教学目标;【学习重点与难点】
1.斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成和啮合特点;
2.斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算;
3.斜齿圆柱齿轮的啮合传动;
4.斜齿圆柱齿轮的当量齿数;
5.斜齿圆柱齿轮的强度计算;
6.斜齿圆柱齿轮传动的设计。;【相关知识】;(二)斜齿圆柱齿轮的啮合特点
1.轮齿在啮合过程中,除啮合的始点、终点外,其余瞬时啮合都是直线接触,但各接触线均不与轴线平行,如图所示。
2.各接触线的长度都是变化的,轮齿从啮合到脱离啮合的过程中,接触线的长度从零逐渐增到最大值,再由最大值逐渐减小到零,所以斜齿轮上所受的力不具有突变性。
3.斜齿轮较直齿圆柱齿轮传动平稳、承载能力大。
4.斜齿轮在传动中有轴向力,需要安装能承受轴向力的轴承。;二、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算
(一)斜齿圆柱齿轮的主要参数
1.螺旋角β;斜齿轮按其齿廓渐开线螺旋面的旋向,可以分为右旋和左旋两种。;2.法向模数mn和端面模数mt
如图所示斜齿圆柱齿轮分度圆圆柱面展开图中,图中细斜线部分为轮齿,空白部分为齿槽。由图上可知:;3.压力角αn和αt;4.齿顶高系数和及顶隙系数和;(二)外啮合标准斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算
外啮合标准斜齿圆柱齿轮几何尺寸按下表计算。;三、平行轴斜齿圆柱齿轮的啮合传动
(一)齿轮传动的正确啮合条件;四、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数
用仿形法加工斜齿轮时,由于铣刀是沿着螺旋齿槽的方向进刀的,因此必须按照法面齿形来选择铣刀号。另外,在计算斜齿轮的强度时,由于力作用在法向,因此也需要知道它的法面齿形。
为方便设计,有必要选择一个假想的与斜齿轮的法面齿形相当的直齿圆柱齿轮称为当量齿轮。齿数称当量齿数,用表示。如图所示。;当量齿轮齿数的计算:;五、斜齿圆柱齿轮强度
(一)斜齿圆柱齿轮受力分析;(二)斜齿圆柱齿轮强度的计算
在直齿轮的接触强度公式上进行修正,得斜齿轮的齿面接触强度计算公式:
1.齿面接触疲劳强度;2.齿根弯曲疲劳强度
按斜齿轮的当量直齿轮计算其齿根弯曲疲劳强度,修正后得:;六、斜齿???柱齿轮传动的设计
斜齿圆柱齿轮传动设计时,参数选择和设计步骤可参考任务5.1中的“十、标准直齿圆柱齿轮传动的设计”内容。斜齿圆柱齿轮的螺旋角β一般在8°~15°之间,初选螺旋角时可在8°~15°之间选取适当值。对于两对左右对称配置的斜齿轮,因轴向力相互抵消,可取螺旋角在25°~40°之间。
设计中,常在模数mn和两齿轮的齿数z1、z2确定之后,为圆整或配凑标准中心距,需根据以下几何关系计算螺旋角β。