單圓弧齒輪

1.兩嚙合齒輪的工作齒面是凸齒齒廓與凹齒齒廊，即嚙合時凹齒包住凸齒，以提高其接觸強度。

2.在理論上，最好使凸凹齒廓的圓弧半徑相的等，這樣才能得到沿整個齒高的瞬時線接觸。但是由于制造和安裝時將產(chǎn)生各種誤差，如果凸、凹齒的齒廓圓弧半徑相等，則由于誤差的影響，將會引起齒頂棱邊接觸。因此在設(shè)計齒形時，凸、凹兩工作齒廓的圓弧半徑需要有一個很小的差值(凹齒齒廓的圓弧半徑稍大于凸齒齒廓的圓弧半徑)。這樣，齒輪運轉(zhuǎn)時，開始只有一個點接觸(避免了齒頂棱邊接觸)，運轉(zhuǎn)一段時間后，齒面逐漸跑合，凸齒面和凹齒面接觸弧的曲率半徑趨于相等，達到了沿齒高瞬時線接觸的理想情況。

3.在兩齒面的正確嚙合情況下，由于兩齒面存在齒廓圓弧半徑差，如果輪齒絕對剛性，齒面沒有磨損，而且具有絕對光潔度，此時，齒面才發(fā)生點接觸。實際上，在負(fù)荷作用下，齒輪材料發(fā)生彈性交形，加工后的齒面并非絕對光潔，齒輪運轉(zhuǎn)后，齒面逐漸磨損而跑合。所以在負(fù)荷作用下，兩嚙合齒面的實際接觸部分，首先出現(xiàn)近似橢圓形狀的接觸區(qū)(見圖1-6a、b)。若負(fù)荷再加大，則呈現(xiàn)"校形"接觸區(qū)(見圖1-6C、d)。有的文獻則認(rèn)為:在負(fù)荷作用下，圓弧齒輪同一齒上有兩點接觸時，由于輪齒縱向變形，及齒面各點曲率半徑的不同，齒面接觸區(qū)呈近似梯形。

圓弧齒輪的斷面齒形為非共軛齒形，為了能達到連續(xù)而平穩(wěn)的傳動，就必須具備下列的運動特性:

1.兩齒輪的工作面(在理論上的接觸線或?qū)嶋H運轉(zhuǎn)中的接觸帶)，必須是螺旋線或螺旋面。

2.一對相嚙合的齒輪，在兩個節(jié)圓柱上的螺旋角必須大小相等，方向相反。也就是兩個齒輪的軸向節(jié)距(齒距)必須相等。這一點和漸開線斜齒輪是一致的。

3.一堆相嚙合的齒輪，其軸向重合度必須大于1。

4.一對向嚙合的齒輪其模數(shù)必須相等。

5.一對向嚙合的齒輪，其嚙合點(區(qū)域面)移動的方向是與兩齒輪的軸線方向平行的。

6.一對相嚙合的齒輪，其齒面之間不得產(chǎn)生齒形干涉。

小齒輪的凸齒工作齒廓在節(jié)圓以外，齒廓圓心在節(jié)圓上;大齒輪的凹齒工作齒廓在節(jié)圓內(nèi)﹐齒廓圓心略偏於節(jié)圓以外(圖2 單圓弧齒輪傳動的嚙合情況 )。由於大齒輪的齒廓圓弧半徑p2 略大於小齒輪的齒廓半徑p1﹐故當(dāng)兩齒廓轉(zhuǎn)到K 點﹐其公法線通過節(jié)點c時﹐齒便接觸﹐旋即分離﹐但與它相鄰的另一端面的齒廓隨即接觸﹐即兩輪齒K1﹑K'1﹐K2﹑K'2﹑K3﹑K'3 ……各點依次沿嚙合線接觸。因此﹐圓弧齒輪任一端面上凹﹑凸齒廓僅作瞬時嚙合。一對新圓弧齒輪在理論上是瞬時點嚙合﹐故圓弧齒輪傳動又常稱為圓弧點嚙合齒 輪傳動。輪齒經(jīng)過磨合后﹐實際上齒廓能沿齒高有相當(dāng)長的一段線接觸。圓弧齒輪傳動的特點是﹕(1)綜合曲率半徑比漸開線齒輪傳動大很多﹐其接觸強度比漸開 線齒輪傳動約高0.5~1.5倍﹔(2)兩輪齒沿嚙合線方向的滾動速度很大﹐齒面間易於形成油膜﹐傳動效率較高﹐一般可達0.99~0.995﹔(3)圓 弧齒輪沿齒高方向磨損均勻﹐且容易跑合﹔(4)圓弧齒輪無根切現(xiàn)象﹐故最小齒數(shù)可以少。但圓弧齒輪對中心距﹑切齒深度和螺旋角的誤差敏感性很大﹐這三項誤 差對承載能力影響較大﹐故圓弧齒輪對制造和安裝精度要求較高。此外，單圓弧齒輪輪齒彎曲強度較弱﹔切削同一模數(shù)的大、小齒輪，需用兩把不同的滾刀。