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索式提取器交错轴斜齿轮机构用于传递空间

发布时间:2016-12-15 08:53:00 点击:

由此可得斜齿轮不发生根切的最少齿数为索式提取器 !!"# $ !%!"#&’()!$ *+&’()! (,-./) !"#"$ 斜齿轮传动的主要优缺点 与直齿轮传动比较,斜齿轮传动具有下列主要的优缺点: (*)啮合性能好,啮合传动时,轮齿接触线是斜线,故为逐渐进入啮合、逐渐 退出啮合,所以传动平稳、噪声小。 (0)重合度大,承载能力高。斜齿轮传动重合度由两部分组成,并轴向重合 度随齿宽 " 和螺旋角!增大而增大,故不仅传动平稳,而且减轻了每对轮齿承受 的载荷,提高了承载能力。 ())不发生根切的最少齿数少,可获得更为紧凑的结构。 (.)齿面啮合情况好。因齿廓误差往往发生在同一圆柱面上,而斜齿轮接 触线为斜线,各接触线上只有一点误差,其影响小,接触情况好。 (1)会产生轴向力。 (,)制造成本与直齿轮相同。 !!"#"! 交错轴斜齿轮机构 交错轴斜齿轮机构用于传递空间既不平行、又不相交即两交错轴之间的传 动。



组成该机构的两轮与斜齿轮完全相同。 !" 几何参数关系 图 ,-.2 为一对互相啮合的交错轴斜齿轮,其分度圆柱相切于 # 点,故 # 点 必在两轮轴线的公垂线上,该公垂线的长度即为两轮传动的中心距 $,其大小 为 图 ,-.2 交错轴斜齿轮传动 $ $ %* 3 %0 $ &# 0 !* &’(!* 3 !0 &’(! ( ) 0 (,-.4) !"# 斜齿圆柱齿轮传动 *41 过 ! 点作两轮分度圆柱的公切面,两轮轴线在该切面上的投影间的夹角! 称为轴交角,其大小为 ! ! ""# $"% " (&’()) 式中"# 和"% 为代数值,当两轮旋向相同时用“ * ”,旋向相反时用“ + ”,当! ! ) 时,则"# ! +"% ,即成为斜齿轮机构。组成交错轴斜齿轮机构的两个齿轮的几 何尺寸计算与斜齿轮完全相同。 !" 正确啮合条件 因交错轴斜齿轮机构的轴交角!!),两轮的端面不能相互接触,它们只能 在法面内啮合,所以其正确啮合条件为:两轮的法面模数和法面压力角分别相等 均为标准值,即 ",# ! ",% ! ", #,# !#,% !#, (&’(#) 但由于每个齿轮都有 "- ! ", ./0" ,所以 "-# ./0"# ! "-% ./0"% ,而"# 、"% 不一 定相等,所以两轮的端面模数也不一定相等。 #" 传动比和从动轮转向 设两轮的齿数分别为 ## 、#% ,因 # ! $ "- ! $./0" ", ,故交错轴斜齿轮传动的传动 比为 %#% !$# $% ! #% ## ! $% ./0"% $# ./0"# (&’(%) 从上式可看出,在 %#% 不变的前提下,用改变"# 、"% 的大小就可任意选择 $# 、 $% 以满足不同中心距 & 的要求。另外,上式说明交错轴斜齿轮的传动比可由分 度圆直径及螺旋角两个参数决定。 如图 &’1#2 所示,当主动轮 # 转向一定时,从动轮 % 转向可利用两构件在重 合点的速度关系来定,即 ’!% ! ’!# * ’!%!# 式中 ’!%!# 与两齿廓啮合点 ! 处所作齿廓的切线 (— ( 平行,由 ’!%!# 的方向即可 确定从动轮 % 的转向。 在图 &’1#3 所示的传动中,其结构与图 &’1#2 所示相同,但两轮螺旋角的旋 向不同,因此在主动轮 # 转向不变的情况下,从动轮 % 的转向与图 &’1#2 相 反。 $" 交错轴斜齿轮机构的特点及应用 (#)易于实现轴交角! 为任意值的两轴之间的传动,且改变螺旋角的大小 和方向,可改变中心距、传动比和从动轮转向。 #4& 第!章 齿轮机构及其设计 图 !"#$ 交错轴斜齿轮从动轮转向的确定 (%)与其他所有用于交错轴的齿轮机构相比,制造容易、成本低。 (&)传动中不仅沿齿高方向有相对滑动,而且沿齿的切线方向也有较大的 相对滑动,故磨损大、



效率低。 (#)两齿廓为点接触,接触应力大,故承载能力低。另外传动时会产生轴向 力,且随! 的增大而增大。 基于以上特点,交错轴斜齿轮机构不宜用于高速、大功率传动,通常只能用 于动力较小的辅助传动中。 !"# 蜗杆蜗轮机构 蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿轮传动演化而来的,它也是用来传递交错轴 之间的运动,通常取轴交角! ’ ()*。 !"#"$ 蜗杆蜗轮的形成及蜗杆传动的特点 $" 蜗杆蜗轮的形成 如图 !"#% 所示,蜗杆蜗轮机构实质上是交错轴斜齿轮机构的正交传动,其 蜗杆可认为是一个齿数少、直径小、且轴向长度较长、螺旋角"$ 很大的斜齿轮, 看上去很像螺杆,故称为蜗杆;而蜗轮的齿数很多、直径大、螺旋角"% 很小,可视 为一个宽度不大的斜齿轮,称为蜗轮。这样的交错轴斜齿轮机构传动时,其齿廓 间仍应为点接触。为了改善啮合状况,把蜗轮的分度圆柱面的母线改成圆弧形 使之将蜗杆部分包住(如图 !"#& 所示),并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀(两 者的差别仅在于蜗杆滚刀的外径比标准蜗杆外径稍大,以便加工出顶隙)范成加 工蜗轮,并用径向进刀,这样加工出来的蜗杆与蜗轮传动时,其齿廓间为线接触, 可传递较大的动力。这样的传动机构称为蜗杆蜗轮机构,它既是一种齿轮传动, 又具有螺旋传动的某些特点。 !"# 蜗杆蜗轮机构 $(+ 图 !"#$ 蜗杆蜗轮的形成 图 !"#% 圆柱蜗杆与蜗轮的啮合传动 !" 蜗杆蜗轮机构的特点 由蜗杆蜗轮的形成可以看出,蜗杆蜗轮机构具有以下特点: (&)齿廓间为线接触,故承载能力大; ($)传动平稳,振动、冲击、噪声小,这是由于蜗杆的轮齿是连续不断的螺旋 齿的缘故; (%)能获得较大的传动比,故结构紧凑; (#)当蜗杆的导程角! 小于啮合轮齿间的当量摩擦角"’ 时,机构具有自锁 性; &)( 第!章 齿轮机构及其设计 (!)啮合轮齿间有较大的相对滑动,易发热、磨损快; (")传动效率低,一般传动效率为 #$% & #$’,自锁时传动效率为小于 #$!。 !" 蜗杆蜗轮机构的分类 根据蜗杆形状的不同,蜗杆蜗轮机构可分为三大类:圆柱蜗杆机构、环面蜗 杆机构(图 "$(())和圆锥蜗杆机构(图 "$((*)。


圆柱蜗杆机构又可分普通圆柱蜗 杆机构和圆弧齿圆柱蜗杆机构(图 "$(!)两类。 图 "$(( 蜗杆蜗轮机构的类型 图 "$(! 圆弧齿圆柱蜗杆机构 普通圆柱蜗杆机构用直线刀刃加工,两侧刀刃夹角一般为 (#+。由于刀具安 装位置的不同,普通圆柱蜗杆又有阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆和渐开线蜗杆三 种(如图 "$(" 所示)。 阿基米德蜗杆加工最容易,故应用最广泛。并有左旋、右旋及单头( !, - ,)、 多头( !, - . & ()之分。工程中通常多用右旋蜗杆。 !"# 蜗杆蜗轮机构 ,// 图 !"#! 普通圆柱蜗杆的分类 !"#"$ 蜗杆蜗轮机构的正确啮合条件 图 !"#$ 所示为阿基米德蜗杆蜗轮机构的啮合传动情况。过蜗杆轴线并垂 直于蜗轮轴线作一平面,该平面称为蜗杆传动的中间平面(主平面)。由于蜗轮 加工的特点,在中间平面内,蜗杆蜗轮传动相当于齿轮齿条传动。而中间平面对 蜗杆来说是轴面,对蜗轮来说是端面。故蜗杆传动的正确啮合条件为:在中间平 面内蜗杆蜗轮的模数和压力角应分别相等,且等于标准值,即 !%& ’ !() ’ ! !%& ’!() ’! (!"*$) 式中 !%& 、!%& 分别为蜗杆的轴面模数和压力角;!() 、!() 分别为蜗轮的端面模数和 压力角。 当交错角" ’ +,-时,还必须满足#& ’$) ,且蜗轮与蜗杆旋向相同。 ),, 第!章 齿轮机构及其设计 !"#"$ 蜗杆蜗轮机构的主要参数及几何尺寸 (!)压力角和模数 国标 "# !$$%&—%% 规定,阿基米德蜗杆的压力角! ’ ($)。在动力传动中, 允许增大压力角,推荐用! ’ (*);在分度传动中,允许减小压力角,推荐用! ’ !*)或 !()。蜗杆模数系列与齿轮模数系列有所不同,蜗杆模数 ! 见表 +,%。 表 !"# 蜗杆模数 ! 值 第一系列 !;!,(*;!,+;(;(,*;-,!*;.;*;+,-;%;!$;!(,*;!+;($;(*;-!,*;.$ 第二系列 !,*;-;-,*;.,*;*,*;+;&;!(;!. 注:摘自 "# !$$%&—%%,优先采用第一系列。 (()蜗杆的导程角 设蜗杆的头数为 "! ,分度圆直径为 #! ,轴向齿距为 $/! 。现将分度圆柱面展 开(如图 +,.& 所示),可求得蜗杆的导程角"! 为 图 +,.& 蜗杆分度圆柱面的展开图 012"! ’ "! $/! !#! ’!!/! "! !#! ’ !"! #! (+,*.) 传递动力时取"! ’ !*) 3 -$)采用多头蜗杆,要求自锁时"!!#4 ( 啮合轮齿间 当量摩擦角),采用单头蜗杆。 (-)蜗杆直径系数 % 在式(+,*.)中若模数 !、导程角"! 一定时,齿数 "! 不同则蜗杆直径 #! 也 就不同,因而加工蜗轮的刀具尺寸就不同,这样蜗轮滚刀的数目将增多。为了限 制滚刀数量,对每一个模数,规定了标准分度圆直径 #! ( 见表 +,5),而将直径 #! 与模数 ! 的比值用 % 表示,% 称为蜗杆的直径系数,则 % ’ #! ! ’ !"! !012"! ’ "! 012"! (+,**) 当模数 ! 一定时,直径系数 % 增大、蜗杆直径 #! 增大、蜗杆刚度增大,另外 !"# 蜗杆蜗轮机构 ($! 直径系数 ! 增大、导程角!! 增大、效率"降低,故设计时应全面考虑。 表 !"# 蜗杆分度圆直径与其模数的匹配标准系列 " ! !"#$ !"% # #"$ &"!$ ’ $ %"& ( !) #! !( #) ##"’ #) #( (!() ##*’ (#() &$*$ (##*’) #( (&$*$) ’$ (#() &$*$ (’$) $% (&!*$) ’) ($)) +! (’)) $) (%&) ,) ($)) %& (()) !!# (%&) () (!))) !’) (+!) ,) (!!#) !%) 注:摘自 -. !))($—((,括号中的数字尽可能不采用。 (’)蜗轮齿数 $# 和蜗杆头数 $! 一般取蜗杆头数 $! / ! 0 !),推荐 $! / ! 0 %。当要求传动比 %!# 大且要求自 锁时,蜗杆头数 $! 取小值;当要求效率" 高时,则蜗杆头数 $! 取大值。而蜗轮 齿数一般根据传动比来定,其 $# / %!# $! ,一般取 $# / #, 0 +)。 ($)蜗杆蜗轮机构的几何尺寸计算 蜗杆分度圆直径 #! 根据其模数 " 由表 %", 


选定,其余几何尺寸计算见表 %"!)。 表 !"$% 蜗杆蜗轮机构的几何尺寸计算 名称 符合 公 式 蜗杆 蜗轮 分度圆直径 # #! / "! ## / "$# 齿顶圆直径 #1 #1! / "( ! 2 #&!1 ) &!1 / ! #1# / "( $# 2 #&!1 ) 齿根圆直径 #3 #3! / "( ! 4 #&!1 4 #’!) ’! / )"#$ #3# / "( $# 4 #&!1 4 #’!) 齿顶高 &1 &1 / &!1 " 齿根高 &3 &3 /( &!1 2 ’!)" 中心距 ( ( / )! 2 )# / "# ( $# 2 !) 传动比 %!# %!# / *! *# / $# $! / ## #! 516!! !"$% 圆锥齿轮机构 !"#$"# 圆锥齿轮机构的结构特点、应用和分类 圆锥齿轮用来传递两相交轴之间的运动和动力,其轮齿分布在圆锥面上,齿 #)# 第!章 齿轮机构及其设计 形从大端到小端逐渐减小,如图 !"#$ 所示。对应于圆柱齿轮机构中的各有关圆 柱,圆锥齿轮机构有分度圆锥、基圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥和节圆锥等。又因圆 锥齿轮的轮齿是分布在圆锥面上,所以齿轮两端尺寸的大小是不同的。为了计 算和测量的方便,通常取圆锥齿轮大端的参数为标准值,即大端的模数按表 !"%% 选取,其压力角一般为 &’(。 表 !"## 锥齿轮模数(摘注 )* %&+!$—,’) 。 % %"%&- %"&- %"+。- %"- %"。- & &"&- &"- &"。- + +"&- +"- # #"- - -"- ! !"- 。 $ , %’ 。 图 !"#$ ! / ,’(的直齿圆锥齿轮机构 一对圆锥齿轮两轴之间的夹角! 可根据传动的需要来决定,一般机构中多

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