圓柱齒輪傳動
圓柱齒輪傳動是用于傳遞平行軸間動力和運(yùn)動的一種齒輪傳動。按輪齒與齒輪軸線的相對關(guān)系，圓柱齒輪傳動可分為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒圓柱齒輪傳動3種。
用于傳遞平行軸間動力和運(yùn)動的一種齒輪傳動。圓柱齒輪傳動的傳遞功率和速度適用范圍大，功率可從小于千分之一瓦到10萬千瓦，速度可從極低到 300米/秒。這種傳動工作可靠，壽命長，傳動效率高(可達(dá)0.99以上)，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)簡單。但加工某些精度很高的齒輪，需要使用的或高精度的機(jī)床和刀具，因而制造工藝復(fù)雜，成本高;而低精度齒輪則常發(fā)生噪聲和振動，無過載保護(hù)作用。
類型 按輪齒與齒輪軸線的相對關(guān)系，圓柱齒輪傳動可分為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒圓柱齒輪傳動3種。按嚙合形式可分為:外嚙合齒輪傳動，由兩個(gè)相嚙合的外齒輪組成，兩輪轉(zhuǎn)向相反;內(nèi)嚙合齒輪傳動，由一個(gè)內(nèi)齒輪和一個(gè)外齒輪組成，兩輪轉(zhuǎn)向相同;齒輪齒條嚙合傳動，由一個(gè)外齒輪和齒條組成，可將齒輪的轉(zhuǎn)動變?yōu)辇X條的直線運(yùn)動，而且外齒輪的節(jié)圓圓周速度等于齒條的移動速度。
齒廓形成 如圖1所示，平面S沿半徑為rb的基圓柱作純滾動時(shí),其上與基圓柱母線NN平行的某一條直線KK的軌跡所形成的漸開線曲面即漸開線直齒圓柱齒輪的齒面。若直線KK與母線NN成一角度βb，則所形成的軌跡為一漸開線螺旋面，即漸開線斜齒圓柱齒輪的齒面，βb為基圓柱上的螺旋角。 嚙合特點(diǎn) 由齒廓曲面形成過程可知，漸開線直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，齒廓曲面的接觸線是與軸線平行的直線，在嚙合過程中整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入和退出嚙合，輪齒上所受的力也是突然加上或卸掉，故傳動平穩(wěn)性差，沖擊和噪聲大。漸開線斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，齒面的接觸線是逐漸由短變長，以后又逐漸由長變短，直至脫離嚙合,輪齒上所受的力也是逐漸由小到大，再由大到小,同時(shí)嚙合的輪齒對數(shù)多，故傳動較平穩(wěn),沖擊和噪聲小,適用于高速和重載傳動。但斜齒圓柱齒輪傳動時(shí)產(chǎn)生軸向分力FX(圖2),它由軸和軸承承擔(dān)。為減小傳動時(shí)的軸向分力FX，螺旋角不宜過大，一般取分度圓柱上的螺旋角β=8°~15°。人字齒圓柱齒輪的一部分齒寬為右螺旋齒，另一部分為左螺旋齒。根據(jù)制造方法不同，左、右螺旋齒中間有帶退刀槽和不帶退刀槽的兩種結(jié)構(gòu)。前者可在普通滾齒機(jī)上加工，后者需用設(shè)備加工。人字齒輪除具有斜齒輪的長處外，由于其兩部分輪齒的左、右螺旋角大小相等，方向相反，可使軸向力FX互相抵消;但是制造稍困難些。人字齒圓柱齒輪傳動常用于傳遞大功率、大轉(zhuǎn)矩的重型機(jī)械中，其螺旋角可比斜齒輪大些:β=15°~45°,常用30°左右。
一對漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的正確嚙合條件是:兩齒輪分度圓上的壓力角相等，α1=α2=α;模數(shù)相等，m1=m2=m。斜齒輪除這兩個(gè)條件外，還應(yīng)滿足:外嚙合時(shí)兩齒輪分度圓柱上的螺旋角大小相等，方向相反，β1=-β2;內(nèi)嚙合時(shí)，螺旋角大小相等，方向相同，β1=β2。
主要參數(shù)和幾何尺寸 齒輪的幾何尺寸計(jì)算有模數(shù)制和徑節(jié)制兩種方法，中國使用模數(shù)制。
漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)有:模數(shù)m、壓力角α、齒數(shù)Z、齒頂高系數(shù)h奮和徑向間隙系數(shù)c。這 5個(gè)參數(shù)除齒數(shù)Z外，均制訂有標(biāo)準(zhǔn)。模數(shù)m=p/π，p為周節(jié)，齒輪的徑向尺寸都做成模數(shù)的倍數(shù)，故模數(shù)是計(jì)算齒輪尺寸的主要參數(shù)。壓力角α通常指齒輪分度圓上的壓力角，中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定α=20°,也允許使用25°壓力角。其他國家也有采用14.5°、15°和22.5°等壓力角。齒輪的齒高取為模數(shù)的倍數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)齒輪中取齒頂高h(yuǎn)a=h奮m,齒根高h(yuǎn)f=ha+c=h奮m+cm。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定正常齒h奮=1,短齒h奮=0.8;c為徑向間隙,c=cm,其作用是為了避免一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒底相碰和用以儲存潤滑油。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定正常齒c=0.25，短齒c=0.3。
漸開線斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)與直齒圓柱齒輪基本相同，但斜齒圓柱齒輪加工時(shí)，是沿齒向進(jìn)刀，故法面參數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值。端面參數(shù)與法面參數(shù)的關(guān)系相應(yīng)為腳標(biāo)t、n相應(yīng)表示端面和法面的參數(shù)。斜齒輪的齒數(shù)Z與法面齒形的當(dāng)量齒數(shù)Zn的關(guān)系為Zn=Z/cos3β。
外嚙合齒輪傳動
外嚙合齒輪傳動是一款設(shè)計(jì)軟件，主要是為了解決齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算的繁雜工作。功能主要有強(qiáng)度計(jì)算、精度計(jì)算、幾何計(jì)算等。基本介紹
從輪齒的接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、磨損、振動、潤滑等方面對等變位節(jié)點(diǎn)外嚙合齒輪傳動性能進(jìn)行了分析,指出這類齒輪傳動在特定工況下的一些優(yōu)點(diǎn)。
主要參數(shù)
按變位系數(shù)之和XΣ=X1+X2,可將齒輪傳動分成三種類型:零傳動(XΣ=0);正傳動(XΣ=>0)和負(fù)傳動(XΣ=0,X2
制作軟件介紹
齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算是一項(xiàng)極為繁雜的工作，本軟件就是為解決這一問題而編制的。
本軟件是依據(jù)如下國家標(biāo)準(zhǔn)編制的:GB/T1356-1988(基本齒廓)、GB/T1357-1987(模數(shù))和GB/T10096-1988(精度計(jì)算)和GB/T3480-1997(強(qiáng)度計(jì)算)。全部計(jì)算公式來源于《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年1月第1版。本軟件的適用范圍:符合上述國家標(biāo)準(zhǔn)的漸開線外嚙合閉式圓柱齒輪傳動，包括直齒、斜齒，標(biāo)準(zhǔn)齒、變位齒(高變位或角變位)。
程序的功能
基本功能:
單項(xiàng)工作
初步設(shè)計(jì)--依照原始數(shù)據(jù)自動計(jì)算出齒輪傳動的基本幾何參數(shù)。
強(qiáng)度計(jì)算--依照基本幾何參數(shù)、力能參數(shù)和其它參數(shù)計(jì)算齒輪副的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)。
精度計(jì)算--依照基本幾何參數(shù)、精度等級計(jì)算齒輪副的各項(xiàng)公差、偏差，計(jì)算分度圓弦齒厚、弦齒高及齒厚偏差，計(jì)算公法線長度及偏差，計(jì)算量柱(球)測量距及偏差，計(jì)算固定弦齒厚及齒高。
幾何計(jì)算--依照基本幾何參數(shù)計(jì)算出齒輪副的結(jié)構(gòu)尺寸及其它必需的幾何參數(shù)。
完整工作:依次自動完成初步設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算、精度計(jì)算、幾何計(jì)算。
綜合功能
計(jì)算結(jié)果的顯示功能、預(yù)覽和打印功能、輸出計(jì)算報(bào)告和合并計(jì)算報(bào)告的功能。計(jì)算報(bào)告是一個(gè)后綴名為.doc的word文件，因此要求用戶的計(jì)算機(jī)上必須安裝MicrosoftWord2000(或2003)軟件。用來輸入原始參數(shù)的"工作頁面"，可以進(jìn)行存盤和重新打開。這一功能使得用戶進(jìn)行反復(fù)試算變得簡單易行。
計(jì)算正在進(jìn)行中途可人為改變原有的工作性質(zhì)。
模數(shù)系列的選擇功能。程序默認(rèn)的是第一系列，用戶根據(jù)需要也可選擇第二系列推薦值(慎重選擇)、第二系列非推薦值(盡量不選)。
中心距尺寸默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，用戶也可改選非標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
專業(yè)加工非標(biāo)齒條 顯微鏡精密齒輪齒條 小模數(shù)銅斜齒條
小模數(shù)0.5銅斜齒條 升降器微調(diào)導(dǎo)軌自動調(diào)焦距手動滑臺齒條
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