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齿廓曲面的形成过程解析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:如前所述,直齿圆柱齿轮的齿廓形成是在垂直于齿轮轴线的端面内进行的,实际上,如图6.15所示轮齿总是有一定的宽度,基圆应是基圆柱,发生线应是发生面,发生面上的K点就是一条直线KK。图6.15渐开线直齿轮齿面的形成斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成原理与直齿圆柱齿轮相似,所不同的是发生面上的直线KK与基圆柱轴线成一夹角βb,如图6.16所示。

齿廓曲面的形成过程解析

如前所述,直齿圆柱齿轮的齿廓形成是在垂直于齿轮轴线的端面内进行的,实际上,如图6.15(a)所示轮齿总是有一定的宽度,基圆应是基圆柱,发生线应是发生面,发生面上的K点就是一条直线KK。当发生面沿基圆柱做纯滚动时,直线在空间形成的轨迹就是一个渐开面,即直齿轮的齿廓曲面。当一对直齿轮相啮合时,两轮齿面的瞬时接触线为平行于轴线的直线,如图6.15(b)所示,这种齿轮的啮合状况是整个齿宽同时进入啮合和同时退出啮合,传动过程中载荷沿齿宽被突然加上,又被突然卸掉,使得其传动平稳性较差,容易产生较大的冲击、振动和噪声。为了克服这种缺点,工程中采用斜齿圆柱齿轮。

图6.15 渐开线直齿轮齿面的形成(www.xing528.com)

斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成原理与直齿圆柱齿轮相似,所不同的是发生面上的直线KK与基圆柱轴线成一夹角βb,如图6.16(a)所示。当发生面沿基圆柱做纯滚动时,斜直线KK在空间形成的轨迹即为斜齿圆柱齿轮齿廓曲面。它与基圆的交线AA是一条螺旋线,夹角βb称为基圆柱上的螺旋角。由于斜线KK上任意一点的轨迹都是同一基圆上的渐开线,只是它们的起点不同,所以其齿廓曲面为渐开螺旋面。由此可见,斜齿圆柱齿轮的端面齿廓仍为渐开线。当两斜齿轮啮合时,由于轮齿倾斜,一端先进入啮合,另一端后进入啮合,其接触线由短变长,再由长变短,如图6.16(b)所示。整个啮合过程是一个逐渐进入啮合又逐渐退出的过程,轮齿上的载荷也是逐渐加上又逐渐卸掉,所以斜齿圆柱齿轮传动平稳,冲击、振动和噪声较小,被广泛用于高速、重载的机械中。

图6.16 渐开线斜齿轮齿面的形成

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