什么是锥齿轮传动?

[拼音]：zhuichilun chuandong

[外文]：bevel gearing

由一对锥齿轮组成的相交轴间的齿轮传动，又称伞齿轮传动（图1）。它的运动与一对顶点重合的圆锥摩擦轮组成并作纯滚动的摩擦轮传动相同，其摩擦锥即相当于圆锥齿轮传动的节锥。节锥母线与轴线间的夹角 δ称为节锥角。锥齿轮传动轴线间的夹角


=δ1+δ2，可根据需要来决定，通常为90°。传动比为

式中n、Z、d分别为转速、齿数和齿轮大端节圆直径，脚标1指小轮，2指大轮。

当


=90°时

按齿线形状锥齿轮传动可分为直齿、斜齿和曲线齿锥齿轮传动，其中直齿的和曲线齿的应用较广。按轮齿两端齿高变化情况（图2）锥齿轮轮齿可分为以下4种：

（1）等高齿的，从大端到小端齿高不变，常用于摆线齿锥齿轮，加工这种齿的刀具与机床的调整都比较简单；

（2）正常收缩齿的，顶锥顶点、节锥顶点和根锥顶点三者重合，直齿锥齿轮中还用这种齿，但齿根圆角小，不利于齿根强度和切齿刀具的寿命；

（3）等顶隙收缩齿的，顶锥母线与相啮合轮齿的根锥母线相平行，由大端到小端齿顶间隙相等；

（4）双重收缩齿的，顶锥顶点、节锥顶点和根锥顶点皆不重合，而顶锥母线与相啮合轮齿的根锥母线相平行。后两种齿的齿根圆角较大，在弧齿圆锥齿轮中常用。

这种传动运转平稳性差，通常适用于平均节圆速度vm＜5米/秒，它的承载能力比较低，但制造比较方便，故应用较广。

又称螺旋锥齿轮传动，具有斜齿渐进接触的啮合特点，且重合度较大，故传动平稳，噪声小，承载能力强；最少齿数可到5，因而可获得较大的传动比(可达10)和较小的机构尺寸。但是加工曲线齿圆锥齿轮的机床比较复杂。曲线齿圆锥齿轮传动通常用于vm＞5米/秒的场合，用经过磨齿的齿轮，vm可大于40米/秒。这种传动应用广泛，尤其是高速重载的场合如汽车、机床的差速齿轮。曲线齿锥齿轮按齿线形状分为弧齿锥齿轮和摆线齿锥齿轮（图3）。

（1）弧齿锥齿轮：齿线呈圆弧状。这种齿轮最早是在格利森（Gleason）机床上加工的，故也叫格利森锥齿轮。因为齿线呈圆弧，容易磨齿，可获得高精度的齿轮。

（2）摆线齿圆锥齿轮：齿线是长幅外摆线的一段AB，切齿时是连续回转分齿，一个齿轮只要一道工序就可完成粗切和精切加工，生产率较高，但不易磨削，精度受到限制。

过齿宽中点作齿线的切线tt与节锥母线的夹角βm称为螺旋角。一般取βm＝35°～40°，最常用的是35°。配对的齿轮螺旋角大小相等，而旋向相反。βm=0的螺旋齿轮称为零度锥齿轮。经磨削的零度锥齿轮的vm≤50米/秒。这种齿轮传动可用于直接代替直齿圆锥齿轮传动，而不必改变支承和箱体的结构。

参考书目

北京齿轮厂编：《螺旋锥齿轮》，科学出版社，北京，1974。