如果已知齿面上压力角选取得不合适,有可能使分度圆 锥的切点P成为啮合极限点,即啮合界限线通过P点。节
点P恰好是啮合界限点时的压力角就称为极限压力角a*, 相应的齿线曲率半径即为极限曲率半径r*。
增加,因而能加强小轮的强度和刚性;且同等条件下可 以实现比弧齿锥齿轮更大的传动比。
空间交错轴传动的相对运动为螺旋运动,其瞬时运 动的螺旋轴线绕各齿轮轴线旋转即形成了单叶双曲 面。
(a) 大轮凸面小轮凹面压力角 (b) 大轮凹面小轮凸面压力角 图3.1准双曲面齿轮的极限压力角与压力角(e3表示节平面的垂直 方向,e1表示齿线.极限压力角 与压力角
平均压力角 普通工业传动,当小轮齿数z1≥8 21°15′ 普通工业传动 z ≤ 8, 22°30′
*增大齿形角可增加轮齿的强度,减小不产生根切的最 少齿数,但同时又易产生齿顶变尖及刀尖宽度过小的 情况,还可能使重合度变小。
• 虽然齿数可任意选定,但在正常的情况下,小轮的齿数不得 小于5,小轮与大轮的齿数和应不小于40,且大轮齿数应与 小轮齿数之间避免有公约数。表2.1为格里森推荐的不同传
• 对于格里森调整卡和程序,计算不能突破上述范围。新的 变位办法能够突破上述限制,譬如“非零变位” ,小轮齿 数可小到1~3齿的。
• 正车面为顺时针旋转的,主动轮的螺旋方向为左旋, 被动轮为右旋;正车面为逆时针旋转的,情况相反。 这样可保证大小轮在传动时具有相互推开的轴向力, 从而使主被动轮互相推开以避免齿轮承载过热而咬合。 • 偏置距E • 对轿车、轻便货车及一般工业应用
因为准双曲面齿轮的节锥为单叶双曲节面的近似,因此, 要求它一定要满足准双曲面齿轮副的传动条件: (a)两节锥轴线交错,交叉角等于设计准双曲面齿轮副轴交
角,通常=90。 (b)两节锥轴线之间的最短距离等于设计准双曲面齿轮副的 偏置距E。 (c)两节锥相切于准双曲面 齿轮副的设计节点P。 (d)节点P的相对运动方向 指向节锥瞬时螺旋运动 轴线)轴线偏置,可交叉通过,两轮均可采用稳固的跨式支承。
1) 计算、设计远比其它齿轮副复杂,按照格里森方法, 以几何计算为例,基本的公式有150项之多,其中还有 三次叠代计算(通常叠代三次,有时需要更多次) 2) 与一般正交弧齿锥齿轮相比,切齿调整计算更为复杂, 接触区配切也比较困难。
齿面润滑需特制的抗磨损润滑油(称为“准双 曲面齿轮油”)。润滑问题对准双曲面齿轮运 转至关重要,它基本上决定了重负荷准双曲面
在保证上述条件下,尤其是采取了特殊的润滑油 以后,在最大负荷和最大偏置量时,可以认为 准双曲面齿轮承载能力仅受弯曲强度的限制。
中计算出的较小值。 • A0为当量弧齿锥齿轮外锥距,m为端面模数。从理论 上讲,增长齿宽可增加轮齿的强度和寿命,但这样也 将是小端极度削弱,而且要求较小的刀顶宽和刀尖圆 角,对制造和减小齿根应力集中十分不利,如果实际 工况下使负荷集中在小端,反倒会使轮齿加快破坏。
为了使轮齿两侧得到相同的啮合条件,两侧的压力角与 极限压力角的差值应该相等,差值即平均压力角 a
• 如果螺旋角1不满足规定的要求,通过改变r1来 满足 • 如果极限曲率半径不符合规定标准刀盘尺寸, 通过改变小轮轴截面偏置角来满足 • 过程通常由计算机叠代完成
使用中的一些特性: 准双曲面齿轮齿面间的纵向滑移远超过圆柱齿 轮和弧齿锥齿轮,这种滑移对承载能力和齿面 磨损有很大的影响,多数情况下出现机械磨损,
为了避免齿面出现胶合或点蚀,齿面需要有足 够的硬度,对接触区要有适当的形状、尺寸、 与位置的要求。
2) 沿齿长方向和齿高方向都有相对滑动,所以齿面 磨损均匀。热处理后也便于研磨,改善接触区、
3)轴线偏置,使传动在空间的布置具有了更大的自由度。如 下偏能够适用于降低汽车的重心增加平稳性;也可拿来增 加车身的高度,增加汽车的越野性。
• 1913年格里森公司发明了曲线齿锥齿轮 加工机床 ,宣告了螺旋锥齿轮的诞生。 • 1946年E.威尔德哈伯(Ernest Wildhaber)
AGMA弧齿锥齿轮的方法选取——先根据经验公式或查 相应的图表选定小轮的分度圆直径,再根据传动比换 算成大轮的分度圆直径,作为准双曲面齿轮大轮节圆 直径的初始值。大轮分度圆直径是否合适,还需经过 强度计算加以验算,如不满足规定的要求,则要相应加大。 分度圆直径确定下来以后,则大端端面模数由大端分 度圆直径除以齿数求得。
不同的螺旋角能适应不同的传动比 ,因此对于给定的传 动比准双曲面齿轮的节锥并不唯一。 设计中一般先给定小轮螺旋角 1 。如果螺旋角不满足要 求,可通过改变r1来满足。
在《美国机械师》杂志上发表了准双曲 面齿轮的几何与运动学的完整叙述。 提 出了准双曲面齿轮的节面模型,把复杂 的问题简单化,目前我们仍以此模型为 基础。
• 1961年格里森公司的科学家M.L.Baxter发表了一 篇介绍轮齿接触分析的论文,宣告了TCA方法 的诞生。 • 1981年格里森公司的科学家M.L.Baxter创立了加 载接触分析方法(LTCA)。 • 1980年代后期,美国的Litvin教授独立于格里森 技术,提出了“局部综合法”切齿设计分析技 术,可以准确地控制齿面的二阶特性。
增大螺旋角可适当增大重合度,可使齿轮传动更加平稳, 降低噪音;但也不能过大,否则齿轮所受轴向力过大,不 利于系统整体性能的提高。 轿车、轻型车取较大值〉50 ;重卡则取较小值45 。
1 主要与加工大轮的刀盘半径 rc 有关。 rG 1 1 为了能够更好的保证轮齿两侧的相同的啮合特性,要求 ( ) 在轮齿两侧大小 r * rG 1 1 相等符号相反。 控制 rc=r*可以基本上保证 ( ) 在轮齿两侧的值大 r * rG