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    1. 正基元齒輪 平行軸齒輪副

      拋物線齒輪
      拋物線齒輪系中國紡織大學聞智福教授近年來發明的一種新型圓柱齒輪,并已取得國家專利(專利號86 1 005449)。拋物線齒輪的齒廓曲線為特殊拋物線;君X廓的頂部曲線和根部曲線對稱于原點,因而為實現線接觸齒輪副創造了條件。由于拋物線齒廓的固有特性,齒輪的齒廓頂部為凸形,根部為凹形,可實現凸凹嚙合齒輪副。該齒輪有良好的工藝性能,無根切現象,齒輪的最少齒數可為3。

      拋物線齒輪副
      兩個配對的拋物線齒輪組成的平行軸圓柱齒輪副。它是中國紡織大學聞智福教授近年發明的新型圓柱齒輪副。聞智福教授已有專著。
      拋物線齒輪副,是輪齒凸凹線接觸齒輪副
      拋物線齒輪副與同條件下的漸開線齒輪副相比較具有:承載能力大(可成倍提高),傳動效率高,傳動比大,結構緊湊等優點。是值得重視和進一步研究的新型齒輪副。

      變齒厚漸開線齒輪(變厚齒輪)
      齒廓為漸開線,在不同端平面內其齒形具有不同變位系數。外廓成錐形的齒輪與漸開線齒輪插齒刀具有相同的幾何特點。由于外廓呈圓錐形,也有稱其為漸開線錐形齒輪的。
      變齒厚漸開線齒輪可為直齒和斜齒。直齒變齒厚漸開線齒輪,輪齒有一個通過齒輪軸線的對稱平面,齒面是螺旋漸開面。斜齒變齒厚漸開線齒輪則沒有這個通過軸線的對稱平面,其齒面同樣是漸開螺旋面。該齒輪的加工工藝稍復雜。

      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元變齒厚漸開線齒輪副(變厚齒輪副)
      由變齒厚漸開線齒輪組成的齒輪副。其類別有直齒和斜齒平行軸變齒厚漸開線齒輪副、直齒和斜齒相交軸變齒厚漸開線齒輪副、斜齒交錯軸變齒厚漸開線齒輪副。其中交錯軸變齒厚漸開線齒輪副是漸開線齒輪副的最一般情況,其它漸開線齒輪都是其特例。
      變齒厚漸開線齒輪副能很方便地通過軸向移動調節兩共軛齒面間的齒側間隙,適用于某些精密的對回差要求嚴格的傳動裝置。另外在交錯軸變厚齒輪副的設計中,若能適當地選擇幾何參數,可以使其輪齒的一側實現線接觸。這些優點是一般漸開線齒輪副難以實現的。圖7-1所示為平行軸變厚齒輪副。

      變長線圓柱齒輪
      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元齒廓為凹形延伸漸開線的斜齒圓柱齒輪,是齒條刀具分度線在齒坯分度圓上作純滾動時,其齒頂在基圓以內形成的齒廓。所以該齒輪工作齒廓在基圓以內,亦即只有齒根沒有齒頂(圖7-2),多用于從動輪。

      變長線圓柱齒輪副
      由一個斜齒漸開線圓柱齒輪與一個配對的變長線圓柱齒輪組成的平行軸點嚙合漸開線圓柱齒輪副(圖7-3)。該齒輪副繼承了漸開線圓柱齒輪副與圓弧圓柱齒輪副的優點,主要表現在:凸凹齒廓共軛嚙合誘導曲率半徑大,齒根呈圓弧形,提高了齒面與齒根強度;共軛齒面間的幾何形狀和運動特性很似圓弧圓柱齒輪副,很有利于動壓油膜形成,改善潤滑條件,減少磨損,提高效率;可以用普通齒條刀具加工,成本低;具有可分離性,對中心距誤差不敏感,在同模數的情況下大齒輪尺寸相對減小,切齒深度小,可提高生產率,節省材料,降低成本。是具有良好應用前景的齒輪副。

      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元

      變幅漸開線圓弧直齒輪
      齒廓為近似圓弧曲線的直齒圓柱齒輪。近似圓弧是變幅漸開線的等距曲線,故稱變幅漸開線圓弧直齒輪。它和針齒內齒輪組成少齒差內齒輪副,用以組成圓弧少齒差行星齒輪傳動。

      變輻外擺線齒輪
      發生圓r2和基圓rb1內切,純滾動時,發生圓以內或以外的固連點M的軌跡線是長輻或短輻外擺線,統稱變輻外擺線,以變輻外擺線作為理論輪齒廓線的齒輪稱變輻外擺線齒輪。其實際廓線是變輻外擺線的等距曲線,等距量為針齒的半徑。該變輻外擺線齒輪和針齒輪組成擺線少齒差內齒輪,是擺線針輪行星齒輪傳動的主要組成部分。在變輻外擺線齒輪中,以短輻外擺線齒輪用的最多。

      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元蜂窩油格齒面漸開線齒輪
      齒面具有網狀棱邊且包圍著很多凹形油穴的漸開線圓柱齒輪(圖7-4)。齒面呈現網狀油穴很似蜂窩,這種齒面對于改善共軛齒面間的潤滑條件十分有利,齒面經過跑合(或研齒),棱高變小,但油穴形成的油池仍然存在,形成貯存潤滑油的蜂窩油格,起到了充分供油及有利于動壓油膜形成的作用。這種齒輪組成的齒輪副齒面強度明顯提高,工作平穩性改善,多用于機床上的動力齒輪。
      這種齒輪可用兩種方法加工:其一用多頭滾刀加工,但要滿足:頭數和齒數沒有公因數,頭數與其排屑槽數沒有公因數;其二用垂直于切向,雙向走刀法切削。另外還要進行齒面跑合或研齒加工。

      漸開線點嚙合齒輪副

      是80年代提出的一種新型斜齒輪副。該齒輪副的小齒輪是變位的短齒漸開線(圖7-5 a a′-b′)齒輪,大齒輪齒廓則是由漸開線(a-b)與過渡曲線(b-c)組成的長齒齒輪(圖7-5b)。兩齒輪組成齒輪副,呈現點、線共軛嚙合(圖7-5c)。兩齒輪漸開線齒廓(a-b與a′-b′)嚙合呈線接觸,其嚙合特性和嚙合原理與斜齒漸開線齒輪副完全相同。小齒輪的a′點與大齒輪的b點嚙合呈點接觸圖7-5c,具有圓弧齒輪副的嚙合特性。這種齒輪副具有下列主要特點:具有端面重合度和兩項縱向重合度;動壓潤滑條件好;具有定傳動比和可分離性;工藝性良好;承載能力大,傳動效率高,工作平穩,噪聲;便于推廣應用。

      寬槽漸開線齒輪
      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元諧波齒輪傳動中的一種齒形。齒根圓上的齒槽寬大于或接近齒厚的漸開線齒輪,稱寬槽漸開線齒輪(圖7-6)。諧波齒輪傳動中柔輪輪緣中的應力,將隨根圓上槽寬的增大而減小。增加齒槽寬可依次地每隔一齒去掉一個柔輪齒,圖(7-6a)中去掉的齒用虛線表示,而剛輪齒則保持完整。嚙合時,在一個柔輪齒槽中將配置有兩個剛輪齒,兩個齒按其功能類似于一個厚齒,只是同時嚙合的齒數減少了一半。圖7-6b是采用特種刀具,減小剛輪b齒頂高以消除干涉,減小柔輪g齒根高以增加齒槽寬度,圖中輪齒的去掉部分假想地用虛線表示。

      標準齒距齒輪副
      是以標準齒距制代替模數制的一種齒輪副圖7-7,圖7-8。該齒輪副允許齒輪直徑增大,而不改變輪齒尺寸大小。配對齒輪的共軛齒廓呈凸圓弧形,為了提高輪齒的柔性,齒根高是配對齒輪齒頂高的2~3倍,兩齒輪的端面齒廓為非共軛齒廓,通過斜齒輪的縱向重合度實現連續共軛。這種齒輪副特有的性質是:輕載時端面齒形不共軛(呈點接觸),重載時有較大的重合度。
      標準齒距齒輪副可減少輪齒摩擦、發熱、磨損與噪聲。
      圖7-8中ρ1、ρ2為齒廓圓弧半徑,ο1、ο2 , 為圓弧中心。

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      陶瓷齒輪
      用陶瓷材料制成的齒輪。該齒輪具有良好的耐熱性能,有一定的機械強度,是一種勿需潤滑、抗膠合、抗磨損性能良好的齒輪?箾_擊能力較差,但和塑料齒輪組成齒輪副,則有較好的抗沖擊性能。由于陶瓷齒輪的應用部門很廣,有必要給于研究。

      針齒輪
      由圓柱銷或套筒滾子作為輪齒的外齒輪或內齒輪稱針齒輪(圖7-9)。亦即是一個圓柱形或圓環形齒輪,輪齒是由若干個針齒銷(有套時包括針齒套)所構成,這些針齒銷的軸線均勻分布在同一個圓周上,并與齒輪軸線平行。針齒銷安置在針齒殼上,一般有三種形式(圖7-9a、b、c)不可折式、可折式、雙排可折式,采用套筒時將套筒套在圓銷上,和圓銷組成轉動副。針齒輪一般作為從動齒輪和擺線齒輪組成外嚙合針齒輪副和內嚙合針齒輪副。

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      針齒輪副
      由針齒輪與其相嚙齒輪組成的齒輪副(圖7-10)。大齒輪(或齒條)一般為針齒輪,小齒輪的齒廓是某種曲線的等距曲線,針齒輪傳動分外針齒輪副、內針齒輪副和齒條副三種傳動形式。一般情況下齒輪為主動,傳動效率較高,這種齒輪的傳動速度v=0.05~0.5m/s,傳動比i=5~30,傳動效率η=0.9~0.95。由于針齒輪工藝簡便,造價低,所以常代用尺寸較大的漸開線齒輪。多用于低速重載、粉塵多、潤滑條件差的起重運輸、化工、礦山、冶金部門。

      針齒齒條副
      由針齒條和漸開線齒輪組成的齒條副(圖7-11)。齒條的輪齒是針齒銷或具有套筒的針齒。其嚙合線是和針齒條的節線重合的直線。多用于低速、重載、大尺寸的場合。

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      外嚙合針齒輪副
      由針齒輪和相嚙齒輪組成的齒輪副。圖7-12所示小齒輪齒廓為外擺線的等距曲線。其嚙合線為一鉗形(limacon)曲線,它是最常用的針齒輪傳動。

      變輻外擺線圓弧直齒輪
      齒廓為近似圓弧曲線的直齒圓柱齒輪。齒廓近似圓弧曲線是變輻外擺線的等距曲線。它和針齒內齒輪組成少齒差內齒輪副,作為圓弧少齒差行星齒輪傳動的主要組成部分,已得到廣泛應用。

      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元曲齒線圓柱齒輪
      齒線為曲線的圓柱齒輪。曲齒線圓柱齒輪按齒線性質分為:用格利森刀盤加工而成,齒線為圓弧的曲齒線圓柱齒輪;用奧利康刀盤加工而成,齒線為延伸外擺線的曲齒線圓柱齒輪。按齒廓分為漸開線齒廓曲齒線圓柱齒輪;圓弧齒廓曲齒線圓柱齒輪。常用的是漸開線齒廓,圓弧齒廓曲齒線圓柱齒輪。曲齒線圓柱齒輪輪齒分凸齒面和凹齒面。為了改善曲線齒圓柱齒輪副的嚙合特性,可將曲齒線圓柱齒輪進行修形。該齒輪便于磨削可獲得較高精度。但對曲線的軸向誤差要求嚴格,為解決這一缺點可采用修正齒(圖7-13)。

      曲齒線圓柱齒輪副
      由兩個配對曲線齒圓柱齒輪組成的齒輪副。常用的有漸開線曲齒線圓柱齒輪副;圓弧曲齒線圓柱齒輪副。與普通圓柱齒輪相比較,由于是凸凹曲齒嚙合,誘導曲率半徑與重合度大,潤滑條件好,具有自位調整能力,載荷分布均勻,具有人字齒輪副的特性,所以曲線齒圓柱齒輪副具有接觸、彎曲、抗膠合能力都高的特點,另外還具有工作平穩,噪聲小、傳動效率高等優點,又因磨齒工藝良好,便于采用硬齒面齒輪副,因此,曲齒線圓柱齒輪副適用于高速重載齒輪傳動。另外用于油泵、油馬達可避免產生“困油”現象。但未修形的齒輪副對齒輪軸向安裝精度較敏感。

      新型齒輪及其齒輪副 - 齒輪知識 - 正基元漸開線曲齒線圓柱齒輪副
      由兩個配對漸開線齒廓曲齒線圓柱齒輪組成的齒輪副。該齒輪副具有漸開線圓柱齒輪副與曲齒線圓柱齒輪的一般嚙合特性。理論分析表明其接觸強度是漸開線圓柱齒輪副的1/cos2αsin2θ倍,傳動效率也明顯提高。用格利森刀盤或奧利康刀盤加工都比圓弧曲齒線圓柱齒輪方便,所以這種齒輪副是比較好推廣的曲齒線圓柱齒輪副。

      修形曲齒線圓柱齒輪副
      這里所謂的修形是指齒長方向的修形,修形的目的是:減小或消除沿齒長方向的載荷分布不均勻現象;避免由于制造與安裝誤差引起的凸凹齒線的嚙合干涉。曲齒線圓柱齒輪的修形很方便,只要調整一下刀齒在刀盤上的位置,使外切削刃的展成半徑大于內切削刃的展成半徑即可,這種修形不影響其嚙合特性。修形曲齒線圓柱齒輪副可明顯的改善其嚙合特性和傳動質量,從而提高傳動的承載能力(圖7-14)。

       

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