《机械设计原理》 斜齿圆柱齿轮传动

1 渐开线斜齿圆柱齿轮 2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计 3 交错轴斜齿圆柱齿轮传动简介
4.6斜齿圆柱齿轮的传动设计
三.交错轴斜齿圆柱齿轮传动简介
1 2
i12
1 2
z2 z1
d2 cos 2 d1 cos 1
交错轴齿轮传动为点接触啮合传动，不宜传递较大载 荷，用于传递两交错轴间的运动。
6.11 斜齿圆柱齿轮设计实例
斜齿轮不产生根切的最少齿数比直齿轮少
z min zvmin.cos3
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件
正确啮合条件 连续传动条件 不根切的条件 无侧隙啮合条件 保证齿顶厚条件
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 运动设计应满足的条件 2. 传动特点
随堂练习：
中心距
a
1 2
(d1
d2)
mn (z1 z2 )
2 cos
P111,6-11
6.11 斜齿圆柱齿轮的传动设计
1 渐开线斜齿圆柱齿轮 2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计 3 交错轴斜齿圆柱齿轮传动简介
6斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件 2. 传动特点
n1 n2
1 2（内啮合）
mt1 mt2 mt
t1 t2 t
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件
连续传动条件
直齿轮啮合过程 轮齿全齿宽
B 在B2B2位置同时开始啮合， 到B1B1位置同时脱开啮合。
斜齿轮啮合过程 B2B2线位置
表示上端面进入啮合，此时 下端面尚未进入啮合，直到
hanmn hatmt
cnmn ctmt
hat han cos
ct cn cos
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
螺旋角 齿距和模数 压力角 齿顶高系数和顶隙系数 其他几何尺寸
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
其他几何尺寸
从端面看，平行轴斜齿轮啮合传动与直齿轮完全相同。因此， 其几何尺寸计算应在端面内进行。
1 渐开线斜齿圆柱齿轮 压力角
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
tann
ac ab
tan t
ac ab
ac ac cos
tann cos tant
n —— 标准值
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
齿顶高系数和顶隙系数
对于斜齿轮，其法面齿顶 高与端面齿顶高是相同的， 顶隙也是相同的：
啮合特点：沿齿宽同时进入
或退出啮合。突然加载或卸载， 运动平稳性差，冲击、振动和 噪音大。
发生面 K
K
A
A 基圆柱
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
1.齿面形成
斜齿轮：齿廓曲面 —— 斜直线KK的轨迹
βb －基圆柱上的螺旋角
啮合特点:
发生面 K
接触线长度的变化：
A
短→ 长→ 短
加载、卸载过程是逐渐进行的。
斜齿圆柱齿轮的传动设计
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
3. 当量齿数
br
a r
cos
a2 b
r cos2
zvzv2m2mnn mmnn
2r cos22
mmn
zv
2
mn
2r
当m量n c齿os数2
mt z mn cos2
z
zv cos3
进行弯曲强度校核 用仿型法加工斜齿轮
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
d
mt z
mn z
cos
a
1 2
(d1
d2)
mn (z1 z2 )
2 cos
在齿数和模数一定时，可通过螺旋角的选择来配凑中心距， 而不一定要用变位的办法。
斜齿轮的变位量不论是从法面看还是从端面看均应相同
xnmn xtmt xt xn cos
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
1. 齿面形成 2. 基本参数 3. 当量齿数
齿形参数为法面参数，为标准值，与刀具参数同。
如
mn
、 αn
、ha*n
、c
* n
。
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
螺旋角 齿距和模数 压力角 齿顶高系数和顶隙系数 其他几何尺寸
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
螺旋角
tan d
pz
tan
b
db
pz
tan b tan
db d
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件
正确啮合条件 连续传动条件 不根切的条件 无侧隙啮合条件 保证齿顶厚条件
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计 1. 应满足的条件 正确啮合条件
为保证两轴平行：
1 （2 外啮合）
mn1 mn2 m
B1B1 线 位 置 表 示 下 端 面 脱 开
啮合。
B1
B2
B
B1
B2
B1
B2
B
βb
βb
△L B1 L
B2
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件
百度文库
连续传动条件
斜齿圆柱齿轮的重合度：
B1
B2
γ
L Pbt
L Pbt
t
B
βb
βb
△L B1 L
B2
t
1
2
z1(tanat1
优点：传动平稳、冲击、振动和
噪音较小，适宜高速、重载传动。
K A
渐开螺旋面
渐开螺旋面与齿轮端面的交线仍是渐开线；
βb愈大，轮齿的齿向愈偏斜，若βb=0，斜齿轮 就变成直齿轮。
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
1. 齿面形成 2. 基本参数 3. 当量齿数
斜齿圆柱齿轮的传动设计
斜齿圆柱齿轮的传动设计
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
2.传动特点
优点：
适用于高速重载
传动平稳、噪音小、减小制造误 差对传动的影响；
重合度大，承载能力强；
不产生根切的最小齿数少。
缺点：
有轴向力 Fx F sin
为减小轴向力，取： 8 ~ 15
消除轴向力：采用人字齿轮
6.11 斜齿圆柱齿轮的传动设计
斜齿圆柱齿轮的传动设计
螺旋角 模数
tan b tan cost 法面为标准！
mn mt cos
压力角
tann tant cos
齿顶高系数 ha*t ha*n cos
顶隙系数 变位系数
ct* cn* cos
xt xn cos
几何尺寸计算 按端面参数
当量齿数
zv z / cos3
6.11 斜齿圆柱齿轮的传动设计
1 渐开线斜齿圆柱齿轮 2 平行轴斜齿圆柱齿轮传动的运动设计 3 交错轴斜齿圆柱齿轮传动简介
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
1. 齿面形成 2. 基本参数
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮的传动设计
1.齿面形成
直齿轮：啮合线→啮合面 啮合点→接触线，即啮合面与齿廓曲面的交线。
2. 基本参数
由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，故其端面齿形与法
面（垂直于分度圆柱螺旋线的切线的平面）齿形是不同的。
因此，端面(t )和法面(n )的参数不同。
端面：垂直齿轮轴线的平面。齿形是渐开线齿形。端面齿
形参数为端面参数，用于几何尺寸计算。
如
mt
、
t
、ha*t、
c
* t
。
法面：垂直螺旋方向的平面。齿形不是渐开线齿形。法面
1 受力分析 2 强度计算 3 设计实例——P92，例6-3
tan t)
z2 (tanat2
tant)
β
L Pnt
b tan b mt cos t
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2 平行轴斜齿圆柱齿轮的传动设计
1. 应满足的条件
不根切的齿数条件
不产生根切的最小齿数：
zzttmmiinn
22hha*a*tt
ssiinn22tt
22hha*a*nnccooss ssiinn22tt
cos t
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数 导程
tan b tan cost
端面压力角
1 渐开线斜齿圆柱齿轮
齿距和模数
pn pt cos
B 法面齿距 端面齿距
mn mt cos
斜齿圆柱齿轮的传动设计
2. 基本参数
β pt
pn
β
πd
mn mt cos 法面模数为标准值
法面齿形与刀具的齿形一样