缠人主修

一、斜齿圆柱齿轮传动1.斜齿圆柱齿轮的形成 在前面讨论渐开线直齿圆柱齿轮时，只考虑垂直于轴线端面内的情形。因为齿轮有一定的宽度，所以直齿圆柱齿轮的齿廓，应该是发生面在基圆柱上作纯滚动时，平行于基圆柱母线CC的直线BB所展出的一个渐开线曲面，称为渐开面，如图4-16所示。

斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理与直齿圆柱齿轮的形成原理基本相同。如图4-17所示，

发生面上的直线BB不平行于基圆柱的直母线CC，而是形成一定角度B，当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线BB形成的一个螺旋形的渐开线曲面，称为渐开线螺旋面。β称为基圆柱上的螺旋角。

2.斜齿轮传动的啮合性能

（1）两轮齿由一端面进入啮合，接触线先由短变长，再由长变短，到另一端面脱离啮合，重合度大，承载能力高，可用于大功率传动。

（2）轮齿上的载荷逐渐增加，逐渐卸掉，承载和卸载平稳、冲击、振动和噪声小。

（3）由于轮齿倾斜，传动中会产生一个轴向力。

（4）斜齿轮在高速、大功率传动中应用十分广泛。

3.斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸

由于斜齿圆柱齿轮轮齿齿面是螺旋面，需要讨论其端面和法面两种情形。

端面是指垂直于齿轮轴线的平面，用t作标记。

法面是指与轮齿齿线垂直的平面，用n作标记，如图4-18所示。

斜齿圆柱齿轮螺旋角是指螺旋线与轴线的夹角。斜齿圆柱齿轮各个圆柱面的螺旋角不同，平时所说的螺旋角均指分度圆上的螺旋角，用β表示。β越大，轮齿倾斜程度越大，因而传动平稳性越好，但轴向力也越大，所以一般取β=8°~30°，常用β=8°~15°。

斜齿圆柱齿轮轮齿的螺旋方向可分为左旋和右旋。其判别方法为：将齿轮轴线垂直放置，轮齿自左至右上升者为右旋，反之为左旋，如图4-19所示。

4.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件

一对外啮合斜齿圆柱齿轮用于平行轴传动时的正确啮合条件为：

（1）两齿轮法面模数（法向齿距pm除以圆周率π所得的商）相等，即mn1=mn2=m。

（2）两齿轮法面齿形角（法平面内端面齿廓与分度圆交点处的齿形角)相等，即αn1=αn2=α。

（3）两齿轮螺旋角相等、旋向相反，即β1=—β2。

二、直齿圆锥齿轮传动

直齿圆锥齿轮轮齿分布在圆锥面上，有直齿、斜齿和曲齿三种，其中直齿圆锥齿轮应用最广，如图4-20所示。

直齿圆锥齿轮应用于两轴相交时的传动，两轴间的交角可以任意，在实际应用中多采用两轴互相垂直的形式传动。

由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，所以轮齿的尺寸沿着齿宽方向变化，大端轮齿的尺寸大，小端轮齿的尺寸小。为了便于测量，并使测量时的相对误差缩小，规定以大端的参数作为标准参数。

为保证正确啮合，直齿圆锥齿轮传动应满足以下条件：

（1）两齿轮的大端端面模数（端面齿距pt除以圆周率元所得的商）相等，即mt1=

mt2=m。

（2）两齿轮的大端齿形角相等，即α1=α2=α。

三、齿轮齿条传动

齿轮齿条传动是齿轮传动的一种特殊组合方式。齿条就像一个被拉直了舒展开来的直齿轮。如图4-21所示为一齿轮与齿条传动实例。

1.齿条

当齿轮的圆心位于无穷远处，其上各圆的直径趋向于无穷大，齿轮上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条，如图4—22所示。齿条分为直齿条和斜齿条。

与齿轮相比，齿条的主要特点是：

（1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廊上各点的法线互相平行。传动时，齿条作直线运动，且速度大小和方向均一致。齿条齿廓上各点的齿形角均相等，且等于齿廓直线的倾斜角，其标准值为20°。

（2）由于齿条上各齿的同侧齿廓互相平行，所以无论是在分度线（即基本齿廓的基准线）上、齿顶线上，还是在与分度线平行的其他直线上，齿距均相等，模数为同一标准值。

齿条分度线上齿厚和槽宽相等，是确定齿条各部分尺寸的基准线。

2.齿轮齿条传动

齿轮的转动带动齿条直线移动。齿条的前后移动也可以带动齿轮的转动。齿轮齿条传动的主要目的是将齿轮的回转运动转变为齿条的往复直线运动，或将齿条的直线往复运动转变为齿轮的回转运动，如图4-23所示。

齿条的移动速度可用下式计算：

v=n1πd1=n1πmz1

式中

v——齿条的移动速度，mm/min;

n1——齿轮的转速，r/min;

d1——齿轮分度圆直径，mm;m-齿轮的模数，mm;

z1——齿轮的齿数。

齿轮每回转一周时，齿条移动的距离为：

L=πd1=πmz1

式中

L——齿条的移动距离，mm。

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