直齿圆柱齿轮-斜齿圆柱齿轮复合传动实验

　　直齿圆柱齿轮传动图11-1(a) 斜齿圆柱齿轮传动图13-2(b)

　　直齿圆柱齿轮传动和斜齿圆柱齿轮传动都是机械中经常应用的传动方式，由于其各自的特点，有各自的应用场所，实际中经常从出现两者的组合传动方案，以利用直齿圆柱齿轮传动能够加减速等特点
，以及利用斜齿圆柱齿轮传动能够传递既不平行又不相交的两轴之间的运动的特点找到两者的最佳组合方式。通过实际的安装与运转，比较斜齿轮与直齿轮的运转特性，为合理的选择传动类型，建立直观的物理概念。

　　一、 实验目的和要求：

　　⑴认识熟知该传动系统的基本组成元件;

　　⑵熟悉该传动系统的结构类型特点;

　　⑶领会该传动系统在工程机械中的应用场合;

　　⑷掌握各个元件的相关几何参数的定义及其意义;

　　⑸通过实验实践，加强学生动手能力和实验分析能力。

　　二、实验内容：

　　1、通过安装，理解安装过程如何保证精度满足设计要求。

　　2、观察、测量系统的运转情况，并给出初步的结论。

　　3、斜齿轮传动的优点是嗓声低，承载能力强，运转平稳，其缺点是轴向力较大，影响了轴承的寿命。本实验是在直齿轮运转实验的基础上一个提高实验，也是实验研究内容多样性的一个体现。

　　4、要求学生灵活运用机构组合，创造性地设计，拼接机构。

　　三、实验器材：

　　电机、齿轮一对、斜齿轮一对、长短轴承支撑架、轴承、T型螺钉、安装

　　工具和测量工具等。

　　四、传动系统的安装步骤：

　　1.执行下列安全检查

　　A.穿着合身的衣服(不可穿较宽松的)

　　B.项链、手表、戒指、领带等饰品必须摘下

　　C.将长发盘起或置于帽中

　　D、地面不可潮湿。

　　2、安装传动系统。

　　1、选折合适的位置安装电动机，并把主动齿轮安装在电机轴上。(安装过程见直齿圆柱齿轮传动实验)。

　　2、选折合适的位置搭建从动齿轮传动系统(安装过程见直齿圆柱齿轮传动实验)。

　　3、在直齿圆柱齿轮传动的输出轴上安装斜齿圆柱齿轮传动的主动齿轮。(安装过程见斜齿圆柱齿轮传动实验)。

　　4、选折合适的位置搭建从动斜齿圆柱齿轮传动系统(安装过程见斜齿圆柱齿轮传动实验)。

　　5、手动运行系统，观察传动系统，保证系统能平稳、安全的运行。

　　6、开启电源开关，低速运行一段时间，缓慢提速。

　　7、在运行过程中观察传动中各轴转速的变化和力矩的变化情况。

　　8、如出现异常，关掉电机电源，检查是否搭建中出现问题，及时改正。

　　9、实验完成后降低电机转速到最小并关闭电源。

　　10、断开安全开关

　　11、拆卸安装并将各部件放回原处

　　注意：在电机转动过程中切勿用手及其其他物品触碰!

　　五、构件介绍和啮合特点和条件：

　　1、构件介绍：

　　齿廓曲面母线与齿轮轴线相平行的齿轮，称为直齿圆柱齿轮，又称正齿轮或

　　简称直齿轮。外啮合齿轮传动为两个外齿轮互相啮合，两齿轮的转动方向相反，

　　如图11-1(a)。

　　齿廓曲面母线相对于齿轮轴线偏斜一定角度的齿轮，称为斜齿圆柱齿轮，简

　　称斜齿轮。一对轴线相平行的斜齿轮相啮合， 构成平行轴斜齿轮传动，如图11-1(b)。

　　2. 啮合特点：

　　直齿圆柱齿轮啮合时，轮齿接触线是一条平行于轴线的直线，并沿齿面移动，

　　如图 (a)所示。 所以在传动过程中，两轮齿将沿着整个齿宽同时进入啮合或同

　　时退出啮合，因而轮齿上所受载荷也是突然加上或突然卸下， 传动平稳性差，

　　易产生冲击和噪声。 

　　斜齿圆柱齿轮啮合时触线的长度从零逐渐增加到最大，然后又由长变短，直

　　至脱离啮合。因此，，其瞬时接触线是斜直线，且长度变化(见图(b)一对轮齿

　　从开始啮合起，接轮齿上的载荷也是逐渐由小到大，再由大到小，所以传动平稳，

　　冲击和噪声较小。此外，一对轮齿从进入到退出，总接触线较长，重合度大，同

　　时参与啮合的齿对多， 故承载能力高。

　　3 、正确啮合条件

　　3.1 直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：

　　直齿圆柱齿轮的正确啮合条件也称为齿轮副的配对条件。一对渐开线齿轮正确啮合时(如图11-2所示)，齿廓的啮合点必定在啮合线上，并且各对轮齿都可能同时啮合，其相邻两齿同向齿廓在啮合线上的长度(法向齿距pn)必须相等，否则，就会出现两轮齿廓分离或重叠的情况。

　　图11-2齿轮副的正确啮合条件

　　如前所述，齿轮的法向齿距pn等于其基圆齿距pb，即

　　pb1=πm1cosα1

　　pb2=πm2 cosα2

　　为使两轮基圆齿距相等，联立上面两式有

　　πm1 cosα1=πm2 cosα2

　　由于齿轮副的模数m和压力角α都是标准值， 故有m1=m2

　　所以，齿轮副的正确啮合条件是：两轮的模数m和压力角α应该分别相等。

　　3.2斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件：

　　一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：齿轮副的法面模数和法面压力

　　角分别相等，而且螺旋角大小相等，旋向相反，

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