圆锥齿轮的四种分类

2020-08-13 09:19:17 wfzhutong.com 699

根据截锥表面展开图中齿线形状的不同,圆锥齿轮可分为:

  1.直齿锥齿轮

    直齿锥齿轮是圆锥齿轮中最简单的一种。其节锥齿线为径向直线形,各齿线都通过节锥锥尖,轮齿走向是沿圆锥母线方向,并逐渐地由齿轮截

锥体的大端向小端按比例收缩,最后在空间交于两相结合齿轮轴线的交点处。


  2.斜齿锥齿轮

  斜齿锥齿轮的节锥表面展开,其节锥齿线都和一个与节锥轴线同心的圆相切,故又称为切线齿锥齿转。它相对于直齿锥齿轮的优点,和斜齿圆柱齿轮相对于直齿圆柱齿轮曲优点一样,冲击载荷小一些,运转得更平稳一些。但由于这种齿轮的加工生产率低,性能又不如能用专门高效能机床可大量生产的螺旋锥齿轮,因此逐渐被后者所代替,目前已很少使用。


  3.零度螺旋锥齿轮

  在介绍零度螺旋锥齿轮以前,先介绍一下什么是螺旋角。

  在节锥表面的展开,当节锥齿线是曲线对,曲线上任一点C的切线T与该点和节维顶点连线0L之间的夹角β称为该点处的螺旋角。节锥齿线在齿圈中点(即节锥齿线在齿面宽曲长度范围内的中点)处的螺旋角,称为中点螺旋角。通常如不特别指出位置。则螺旋角系指中点螺旋角。

    零度螺旋锥齿轮,是指中点螺旋角为零度的螺旋锥齿轮。它具有和直齿锥齿轮走向相同但弯曲的轮齿。这种齿轮是在加工中点螺旋角不是零度的普通的螺旋锥齿轮(即圆弧齿锥齿轮)的机床上加工,因此和普通的螺旋锥齿轮一样,它可以具有局部(点)接触的齿面,这是零度螺旋锥齿轮优于一般的直齿锥齿轮的地方。因为一般的(在锥齿轮刨齿机上加工的)直齿锥齿轮在啮合时,一对相啮合的轮齿是沿全长接触的,当啮台不正确时容易引起仅由齿的一端接触而产生应力集中。带有局部齿面接触(点接触)的齿轮啮台,在装配时是可以调节的。对于带有局部(点)接触的齿轮,当发生由于载荷作用而引起的变形或者发生由于装配位置不准、加工时位置有误差等原因所引起的不大的轴线移位对。将不会引起啮合齿面的应力集中。

    零度螺旋锥齿轮与直齿锥齿轮产生相同的支承负荷。因此,当它们的支承相同时,这两种齿轮传动副是可以互换的。


  4.螺旋锥齿轮


  螺旋锥齿轮具有弯曲的节锥齿线。可以想象,将一直齿锥齿轮沿齿长切成无数“小段”,并将各“小段”相对向同一方向转一小角度,于是挺形成了具有弯曲轮齿的锥齿轮,每一“段”各与其相啮合齿轮的相应“小段”相互啮合而无沿齿长方向的滑动。因而轮齿不是在其全长上同时啮合,而是逐渐地从一端连续平稳地转向另一端。也就是说,齿面接触区由齿的一端开始,逐渐地移向另一端。和直齿锥齿轮的啮合进程一样,其啮合伴随着接触斑点沿着齿廓表面的齿高方向移动。由于轮齿端面重叠(同对有几对齿进入啮合)的影响,至少有两对以上的轮齿同时啮合,因此螺旋锥齿轮较之同样大小(相同模数)的直齿锥齿轮和零度螺旋锥齿轮能传递更大的负荷,而且工作得更平稳。尤其在高速运转时,其噪音和震动比另两种齿轮显著减小。螺旋锥齿轮的最少齿数可减少到6个甚至5个,因而较之直齿锥齿轮可提高传动比。

    齿面局部接触区的可以控制是螺旋锥齿轮的主要特点之一。在切齿时,通过对配对齿轮相啮合齿表面的曲率半径的不大改变,可以获得在给定工作条件下最好的齿面接触区的位置和大小。接触的局部性,显著地提高了螺旋锥齿轮工作的平稳性、降低了噪音,提高了齿轮寿命,并且使在制造和装配的过程中所产生的不大的位移不会引起齿轮有应力集中的危险。由于螺旋锥齿轮的轮齿具有螺旋角,在传动中产生轴向力,在采用时应选择适当的轴承。对螺旋锥齿轮在热处理后进行配对研磨,可改善接触区,提高齿面光洁度以及降低噪音。


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