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齿轮

齿轮加工生产的形式

齿轮生产的形式按照齿面按硬度可区分为硬齿面和软齿面两种：

1）硬齿面：齿面硬度HB＞350。这种齿轮生产的承载能力高，在齿轮精切之后进行淬火、表面淬火或渗碳淬火，一般齿面硬度HR***5～65。但在热处理中，齿轮生产时不可避免地产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。如果硬齿面齿轮精度不够，其承载能力往往不如软齿面的。齿轮精度等级的选择，应根据传动的用途、使用条件、传动功率、圆周速度、性能指标或其他技术要求来确定。经渗氮处理的齿面硬度HV≥600，抗胶合能力较高。由于渗氮时温度较低，齿轮的变形很小，可不再进行机械加工，但渗氮层较薄，适于制造小尺寸的齿轮，但不能承受冲击载荷或磨料磨损。

  齿条分为斜齿齿条和直齿齿条两种，分别和斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮两种齿轮相互配合使用，齿条的齿廓为直线而不是渐开线，相当于一个无穷大的圆柱齿轮一样。齿条加工的方法有很多种，每一种都是根据材料以及对齿条精度的要求不一样才选择正确的加工方式。（2）空间齿轮传动的类型：空间齿轮传动是用于两相交轴或两交错轴之间的传动，常见的类型有圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮（螺旋齿轮）传动等。

        齿条加工的方式主要是有两种，针对一些精度比较高的、硬度非常大的齿条进行加工，包括对材料进行热处理、加工齿形等，采用的是两次线切割齿形以及两次齿形热处理的方式。在这其中次热处理是用来消除一下齿条材料的内应力，然后再进行次线切割齿形，齿形留2mm的余量就行；第二次采用热处理的方式使齿形的硬度能够达到使用的要求，再对齿条的两端进行堆焊铜层，在车线和消磨外圆之后，进行第二次线切割齿形，达到齿条与外圆同轴的水平。四阶段：齿形的精加工阶段这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到终的精度要求。

        齿条经过这两次热处理和两次线切割齿形的循环交替进行，使得制成的齿条既克服热处理后材料容易出现淬透性的问题，还能够达到硬度的要求，又保证了齿形的要求，同时又能够提高了齿形与外圆的同轴度。所以这种方法有很大的优势，就是在保证齿形整体的硬度能够达到要求的同时，使得齿形的精度又能够符合设计的要求，这样就大大提高了齿条的加工质量。齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。

斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理

当角βb＝0时，形成直齿圆柱齿轮的齿廓曲面。

8.9.2 斜齿圆柱齿轮的几何参数

斜齿圆柱齿轮的端面齿廓为准确的渐开线，法面齿廓为jing确的渐开线，如图8.27 所示。它的端面与法面参数不相同。

(1)　基圆柱面上的螺旋角与分度圆上的螺旋角

(2)　斜齿圆柱齿轮的法面模数mn与端面模数mt

(3)　斜齿圆柱齿轮的法面压力角与端面压力角

(4)　斜齿轮的齿顶高系数与齿根高系数

(5)　基圆柱面上的螺旋角与分度圆上的螺旋角

(6)　斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件

一对斜齿圆柱齿轮的模数、压力角与螺旋角之关系为

8.9.3　斜齿圆柱齿轮的当量齿轮

8.9.4 斜齿圆柱齿轮传动的重合度

左上图为直齿轮传动的啮合面，左下图为斜齿轮传动的啮合面，图中B2B2 表示一对轮齿进入啮合的位置， B1B1表示轮齿脱离啮合的位置.

8.9.5　斜齿圆柱齿轮传动的特点

优点：1) 啮合特性好、2) 重合度大、3) 不产生根切的小齿数较直齿少。

缺点：工作时产生轴向力。

8.9.6 交错轴斜齿轮传动

当两个斜齿轮的法面模数相等，法面压力角相等，螺旋角不相等时，它们组成交错轴传动。它们的工作齿面为点接触。

(1) 中心距 a= (d1+d2) / 2 = mn(Z1 / cosβ1 +Z2 / cosβ2) / 2

(2) 传动比 i12=ω1/ω2=Z2 / Z1= (d2 / mt2 ) / (d1 / mt1)= d2cos β2 / mn2/(d1cos β1 / mn1) =d2 cos β2 / (d1 cos β1)

齿轮的模数是什么意思？

模数是齿轮的主要参数之一，模数大轮齿就粗大，同样齿数的两个齿轮，模数大的齿轮外圆就大。所以象手表里的齿轮其模数就很小，机械冲床上的飞轮兼传动的齿轮模数就大。两个相啮合的齿轮模数一定要相同。硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。模数是齿轮设计的基本参数，很多齿轮设计的计算都要用到它。

分度圆直径除以齿数得的商叫做齿轮的模数。朴素地说，模数的大小就是齿的大小。 齿轮计算公式:

　　分度圆直径 d=mz m 模数　z 齿数

　　齿顶高为：　ha=ha* m

　　齿根高为：　hf=(ha*+c*)m

　　齿全高为：　h=ha+hf=(z ha*+c*)m

　　ha*=1 c*=0.25