齿轮变位系数

齿轮变位系数简介

名称由来

齿轮变位系数

标准齿轮传动存在着一些局限性:(1)受根切限制,齿数不得少于Zmin,使传动结构不够紧凑;(2)不适合于安装中心距a'不等于标准中心距a的场合。当a'<a时无法安装,当a'>a时,虽然可以安装,但会产生过大的侧隙而引起冲击振动,影响传动的平稳性;(3)一对标准齿轮传动时,小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较多,故小齿轮的强度较低,齿根部分磨损也较严重,因此小齿轮容易损坏,同时也限制了大齿轮的承载能力

齿轮传动示意图

为了改善齿轮传动的性能,出现了变位齿

轮。如图所示,当齿条插刀齿顶线超过极限啮合点N1,切出来的齿轮发生根切。若将齿条插刀远离轮心O1一段距离(xm),齿顶线不再超过极限点N1,则切出来的齿轮不会发生根切,但此时齿条的分度线与齿轮的分度圆不再相切。这种改变刀具与齿坯相对位置后切制出来的齿轮称为变位齿轮,刀具移动的距离xm称为变位量,x称为变位系数。刀具远离轮心的变位称为正变位,此时x>0;刀具移近轮心的变位称为负变位,此时x<0。标准齿轮就是变位系数x=0的齿轮。 2概念

齿轮的变位系数 变位系数 x 是径向变位系数,加工标准齿轮时,齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切。加 工变位齿轮时齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切位置偏移距离 xm,外移 x 为正,内移 x 为 负。除了圆锥齿轮有时采用切向变位 xt 外,圆柱齿轮一般只采用径向变位。 变位系数 x 的选择不仅仅是为了凑中心距,而主要是为了提高强度和改善传动质量。

3主要功用

(1)减小齿轮传动的结构尺寸,减轻重量 在传动比一定的条件下,可使小齿轮齿数 zl< zmin,从而使传动的结构尺寸减小,减轻机构重量。

(2)避免根切, 提高齿根的弯曲强度 当小齿轮齿数 z1<zmin 时, 可以利用正变位避免根 切,提高齿根的弯曲强度。x≥xmin=(Z-Zmin)/Zmin,对 α=20°时,Zmin=17。

(3)提高 齿面的接触强度 采用啮合角 α’>α 的正传动时, 由于齿廓曲率半径增大, 故可以提高齿 面的接触强度。 (4)提高齿面的抗胶合耐磨损能力 采用啮合角 α’>α 的正传动, 并适当分配变位系数 xl、x2,使两齿轮的最大滑动率相等时,既可降低齿面接触应力,又可降低齿面间的滑动率 以提高齿轮的抗胶合和耐磨损能力。

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