二、學習要求
1.掌握漸開線齒輪的特性,齧合過程,正確齧合條件和最少齒數。重點掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算。
2.掌握各種齒輪機構特點,優缺點,適用場合及其選用。本孝內容多且抽象,應著重於理解,有些較繁計算式不必死記。重點是外齧合正常齒漸開標準直齒拄齒輪的齧合原理和幾何尺寸計算,在此基礎上了解其它類型齒輪機構的特點和應用。
三、學習播導
1.直齒圓拄齒輪機構
從齧合原理來講,齒輪傳動瞬時傳動比不變取決於齒廓曲線的形狀,因此應理解齒廓齧合基本定律,掌握為什麼漸開線齒廓足齧合基本定律,為此,必須在漸開線埋論上的形成過程中去深刻理解漸開線的性質,進而才能解釋漸開線齒廓滿足齧合基本定律的道理。
在學習齒輪幾何尺寸計算時,關鍵在於理解模數、壓力角、分度圓的概念。初學者總覺得模數很抽象不易理解,不同圓上的壓力角不同,因此有必要規定某一圓上的壓力角為標準值。到此可給分度圓下一個比較完整的定義:即具有標準模數和標準壓力角所在的圓稱為分度圓。
分度圓也可以理解它是界限圓,此圓以上稱為齒頂高部分,以下稱為齒根高部分,而其尺寸大小,不必尋求其它方法計算,隻把這些尺寸看成是模數的多少倍即可,因此也可以說是計算齒輪某些尺寸的基本單位。須牢記,對其概念和物理意義必須明確。
此外,標準齒輪的標準二字,是指均為標準值,且標準齒輪在分度圓上的齒厚與齒間相等。因此齒輪傳動可視為兩節圓相切作純滾動,此時分度圓與節圓重合。分度圓與節圓不同,此時兩分度圓相離或相割。應明確了解分度圓與節圓的概念不同,隻有一對齒輪傳動時才有節圓。此時節圓上的壓力角稱:齧合角。
齧合線為一對齒輪傳動時,兩基圓內公切線中的一條,要從漸開線的性質去理解。因為齒頂圓有限(或者說齒高有限)才有實際齧合線和理論齧合線之分,由於齧合線是沿齒廓的法線方向,因此實際齧合線長度內所含齒輪法向齒距的倍數,就反映了同時工作輪齒的對數,這就是重合度的概念。
2.否則傳動中斷或同時工作齒數少,以致造成傳動不平穩。所以在設計齒輪傳動時,應驗算值,使之符合傳動要求。漸開線齒廓發生根切的證明較複雜,隻要求了解發生根切的條件——刀具齒頂線超過斤點,但應知道根切的危害和標準正常齒齒輪不根切的最少齒數。
3.斜齒圓柱齒輪機構
要清楚斜齒輪端麵參數與法麵參數之間的關係,法麵參數為標準值。但斜齒輪法麵內為橢圓,因此必須把法麵內的參數換算成端麵參數後,再套用直齒輪的相應公式進行計算。
對於斜齒畫柱齒輪的當量齒數,應該有清楚的了解。從斜齒輪的齒麵形成來講,其法麵內的齒形不是標準斯開線,但實際上是用漸開線銑刀來加工的。因此可以設想,用一個形狀上與力點附近的橢圓形狀最近似的圓來代替此處的橢圓,以這個圓為分度圓的緝輪抽漸線齒形,就與法麵齒形近似,我們把這個假想的齒輪稱為當量齒輪,其相應的齒數稱當量齒數仿形法加工所用銑刀刀號,而不是按實際齒數這一點應明確了解。
螺旋齒輪傳動中的單個齒輪就是斜齒輪。如果兩斜齒輪螺旋角則造成兩齒輪軸線平行稱為斜齒輪機構。若兩齒輪的螺旋角不同,則造成二軸線相錯,此時稱螺旋齒輪機構。因此在螺旋齒輪機構章節內隻需要了解其傳動特點。
蝸杆蝸輪傳動與齒輪傳動相比,除可得到很大的傳動比外,還有工作平穩、無噪聲。另外,當蝸杆螺旋升角較小時,具有自鎖性,但是傳動過程中由於相對滑動速度大,故效率低,是這種傳動的特點。常用於分度機構。
和齒輪傳動一樣,蝸杆蝸輪傳動主要參數,有模數爪,壓力角。(在中間平麵內),蝸杆直徑係數,蝸杆頭數。和蝸輪齒數等,如果正確地選定了這些參數,則蝸杆和銀輪的各部分尺寸就隨之而確定。
蝸杆的直徑係數,是這種傳動所特有的參數,為了使蝸輪刀具標準化、係列化,把蝸杆中圓柱直徑定為標準值,其值不一定為整數,它的大小反映蝸杆的粗細,也反映蝸杆的強度和剛度。