法利萊帶您了解齒輪的發(fā)展及點(diǎn)線嚙合齒輪的產(chǎn)生
齒輪的發(fā)展大致經(jīng)歷了五個(gè)主要階段,即撥掛齒輪階段,等齒距齒輪階段,擺線齒輪階段,漸開線齒輪階段和20世紀(jì)各種齒形并存的階段。
20世紀(jì)繼擺線齒輪,漸開線齒輪之后,相繼出現(xiàn)了圓弧齒輪,拋物線齒輪,曲線齒輪等多種齒輪,它們各具特點(diǎn),相互補(bǔ)充,彼此并存。而按齒輪的接觸狀態(tài)可分為兩大類:線嚙合齒輪---漸開線齒輪,擺線齒輪,拋物線齒輪及曲線齒輪等;點(diǎn)嚙合齒輪----圓弧齒輪。
一.各種齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)擺線齒輪
優(yōu)點(diǎn):凹凸齒廓嚙合,接觸應(yīng)力小,滑動(dòng)力小,磨損小,無根切現(xiàn)象,最小齒輪較少。
缺點(diǎn):互換性差,中心距發(fā)生變化時(shí)不能實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng),傳遞動(dòng)力時(shí)法相力Fn不斷發(fā)生變化,軸承上力的大小和方向也不斷變化,影響傳動(dòng)的平衡性。
(2)漸開線齒輪
優(yōu)點(diǎn):制造簡單,中心距具有可分性,法向力Fn恒定。
缺點(diǎn):當(dāng)采用外嚙合齒輪傳動(dòng)時(shí),綜合曲率半徑小,承載能力低,要提高承載能力,需要增大齒輪直徑或?qū)挾?。因此,通常采取如下措施?span style="FONT-FAMILY: Times New Roman" face="Times New Roman">1.采用合金鋼,進(jìn)行滲碳淬火,磨齒,以提高材料的許用接觸應(yīng)力;2.采用大變位,提高綜合曲率半徑,以提高承載能力。
(3)圓弧齒輪
優(yōu)點(diǎn):凹凸齒廓接觸,綜合曲率半徑打,接觸應(yīng)力小,承載能力高。
缺點(diǎn):1.沒有端面重合度,依靠軸向重合度才能連續(xù)傳動(dòng),齒寬較大,只能做成斜齒輪,不能做成直齒輪;2.沒有可分性,當(dāng)中心距變化及有加工誤差時(shí),承載能力會(huì)下降;3.加工制造需要專用滾刀,刀具較貴,推廣不方便,磨削加工很困難,只能應(yīng)用在軟齒面及中硬齒面的場(chǎng)合。
(4)拋物線齒輪
優(yōu)點(diǎn):凹凸齒廓接觸的線嚙合,承載能力大。
缺點(diǎn):需要專用的拋物線齒輪滾刀,推廣受到一定的限制。
(5)曲線齒圓柱齒柱
優(yōu)點(diǎn):凹凸齒廓接觸,接觸應(yīng)力小,承載能力大。
缺點(diǎn):制造,尺寸測(cè)量和控制比較困難,推廣也受到一定限制。
二.新齒輪必須具備的條件
從上述可知,要想使新齒形得到普遍推廣和應(yīng)用,必須具備下列條件:
(1)刀具制造簡單,或者采用已有的齒輪加工刀具,如采用漸開線齒輪滾刀在滾齒機(jī)上加工齒輪;
(2)一對(duì)齒輪的齒廓應(yīng)為凹凸齒廓接觸,以減小接觸應(yīng)力,提高承載能力;
(3)制造,測(cè)量方便,并且齒輪傳動(dòng)的中心距具有可分性,法向力Fn恒定;
三.點(diǎn)線嚙合齒輪的產(chǎn)生
綜合漸開線齒輪加工方便,具有可分性及圓弧齒輪承載能力高的優(yōu)點(diǎn),點(diǎn)線嚙合齒輪傳動(dòng)出現(xiàn)了。它是一種具有線嚙合性質(zhì)又有點(diǎn)嚙合性質(zhì)的齒輪傳動(dòng)。其小齒輪為一個(gè)漸開線變位短齒齒輪,大齒輪輪廓上部為漸開線凸齒廓,下部為過渡曲線的凹齒廓,大小齒輪相互嚙合時(shí),既有接觸線為直線的線嚙合,又有凹凸齒廓接觸的點(diǎn)嚙合,因此稱之為點(diǎn)線嚙合齒輪傳動(dòng)。