ1+δ2=90°。

蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，用于传递空间两交叉轴之间的运动和动力。通常交错角为90。，蜗杆为主动件。蜗杆传动的类型

根据蜗杆的形状可分为：圆柱蜗杆传动和环面蜗杆传动。圆柱蜗杆按螺旋面形状的不同可分为渐开线蜗杆和阿基米德蜗杆。由于阿基米德蜗杆加工方便，所以应用广泛。动画演示蜗杆传动蜗杆传动的特点

①传动比大，结构紧凑，传动比等于齿数比，蜗杆头数(齿数)一般为1～6，远小于蜗轮的齿数，传递动力时，单级传动比可达5～80，在分度机构中可达到1000。

②传动平稳，无噪声蜗杆传动如同螺旋传动，故传动平稳，无噪声。

③具有自锁性。当蜗杆的导程角γ很小时(一般γ<3.5°)，蜗杆传动具有自锁性(即只能蜗杆带动蜗轮，反之则无法驱动)。

④传动效率较低蜗杆传动齿面间滑动速度大，齿面磨损严重，发热量高，效率低。一般传动效率η＝0.7～0.8，具有自锁性时，传动效率η=0.4～0.5。蜗杆传动不适用于大功率传动。

⑤制造成本较高为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常用贵重的铜合金制造，成本较高。

⑥不能互换啮合。由于蜗轮的轮齿呈圆弧形包围蜗杆，故加工蜗轮的蜗轮滚刀参数与工作蜗杆的参数必须完全相同(包括滚刀的模数、压力角、头数、分度圆直径及加工时的中心距等)。所以，仅模数、压力角相同的蜗杆与蜗轮是不能任意互换啮合的。蜗杆传动的基本参数

通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面。在中间平面内，普通圆柱蜗杆传动相当于齿轮与齿条的啮合传动，所以设计计算都以中间平面的参数和几何关系为准，并沿用圆柱齿轮传动的计算关系。圆柱蜗杆传动的主要参数1)模数m和压力角α2)蜗杆分度圆直径d13)蜗杆分度圆柱导程角γ4)传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2圆柱蜗杆传动的正确啮合条件在中间平面内，蜗杆的轴向模数mx1

和蜗轮的端面模数mt2相等

在中间平面内，蜗杆的轴向齿形角和蜗轮的端面齿形角相等蜗杆分度圆柱面导程角和蜗轮分度圆柱面螺旋角相等，且旋向一致习题与思考1．什么是链传动？链传动有哪几种类型？链传动具有什么特点？2．什么是齿轮传动？齿轮传动有哪些优缺点？对齿轮传动的基本要求是什么？3．什么是渐开线？渐开线有哪些性质？4．渐开线齿廓啮合时有什么特性？5．斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？6．什么是直齿锥齿轮？用于什么传动、直齿锥齿轮上何处的模数和齿形角采用标准值？直齿锥齿轮的正确啮合条件是什么？7．齿轮轮齿常见的失效形式有哪些？8．什么是蜗杆传动？蜗杆传动有哪些特点？蜗杆传动中蜗轮的回