偏置渐开线蜗杆传动的啮合原理与应用实践第一部分——直母线接触传动
渐开线齿轮传动
渐开线齿轮传动渐开线齿轮传动：原理、优势与应用一、引言渐开线齿轮传动是现代机械设备中广泛采用的一种传动方式，其工作原理和特点对于提高机械传动效率、降低能耗、增强设备稳定性具有重要意义。
本文将对渐开线齿轮传动的原理、优势及应用进行详细阐述，以增进读者对该传动方式的理解。
二、渐开线齿轮传动的原理渐开线齿轮传动的工作原理主要基于齿轮的啮合原理。
当两个齿轮相互啮合时，主动齿轮的旋转运动通过齿与齿之间的啮合传递给从动齿轮，从而实现动力的传递。
渐开线齿轮的齿形呈渐开线形状，这种齿形设计使得齿轮在啮合过程中能够实现平稳、连续的传动，降低齿轮之间的冲击和磨损。
三、渐开线齿轮传动的优势1.传动效率高：渐开线齿轮传动的齿形设计使得齿轮在啮合过程中能够实现较高的重合度，从而降低了齿轮之间的滑动摩擦损失，提高了传动效率。
2.承载能力强：渐开线齿轮传动的齿形呈渐开线形状，使得齿轮在啮合过程中能够实现较好的应力分布，提高了齿轮的承载能力。
3.运行平稳、噪声低：渐开线齿轮传动的齿形设计使得齿轮在啮合过程中能够实现平稳、连续的传动，降低了齿轮之间的冲击和磨损，从而降低了运行噪声。
4.易于制造和加工：渐开线齿轮的制造和加工技术相对成熟，易于实现批量生产和制造，降低了生产成本。
5.使用寿命长：由于渐开线齿轮传动的齿形设计和制造工艺的优良性，使得齿轮在使用过程中具有较好的耐磨性和抗疲劳性能，从而延长了使用寿命。
四、渐开线齿轮传动的应用1.机械设备：渐开线齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，如机床、起重机、压缩机等，用于传递动力和运动。
在这些设备中，渐开线齿轮传动能够实现高效、平稳的传动，提高设备的工作效率和使用寿命。
2.车辆工程：在车辆工程中，渐开线齿轮传动被广泛应用于汽车、火车等交通工具的变速器和传动系统中。
通过采用渐开线齿轮传动，可以实现车辆在不同速度下的平稳切换，提高行驶的稳定性和舒适性。
3.航空航天：航空航天领域对机械传动的要求非常高，渐开线齿轮传动因其高效、平稳的特点在该领域得到了广泛应用。
《机械设计基础》第7章蜗杆传动
2023REPORTING 《机械设计基础》第7章蜗杆传动•蜗杆传动概述•蜗杆传动的工作原理•蜗杆传动的参数设计•蜗杆传动的性能分析•蜗杆传动的结构设计•蜗杆传动的应用实例与优缺点分析目录20232023REPORTINGPART01蜗杆传动概述有自锁性，但效率低。
传动平稳，噪声小。
结构紧凑，传动比较大。
定义：蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的一种交错轴间的传动，通常两轴交错角为90°。
特点定义与特点普通圆柱蜗杆传动阿基米德蜗杆（ZA型）、法向直廓蜗杆（ZN型）、渐开线蜗杆（KI型）等。
圆弧圆柱蜗杆传动轴向圆弧圆柱蜗杆（86型）、法向圆弧圆柱蜗杆（68型）等。
环面蜗杆传动一次包络环面蜗杆、二次包络环面蜗杆等。
用于需要自锁的场合，如卷扬机、起重机等。
特殊应用一般应用：用于传递两交错轴之间的运动和动力，通常用于减速传动。
用于分度机构或增速机构。
用于需要较大传动比的场合，如机床、汽车等。
01030204052023REPORTINGPART02蜗杆传动的工作原理蜗杆与蜗轮在传动过程中，通过螺旋面的紧密配合实现动力传递。
配合关系蜗杆和蜗轮的螺旋角、导程角、中心距等参数需满足一定的匹配关系，以确保传动的平稳性和效率。
配合条件适当的配合间隙对蜗杆传动的性能至关重要，过紧或过松的配合间隙都会影响传动的精度和寿命。
配合间隙蜗杆与蜗轮的配合蜗杆传动的传动比等于蜗轮齿数与蜗杆头数的比值，传动比较大，可实现较大的减速效果。
传动比计算转速与转矩关系传动效率在蜗杆传动中，输入转速与输出转矩成反比关系，即输入转速越高，输出转矩越小。
由于蜗杆传动存在滑动摩擦，其传动效率相对较低，一般不超过50%。
030201轴向力分析轴向力主要由蜗杆的螺旋线方向和角度决定，轴向力过大会导致轴承过早损坏和轴向窜动。
径向力分析蜗杆传动中，径向力主要由蜗杆的螺旋角和导程角决定，径向力的大小直接影响轴承的寿命和传动的稳定性。
摩擦力分析蜗杆传动中的摩擦力主要来源于蜗杆和蜗轮之间的滑动摩擦，摩擦力的大小直接影响传动的效率和寿命。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
渐开线直齿圆柱齿轮
图10-5 渐开线齿轮传动的啮合特性
返回
机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1．传动比的恒定性 由图10-5，可推得齿轮传动的瞬时传动比
i12
1 2
vK1 / O1K vK 2 / O2 K
O1和O2为圆心，过节点P作两个相切的圆，称为节圆。节圆半径r'1=
O1P，r'2= O2P。所以
i12
1 2
rb 2 rb1
r2 ' r1 '
（10-11）
即一对渐开线齿轮传动的瞬时传动比也等于两节圆半径的反比。
2．啮合角的不变性
一对齿轮通过齿廓的直接接触来传递运动和动力，所有啮合点
都在啮合线上。当不计摩擦时，其齿廓间的正压力将沿接触点的公
B2 B1 1
（10-15）
pb
返回
机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1.4 安装中心距和标准安装中心距
一对外啮合渐开线标准齿轮传动的安装中心距a'是两齿轮节圆
半径之和，即a'=r1'+ r2'。由式（10-1）可得 r'= rb/cosα'，式中α'是节
1.2 渐开线齿轮的正确啮合条件
如图10-6a所示，设相邻两齿同侧齿廓与啮合线（也是公法线）
N1N2的交点分别为K1和K2，线段K1K2的长度称为齿轮的法向齿距。 要使两轮正确啮合，它们的法向齿距必须相等。由渐开线的性质可
知，法向齿距等于两轮基圆上的齿距。因此，要使两轮正确啮合，
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动ppt课件
ω2
重要结论：a’cosaα’’c= oascαosα’
O2
提问：对于规范齿轮，有能够α’ <α吗？
特别留意： ▲分度圆和压力角是单个齿轮就有的；
▲节圆和啮合角是两个齿轮啮合后才出 现的.
(3)齿轮齿条传动
规范安装： r1’ = r1 ，α’＝α 节线与分度线重合;
非规范安装： N1N2 线与齿廓垂直，且与基圆相切，
故在齿轮上，节点位置不变，有：
节圆与分 度圆重合，
r 1 ’ = α ’ ＝ 重要结论！
r1
α
节线与分
度线不重
O1 合
O1
ra1
ω1
r1 rf1
ra1
ω1
r1 rf1
1
1
N1
N1 α’=α
B2
α’=α
潘存云教授
无穷远
潘存云教授 B2
N2 B1P v2 2
N 2
B1P v
2
2
1.3一对轮齿的啮合过程 轮齿在从动轮顶圆与N1N2 线 交点B2处进入啮合，自动轮
rb
根切
r
B2
N 1
N’1 K
α 潘存云教授
M
α B1 P
1 2 发生根切
34
结论：刀具齿顶线与啮合线的交点B2落在极限啮合点 N1的右上方，必发生根切。
根切条件为： PB2>PN1
O1
rb
α
r
B2
N 1
潘存云教授
P
✓在齿齿渐条高一开型样线的刀情齿况具下轮比，刀不齿具齿发轮越生多型，根刀越容切具易发的更生最根切少齿数 容易发生根切。凡齿条刀不
[ε]的引荐值：
运用场所 普通机械制造业 汽车迁延机
机械原理—蜗杆传动概述课件
受力分析
法向力与切向力
蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮受到法向力 和切向力的作用。这些力的大小和方 向随着传动状态的变化而变化。
摩擦力分析
蜗杆传动中的摩擦力是影响传动效率 的重要因素。分析摩擦力的性质和变 化规律有助于提高传动效率。
动态特性
动态响应
蜗杆传动的动态响应包括速度、加速度和位移的变化。这些动态特性的变化规 律影响传动的稳定性和精度。
其传动精度和效率。
寿命预测
基于应力寿命的预测方法
根据材料的S-N曲线和应力水平，预测蜗杆和蜗轮的寿命。
基于磨损的寿命预测
通过监测蜗杆和蜗轮的磨损量，预测其寿命。这种方法适用于润滑 不良或低速重载的情况。
基于疲劳断裂的寿命预测
通过疲劳试验或有限元分析，预测蜗杆和蜗轮的疲劳寿命。这种方 法适用于高循环载荷的情况。
热设计。
设计实例
实例一
某减速器蜗杆传动的设计，通过参数优化和材料选择，实现了高 效率和长寿命。
实例二
某大型设备蜗杆传动的优化设计，采用特殊的润滑和热设计，确 保了稳定可靠的运行。
实例三
某精密仪器中的蜗杆传动，紧凑的设计满足了空间限制，同时保 证了高精度和高稳定性。
THANKS
感谢观看
传动需求。
维护简便
蜗杆传动的结构简单， 维护方便，使用寿命较
长。
应用领域
01
02
03
工业领域
蜗杆传动广泛应用于各种 工业机械中，如印刷机、 包装机、纺织机等。
汽车领域
汽车变速器和转向器中常 采用蜗杆传动，实现动力 的传递和变速。
航空领域
在飞机起落架和发动机系 统中，蜗杆传动也得到了 广泛应用。
02
振动与噪声
(整理)偏置渐开线蜗杆传动的啮合原理与应用实践第一部分——直母线接触传动
偏置渐开线蜗杆传动的啮合原理与应用实践内容简介偏置渐开线蜗杆传动有多种类型，此类传动的蜗杆可做成圆锥形亦可做成圆拄形，当它们分别与相匹配的蜗轮啮合时就构成了偏置圆锥蜗杆——锥蜗轮传动(图1—1)及偏置圆拄蜗杆——平面蜗轮传动（图1—2），此外，也可做成这两类传动的混合型传动。
这类传动的齿面的啮合状态，可设计成三种形态，即直母线接触传动【见参考文献1—1】、单向点接触传动和点接触传动【1—2】。
这三种传动都具有偏置蜗杆传动的优点，但各有特色，且其蜗杆、蜗轮均可在通用机床上用简单刀具及通用机床附件或简单工艺装备加工，易于制造。
本文用了四个部分论述了上述直母线接触传动、单向点接触传动的几个方面的问题：（1）蜗杆、蜗轮齿面的几何特征；（2）传动啮合原理概要及啮合条件；（3）在通用机床上用机床附件加工蜗杆、蜗轮的方法；（4）传动的应用实践图1—1 图1—2 （内容包含美国格林森齿轮机床中锥蜗杆传动替代配件的设计、加工与应用，电站电流断器操动机构用和车窗刮水器用蜗杆传动的设计、应用和实验）。
本文作者尽量采用了便于生产一线工程技术人员、工人阅读的简明方法论述较繁的理论问题，以便此项技术推广。
There are many types of bias involute worm driving which can be shaped into that of circular cone or cylinder. When they engage with matched worms respectively , hase cone worm—cone worm transmission (fig1—1) and reut round walked worm —plane worm transmission (fig1—2) are constituted .Besides this the mited transmission of these two transmissions can be made also.The states of transmission gear engagement can be designed into three forms , they are :1、direct—contact transmissions bus 【see reference 1—1】2、ons— way point contact transmissions【see reference 1—2】3、point contact transmissions 【see reference 1—2】These three transmissions have the common merits of bias—worm transmission , but tuch of them has their own characteristics .The worm and worm gear used in three transmissions can be manufatured easily , by using general purpose machines with simple tools and general machine accessoriesThis article illustrates the following four problems of these direct—contact transmissions bus and one —way Point contact transmissions :1、worm and worm gear tooth surface geometry，2、summary of transmission engagement principles and conditions ，3、methods of prossing worm and worm gear by generl purpose machine with simple machine accessories,4、Applications of transmissions mentioned above (including the design, processing and application of replacement parts for the core worm gear machine tool used by the American Gelinsen ,and the design , application and experiment of current broken actuator of power station and worm geal used by window waterwiper)一、偏置渐开线蜗杆直母线接触传动（共14页）长春大学赵翼瀚邵峻松内容提要偏置渐开线蜗杆直母线接触传动的啮合原理【1—3】是分析各类渐开线偏置蜗杆传动问题的理论基础。
蜗杆传动原理详解，机械人不可不知
蜗杆传动原理详解，机械人不可不知蜗杆传动：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。
蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。
先来一段精彩视频介绍，让您秒懂机械蜗杆传动原理。
2分7秒视频建议WiFi学习哦1.简介蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。
蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。
蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，涡轮转过两齿。
2.特点(1)传动比大，结构紧凑。
蜗杆头数用Z1表示（一般Z1=1~4），蜗轮齿数用Z2表示。
从传动比公式I=Z2/Z1可以看出，当Z1=1，即蜗杆为单头，蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比I=10-80；在分度机构中，I可达1000。
这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
(2)传动平稳，无噪音。
因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平稳，冲击、震动、噪音都比较小。
(3)具有自锁性。
蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动。
(4)蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。
尤其是具有自锁性的蜗杆传动，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。
(5)发热量大，齿面容易磨损，成本高。
3.圆柱蜗杆圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。
蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。
①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。
阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。
在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。
渐开线涡轮数控工艺及加工
渐开线涡轮数控工艺及加工引言涡轮是一种常见的机械零件，广泛应用于航空、航天、能源等领域。
涡轮的加工工艺对产品质量和性能起着关键作用。
渐开线涡轮是一种特殊形状的涡轮，其加工工艺相对复杂。
本文将介绍渐开线涡轮的数控工艺及加工过程。
渐开线涡轮的设计原理渐开线涡轮是一种特殊形状的涡轮，其设计原理基于渐开线的几何特性。
渐开线是一种曲线，其特点是沿曲线上任意一点的切线与该点到曲线起点的距离成正比。
在渐开线涡轮设计中，设计师需要根据涡轮的工作条件和所需性能，确定渐开线涡轮的参数和几何形状。
渐开线涡轮的数控加工工艺数控加工是目前涡轮加工中最常用的加工方法之一，其优点是能够实现高精度、高效率的加工。
渐开线涡轮的数控加工工艺主要包括以下几个步骤：1. CAD建模和分析首先，需要使用计算机辅助设计（CAD）软件对渐开线涡轮进行建模和分析。
通过CAD软件，可以准确地绘制涡轮的几何形状，并进行结构和性能的分析。
2. CAM编程在CAD建模和分析完成后，需要进行计算机辅助制造（CAM）编程。
CAM编程是将CAD模型转化为数控机床能够识别和执行的加工程序。
在CAM编程中，需要确定切削工具、加工路径和切削参数等。
3. 数控加工根据CAM编程生成的加工程序，将涡轮放置在数控机床上进行加工。
数控机床可以根据加工程序自动控制切削工具的运动，实现对涡轮的精确加工。
4. 检测和修磨加工完成后，需要对涡轮进行检测和修磨。
检测可以通过三坐标测量仪等设备进行，用于检验涡轮的几何尺寸和形状是否满足要求。
如果涡轮存在缺陷或偏差，需要进行修磨以达到设计要求。
渐开线涡轮数控加工的挑战和解决方案渐开线涡轮的数控加工相对复杂，面临着一些挑战，如加工路径的优化、刀具的选择和切削参数的确定等。
针对这些挑战，可以采取以下解决方案：1. 加工路径优化通过数值模拟和优化算法，可以得到最优的加工路径，以提高加工效率和加工质量。
2. 刀具选择针对不同材料和加工特点，选择合适的刀具，以确保切削质量和切削寿命。
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
• 1.1 渐开线齿轮的正确啮合条件
图1-8 齿轮正确啮合条件
如图1-8所示，一对渐开线齿轮传动 时，由于两轮齿廓的啮合点是沿啮合 线移动的，当前一对轮齿在K点啮合 而后一对轮齿同时在点K＇啮合时， 为保证两对齿廓均在啮合线上相切接 触，必须使两齿轮的法向齿距相等。 即Pb1=Pb2 因pb=πmcosα，将其带入上式可得
足s1=e1=e2=s2=
πm。如果使标准齿轮的分度圆相切成为节圆，即可实
2
现无侧隙啮合。通常把一对齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心
距，用a表示。齿轮实际安装的中心距用a＇表示，当a= a＇时，称齿
轮的安装为标准安装。这时啮合角α＇等于齿轮压力角α。标准中心距
为
a= a‘=m（z1+z2）
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
• 1.3 无侧隙啮合条件和标准中心距
图1-10 齿轮的无侧隙啮合
B1B2 1 pb
把实际啮合线B1B2与基圆齿距pb的比值称为齿轮传动的重
合度，用ε表示。因此齿轮连续传动的条件为
B1B2 1 pb
（1-10）
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
• 1.2 渐开线齿轮连续传动的条件
（a）
（b）
（c）
图1-9 齿轮传动的啮合过程
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
• 1.3 无侧隙啮合条件和标准中心距
一对啮合传动的齿轮，一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚
之差称为齿侧间隙。为了避免冲击、振动、噪声等，理论上齿轮传动
应为无侧隙啮合。实现无侧隙啮合应满足的条件是：一轮节圆上的齿
槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。即
s1＇=e2＇；s2＇=e1＇
渐开线圆柱齿轮的介绍、原理和传动
渐开线圆柱齿轮的介绍、原理和传动
齿轮啮合的基本定律：任一瞬时，两啮合齿廓曲线在啮合点的公法线必定要经过特定传动比相应的啮合节点。
渐开线的性质：1。
基圆以内无渐开线 2。
渐开线形状取决于基圆大小3。
从渐开线上一点向基圆所作切线和渐开线上该点的法线以及发生线是同一根线4。
同一基圆的两根渐开线所夹发生线长与所夹基圆弧长相等渐开线齿轮具有角速比不变的优点渐开线齿形的接触点上的正压力方向始终与渐开线的基园相切。
这样可以保证啮合时传动比的恒定。
渐开线直齿轮啮合条
遵循等强度原则、接触强度原则和弯曲强度原则，确保齿轮 在传动过程中具有足够的强度和稳定性。
制造材料与工艺
材料选择
根据使用环境和工况要求，选择合适 的材料，如铸钢、锻钢、不锈钢等， 以确保齿轮的耐久性和可靠性。
制造工艺
采用精密铸造、锻造、切削加工、热 处理等工艺，确保齿轮的精度和表面 质量，提高齿轮的使用寿命。
渐开线直齿轮的优缺点
优点
渐开线直齿轮具有传动平稳、承载能力强、使用寿命长等优点，同时其制造工艺 成熟，成本较低。
缺点
渐开线直齿轮在传动过程中产生较大的噪音和振动，同时其传动效率相对较低 ，需要定期维护和更换。
03 渐开线直齿轮啮合条的设 计与制造
参数选择与设计原则
参数选择
根据使用需求和设计要求，选择合适的模数、齿数、压力角 等参数，以确保齿轮的传动性能和承载能力。
循环经济
实现齿轮的再利用和回收，推动循环经济的发展， 降低资源消耗和环境污染。
绿色包装
采用环保包装材料和方式，减少齿轮产品包装对 环境的影响，推动绿色供应链的建设。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
驱动系统齿轮
差速器齿轮
在汽车差速器中，渐开线直齿轮啮合 条用于实现左右车轮的转速差，提高 车辆的操控性能和行驶稳定性。
在汽车驱动系统中，渐开线直齿轮啮 合条用于将发动机的动力传递到车轮， 实现车辆的行驶。
在航空航天中的应用
发动机齿轮
在航空发动机中，渐开线直齿轮 啮合条用于传递高转速和高扭矩 的动力，确保发动机的正常运转。
控制系统齿轮
在航空航天控制系统中，渐开线 直齿轮啮合条用于传递精确的控 制信号，确保飞行器的稳定操控。
偏置圆柱蜗杆传动啮合原理与失配技术
偏置圆柱蜗杆传动啮合原理与失配技术
偏置圆柱蜗杆传动是一种常见的传动方式，其啮合原理基于蜗杆和蜗轮之间的相互作用。
在这种传动方式中，蜗杆通常是一个具有螺旋线的圆柱体，而蜗轮则是一个与蜗杆相配合的齿轮。
啮合原理：
1.螺旋运动：当蜗杆转动时，其螺旋线使蜗轮产生既沿轴线移动又绕轴线转动的
螺旋运动。
这种螺旋运动是通过蜗杆和蜗轮之间的啮合来实现的。
2.连续啮合：由于蜗杆和蜗轮的齿形设计，使得它们在传动过程中始终保持连续
啮合。
这种连续啮合保证了传动的平稳性和连续性。
3.传动比：蜗杆和蜗轮的传动比取决于它们的齿数和螺旋角。
通过合理设计蜗杆
和蜗轮的参数，可以得到所需的传动比。
失配技术：
失配技术是指在蜗杆传动中，通过调整蜗杆和蜗轮的参数，使其不完全匹配，以达到特定的传动效果或解决某些实际问题。
1.调整传动比：通过改变蜗杆或蜗轮的齿数，可以调整传动比，使其满足特定的
传动需求。
2.减小噪音和振动：通过失配技术，可以在一定程度上减小蜗杆传动过程中的噪
音和振动。
例如，通过调整蜗杆和蜗轮的啮合间隙，可以减少冲击和振动。
3.提高传动效率：在某些情况下，通过失配技术可以优化蜗杆和蜗轮的啮合状态，
提高传动效率。
例如，通过优化齿形设计，可以减少滑动损失和摩擦损失。
需要注意的是，失配技术需要根据具体的传动需求和实际情况进行选择和调整。
不当的失配可能导致传动性能下降或产生其他问题。
因此，在应用失配技术时需要进行充分的理论分析和实验验证。
渐开线齿轮原理
渐开线齿轮原理渐开线齿轮是一种常见的传动装置，它具有很高的传动效率和精度，被广泛应用于各种机械设备中。
渐开线齿轮的原理是什么呢？让我们来一探究竟。
首先，我们来了解一下渐开线齿轮的结构。
渐开线齿轮的齿轮齿面呈渐开线形状，这种形状使得齿轮在传动过程中具有平稳的传动特性，减小了齿轮啮合时的冲击和噪音，提高了传动效率。
此外，渐开线齿轮的齿面还具有较高的强度和耐磨性，能够承受较大的载荷和工作环境的挑战。
其次，渐开线齿轮的工作原理是怎样的呢？在传动过程中，两个啮合的渐开线齿轮通过齿面的啮合来传递动力，实现转速和转矩的传递。
由于渐开线齿轮齿面的特殊形状，使得齿轮在传动过程中不会产生震动和冲击，保证了传动的平稳性和精度。
同时，渐开线齿轮的啮合点在传动过程中会不断变化，使得齿轮的啮合更加平稳，减小了齿轮的磨损和噪音。
此外，渐开线齿轮的优点还包括传动效率高、噪音小、寿命长、传动精度高等特点。
这些优点使得渐开线齿轮在各种机械设备中得到了广泛的应用，例如汽车变速箱、工程机械、航空航天设备等领域。
在实际应用中，选择合适的渐开线齿轮参数对于传动系统的性能至关重要。
首先，需要根据传动功率和转速确定齿轮的模数和齿数，以保证传动的可靠性和稳定性。
其次，还需要考虑齿轮的材料和热处理工艺，以提高齿轮的强度和耐磨性。
最后，还需要进行齿轮的精密加工和装配，以保证齿轮的传动精度和寿命。
总的来说，渐开线齿轮作为一种重要的传动装置，具有很高的传动效率和精度，被广泛应用于各种机械设备中。
通过了解渐开线齿轮的结构和工作原理，以及在实际应用中的注意事项，我们可以更好地理解和应用渐开线齿轮，为机械传动系统的设计和优化提供参考。
蜗杆传动原理
蜗杆传动原理
蜗杆传动是一种常见的传动方式，它利用蜗杆和蜗轮的啮合传递动力，广泛应用于机械设备中。
蜗杆传动具有结构简单、传动比稳定、噪音小、承载能力大等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
下面我们将详细介绍蜗杆传动的原理和工作过程。
蜗杆传动的基本原理是利用蜗杆和蜗轮的啮合来传递动力。
蜗杆是一种螺旋形的圆柱体，蜗轮则是一种与蜗杆啮合的圆盘状零件。
当蜗杆旋转时，蜗轮会随之旋转，从而实现动力传递。
蜗杆传动的传动比通常较大，可达到10:1甚至更高，因此适用于需要大传动比的场合。
蜗杆传动的工作原理非常简单，当蜗杆旋转时，由于蜗杆的螺旋形状，蜗轮会被迫转动。
蜗轮的转动带动输出轴进行工作，从而实现了动力传递。
由于蜗杆和蜗轮的啮合方式，蜗杆传动的传动比相对稳定，不易受外界因素的影响，因此在需要稳定传动比的场合得到了广泛应用。
蜗杆传动还具有承载能力大、噪音小等优点。
由于蜗杆和蜗轮的啮合方式，蜗杆传动能够承受较大的径向和轴向载荷，因此适用于承载要求较高的场合。
同时，蜗杆传动的工作过程中摩擦力较大，因此噪音较小，能够满足对噪音要求较高的场合的需求。
总的来说，蜗杆传动是一种结构简单、传动比稳定、承载能力大、噪音小的传动方式，广泛应用于机械设备中。
它的工作原理简单清晰，通过蜗杆和蜗轮的啮合来传递动力，适用于需要大传动比、稳定传动比、承载能力大、噪音小的场合。
希望本文能够对蜗杆传动的原理有所了解，对相关领域的工作者有所帮助。
06-03 渐开线直齿轮传动的啮合过程和正确啮合条件
B2 B1 N2
N1
6.3.2 正确啮合的条件
为确保传动的连续性，必 有一对以上的轮齿同时参加啮合。 如图所示，当前一对齿在啮合线 上K点处接触时，其后一对齿应 在啮合线的另一点K’处接触。 为了保证前后两对齿有可 能同时在啮合线上接触，轮1和 轮2相邻两齿同侧齿廓沿法线的 距离K1K1’和K2K2’应相等。即
' 1 ' 2
压力角与啮合角
分度圆的压力角是单个 齿轮所具有的参数; 节圆和啮合角只有在两 个齿轮啮合时才出现。 标准齿轮只有在分度圆 与节圆重合时，压力角与啮 合角才相等；否则，压力角 与啮合角不相等。
' ' K1 K1 = K2 K2
6.3.2 正确啮合的条件
由渐开线的性质可知， K1K1’和K2K2’ 分别与各自的 基圆齿距相等，所以上述条 件可写为
pb1 = pb2
由基圆齿距计算公式得
z ∴ 渐开线齿轮的正确啮合条件
是两轮的模数和压力角必须分别 相等。
pb =
πdb
=
π
z
d cosα = p cosα = πmcosα
6.3.3 标准齿轮的安装
由前定义知，标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等， 又由正确啮合的一对渐开线齿轮的模数和压力角相等。若使分 度圆与节圆重合（也就是说，两轮的分度圆相切），则齿侧间 隙为零。 一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距，以 a表示，即
m a = r + r = r1 + r2 = (z1 + z2 ) 2
m1 cosα1 = m2 cosα2
m1 = m2 = m α1 = α2 = α
6.3.3 标准齿轮的安装
齿轮传动时，一轮节 圆上的齿槽宽与另一轮节 圆上的齿厚之差称为齿侧 间隙。在齿轮传动中，为 了消除反向传动空程和减 少撞击，要求齿侧间隙为 零。因此，在齿轮设计中， 正确安装的齿轮都按无齿 间隙的理想情况计算其名 义尺寸。
渐开线齿轮范成原理实验
渐开线齿轮范成原理实验渐开线是一种特殊的曲线形状，它具有一些独特的性质。
当两个渐开线齿轮嵌合时，它们可以产生很好的传动效果，并且具有相对较小的噪音和振动。
事实上，通过正确设计和制造，渐开线齿轮可以实现高效的传动和长寿命的运行。
首先，我们需要制作两个渐开线齿轮的模具。
模具通过CNC加工来准确控制形状和尺寸。
然后，我们可以使用这些模具来铸造出两个精确的渐开线齿轮。
接下来，我们需要将这两个齿轮装配在传动装置中。
传动装置可以是简单的轴和轮套，也可以是更复杂的机械传动装置。
我们需要确保齿轮的相对位置和传动比例是正确的，以确保传递的运动是准确和稳定的。
在实验过程中，我们可以通过观察传动过程来评估渐开线齿轮的传动性能。
首先，我们可以测试齿轮的噪音和振动水平。
渐开线齿轮由于其特殊的形状，可以减少齿轮啮合时的冲击和振动。
因此，我们可以期望渐开线齿轮传动的噪音和振动较小。
其次，我们可以通过测量齿轮的传动效率来评估其传动性能。
传动效率是指能够有效传递给输出轴的输入功率与输入轴的实际功率之比。
我们可以使用功率计来测量输入和输出轴的功率，并计算传动效率。
通过与其他传动机制进行比较，我们可以评估渐开线齿轮的传动效率。
最后，我们可以测试齿轮的耐磨性和寿命。
通过长时间的运行实验，我们可以观察齿轮的磨损情况，并评估其寿命。
渐开线齿轮由于其特殊的形状，可以减少齿面的磨损，从而延长齿轮的使用寿命。
总结起来，渐开线齿轮范成原理实验可以通过制作和测试渐开线齿轮来评估其传动性能。
通过观察噪音和振动水平、测量传动效率以及测试耐磨性和寿命，我们可以了解渐开线齿轮的特点和应用前景。
作为一种高效、稳定和耐用的传动机构，渐开线齿轮在许多工业和机械应用中具有广泛的应用价值。
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动渐开线标准直齿圆柱齿轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各种机械设备中。
它具有传动效率高、传动精度高、传动平稳等特点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动进行详细介绍，包括其结构特点、工作原理、应用范围等方面的内容。
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的结构特点主要包括两个齿轮的齿数、模数、法向压力角等参数。
在设计和制造时，需要根据传动比、传动功率等要求来确定这些参数，以保证传动的可靠性和稳定性。
另外，齿轮的材料、热处理工艺等也对传动性能有着重要影响，需要进行合理选择和处理。
在工作原理方面，渐开线标准直齿圆柱齿轮传动是通过两个齿轮之间的啮合来传递动力和转矩的。
当一个齿轮转动时，另一个齿轮也随之转动，从而实现了动力的传递。
其传动过程中，齿轮的啮合点会不断变化，但由于渐开线齿形的特点，齿轮之间的啮合能够保持平稳，从而实现了传动的稳定性。
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动具有传动效率高、传动精度高、传动平稳等特点，因此在各种机械设备中得到了广泛的应用。
例如在汽车、飞机、船舶等交通工具中，渐开线标准直齿圆柱齿轮传动被用于传动发动机的动力到车轮或螺旋桨，实现了动力的传递和转换。
在工程机械、农业机械等设备中，也广泛应用了渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，用于传动发动机的动力到工作部件，实现了各种工作功能。
总的来说，渐开线标准直齿圆柱齿轮传动是一种传动效率高、传动精度高、传动平稳的机械传动方式，具有广泛的应用前景。
随着工业技术的不断发展和进步，相信渐开线标准直齿圆柱齿轮传动将会在更多领域得到应用，为各种机械设备的性能提升和效率提高做出贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
偏置渐开线蜗杆传动的啮合原理与应用实践内容简介偏置渐开线蜗杆传动有多种类型，此类传动的蜗杆可做成圆锥形亦可做成圆拄形，当它们分别与相匹配的蜗轮啮合时就构成了偏置圆锥蜗杆——锥蜗轮传动(图1—1)及偏置圆拄蜗杆——平面蜗轮传动（图1—2），此外，也可做成这两类传动的混合型传动。
这类传动的齿面的啮合状态，可设计成三种形态，即直母线接触传动【见参考文献1—1】、单向点接触传动和点接触传动【1—2】。
这三种传动都具有偏置蜗杆传动的优点，但各有特色，且其蜗杆、蜗轮均可在通用机床上用简单刀具及通用机床附件或简单工艺装备加工，易于制造。
本文用了四个部分论述了上述直母线接触传动、单向点接触传动的几个方面的问题：（1）蜗杆、蜗轮齿面的几何特征；（2）传动啮合原理概要及啮合条件；（3）在通用机床上用机床附件加工蜗杆、蜗轮的方法；（4）传动的应用实践图1—1 图1—2 （内容包含美国格林森齿轮机床中锥蜗杆传动替代配件的设计、加工与应用，电站电流断器操动机构用和车窗刮水器用蜗杆传动的设计、应用和实验）。
本文作者尽量采用了便于生产一线工程技术人员、工人阅读的简明方法论述较繁的理论问题，以便此项技术推广。
There are many types of bias involute worm driving which can be shaped into that of circular cone or cylinder. When they engage with matched worms respectively , hase cone worm—cone worm transmission (fig1—1) and reut round walked worm —plane worm transmission (fig1—2) are constituted .Besides this the mited transmission of these two transmissions can be made also.The states of transmission gear engagement can be designed into three forms , they are :1、direct—contact transmissions bus 【see reference 1—1】2、ons— way point contact transmissions【see reference 1—2】3、point contact transmissions 【see reference 1—2】These three transmissions have the common merits of bias—worm transmission , but tuch of them has their own characteristics .The worm and worm gear used in three transmissions can be manufatured easily , by using general purpose machines with simple tools and general machine accessoriesThis article illustrates the following four problems of these direct—contact transmissions bus and one —way Point contact transmissions :1、worm and worm gear tooth surface geometry，2、summary of transmission engagement principles and conditions ，3、methods of prossing worm and worm gear by generl purpose machine with simple machine accessories,4、Applications of transmissions mentioned above (including the design, processing and application of replacement parts for the core worm gear machine tool used by the American Gelinsen ,and the design , application and experiment of current broken actuator of power station and worm geal used by window waterwiper)一、偏置渐开线蜗杆直母线接触传动（共14页）长春大学赵翼瀚邵峻松内容提要偏置渐开线蜗杆直母线接触传动的啮合原理【1—3】是分析各类渐开线偏置蜗杆传动问题的理论基础。
本文用了便于生产一线工程技术人员阅读的论述方法，对直母线接触偏置蜗杆传动的主要啮合理论，又作了深入的分析和简要的概括，文中还给出了偏置渐开线蜗杆直母线接触传动设计计算实例。
关键词：直母线接触传动啮合方程一类界点二类界点蜗杆顶基锥计算根锥《渐开线直母线接触锥蜗杆传动装置及其制造工艺装备》曾获发明专利（见参考文献【1—1】）。
1988年，作者在“渐开线锥蜗杆传动的啮合原理”一文【1—3】，论述过蜗杆、蜗轮齿面为直母线接触的锥蜗杆传动的啮合原理问题。
直母线接触锥蜗杆传动的啮合理论也是分析渐开线点啮合偏置蜗杆传动的理论基础，为了后续问题的讨论，本文用了便于生产一线工程技术人员阅读的方法，又对直母线接触锥蜗杆传动的一些主要啮合理论，在本文相关的问题里作了进一步的深入分析和简要概括。
下面讨论偏置渐开线直母线接触蜗杆传动的几个问题：(一) 蜗杆、蜗轮齿面的几何特征直母线接触蜗杆传动的蜗杆、蜗轮齿面都是渐开线螺旋面。
图1—31、蜗轮齿面蜗轮轮齿的凹齿面A2和凸齿面T2(图1—3)，分别是由蜗轮体上直径为D A2和D T2的基圆拄Q A2及Q T2所形成的渐开线曲面.。
当分别切于基圆拄Q A2、Q T2的平面P A2和P T2（图中双点画线所围平面）各自相对基圆柱Q A2及Q T2纯滚动时，平面P A2和P T2上的倾斜直线M A2和M T2 在空间中相对基圆柱走出的轨迹曲面，就分别是蜗轮的凹齿A2和凸齿面T2，A2面和T2面都是渐开线曲面，直线M A2和M T2分别是它们的母线。
直线M A2和M T2与蜗轮轴线的平行线所夹的锐角λA2、λT2分别是齿面A2和T2的齿形角。
蜗轮轮齿的齿顶面分布在以蜗轮回转轴线为中心线的圆锥面上，或分布在垂直于蜗轮回转轴线的平面上。
2、蜗杆齿面蜗杆螺旋面与蜗轮凹齿面A2相啮合的齿面A1及与蜗轮凸齿面T2相啮合的齿面T1(图１—4c)，分别是由蜗杆体上直径为d A1及d T1的基圆柱Q A1及Q T1(图1—4a)所形成的齿面，当基圆柱切平面P A1和P T1分别绕Q A1、Q T1滚动时，其上直线M A1和M T1 图1——4的轨迹是渐开线螺旋面A 1*和T 1*（图1—4a,图中仅画出大约半圈齿面），蜗杆实际齿面齿面A 1、T 1分别是A 1*和T 1*的一部分。
A 1*和T 1*与基圆柱的交线是螺旋线L A1和L T1。
在P A 1和P T 1面上（图1—4b ），直线M A1和M T1与蜗杆轴线垂线的平行线间所夹 的锐角λA1、λT1分别是齿面A 1 、T 1的齿形角。
（二） 蜗杆、蜗轮齿面的啮合特征 齿面母线接触的条件文献【1—3】对直母线接触蜗杆传动的齿面啮合特征作过论述 ，为了讨论问题方便，这里再作一些补充、分析。
现以蜗杆、蜗轮轴线垂直交错的右旋蜗杆传动 ( 图１— 1、图１— 2 )为例进行说明。
1、 蜗杆齿面A1与蜗轮齿面A2的啮合蜗轮凹齿面A 2与蜗杆齿面A 1相啮合，当蜗杆基圆柱Q A1的下切平面P A1与蜗轮基圆柱Q A 2的下切平面P A2相互重合为一个平面P A （图１— 5），则P A 与传动中心线O 1—O 2 (蜗杆和蜗轮回转轴线的公共垂线)相垂直，并且，当蜗杆齿面齿形角λA1与蜗轮齿面齿形角λA2相等，即 λA1=λA2=A λ ，则蜗杆齿面母线M A1和蜗轮齿面母线M A2可相重合。
现将证明，在无齿面曲率干涉时，齿面母线将成为传动的齿面瞬时接触线。
两齿面接触时，两齿面相重合的母线上任意一点J 处的齿面公共法线，是在切平面P A（P A1、P A2）上的直线n J A ，它通过J 点并垂直于齿面母线。
传动工作时，若两齿面相重合的母线是瞬时接触线，则啮合基本方程（【1—4】、【1—5】）成立，即121212()0=-=-= A A J J A J A J n V n V V n V n V (１—1) 式(１—1) 中A n：两齿面母线上任意接触点J 处的单位公法矢，它与法线n JA 重合 12V ：齿面A 1上J 1点相对齿面A 2上J 2点的相对运动速度12V = 1J V —2J V （１—2）其中1J V 、2J V 分别是齿面A1上J 1点及齿面A2上J 2点的速度。
图1— 5 中，平面C J1(a 1b 1J 1c 1o lJ L ) 通过J 1点且与蜗杆轴线垂直并相交于O 1J 点，其上的直线J 1—L 是平面P A 的垂线。
蜗杆齿面J 1点速度1J V 在C J1面上，它垂直于回转半径r HJ1(即线段O 1J —J 1 )，其指向顺着蜗杆角速度1ω的转向。
图 1——5 在C J1面上1J V 可分解为两个分速度，这两个分速度分别是垂直于平面P A 的速度1J L V 和在PA面的速度1J PA V 。
由此分析可知，式（１—1）中1111()A J A J L J PA A J PA n V n V V n V =+== 1sin J PA A V λ (１—3)式中1J PA V 的数值1J PA V = r HJ1 11cos J ωα=11JA r ω （１—4）式中1JA r 是蜗杆基圆柱Q A1的半径。
将式（１—4）代入式（１－3），得111sin A J JA A n V r ωλ= (１—5)又在图１— 5 中，平面c J2(a 2b 2J 2c 2o 2J H )通过J 2点且与蜗轮轴线垂直并相交于o 2J点，其上直线J 2-H 是平面P A 的垂线。
蜗轮齿面J 2点速度2J V 在c J2面上，它垂直于回转半径2HJ r (即线段o 2J ——J 2)，其指向顺着蜗轮角速度2ω的转向。