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第11章 带传动与齿轮传动
11.2 齿轮传动
11.3 其它齿轮传动简介
11.1 带传动
11.3 其它齿轮传动简介
11.3.1 斜齿圆柱齿轮传动简介
1. 斜齿圆柱齿轮传动特点
传动平稳，承载能力高。
直齿轮的齿面形成与接触线
斜齿轮的齿面形成与接触线
一对斜齿轮轮齿的螺旋角一般控制在β=8°～20°，常用β=8°～15°之间，β角太大，工作中轴向力过大，使轴承容易损坏；β角太小不能发挥斜齿轮的优点。
标准斜齿圆柱齿轮传动尺寸计算公式
齿顶圆直径
2. 标准斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸
3. 斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和重合度
（1）正确啮合条件
一对标准的斜齿圆柱齿轮正确啮合条件是：
mn1=mn2=m
an1=an2=20°
β1=-β2
（2）重合度
ε = ε t+ εβ
式中 ε t—端面重合度；
εβ—轴端面重合度。
其中，εβ= tanβ
正确啮合
斜齿圆柱齿轮的重合度
4. 斜齿圆柱齿轮的当量齿数
斜齿齿轮的当量齿轮
法向截面n—n截斜齿轮的分度圆柱为一椭圆，椭圆C点处齿槽两侧渐开线齿形与标准刀具外廓形状相同。当量齿轮是一个假想的直齿圆柱齿轮，其端面齿形与斜齿轮法面齿形相当。
当量齿轮的齿数为:
zv=
标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为：
zmin = zvcos3β
5. 斜齿与直齿圆柱齿轮传动的比较
（1）重合度大，啮合性能好。
(2)承载能力高
(3)不发生根切的最少齿数比直齿轮的少。
(4)对制造误差的敏感性小。
(5)可以凑配中心距。
6. 螺旋圆柱齿轮传动特点
螺旋圆柱齿轮（螺旋β=45°的斜齿圆柱齿轮）传动是用来传递空间两交叉轴间的运动和转矩。
发动机中的螺旋齿轮
螺旋圆柱齿轮传动的特点是：两个齿轮的发生面相交，齿廓间为点接触。受载后，齿廓接触部分便形成一小块面积接触，由于接触面小，接触应力大，易于磨损，所以不能传递大功率；螺旋圆柱齿轮齿廓间沿高度方向有相对滑动，在齿廓公切线方向也有相对滑动，所以齿廓磨损更快，传动效率低；中心距稍有改变，对传动质量影响很大，引起振动和噪声；改变两轮的螺旋角的大小和方向，会使从动轮转向改变；传动比与齿轮分度圆和螺旋有关；传动中轴向力大。
11.3.2 圆锥齿轮传动特点简介
圆锥齿轮是用来传递两轴相交的旋转运动，在汽车的驱动桥中常用圆锥齿轮将动力旋转平面改变90°，使其与驱动轮转动方向一致。
1. 直齿圆锥齿轮传动
正确啮合条件是两齿轮大端的模数和压力角分别相等，即：m1 = m2
a1 = a2
背锥展开为一个不完整的齿轮，若将它补足为一个完整的齿轮，就成了圆锥齿轮的“当量圆柱齿轮”。它的齿形就是该直齿圆锥齿轮的齿形。当量齿轮的齿数zv为: zv=
2. 螺旋圆锥齿轮传动特点
重叠系数大，传动平稳，承载能力高的缺点，现代汽车的主减速器广泛采用螺旋圆锥齿轮传动。
3. 螺旋圆锥齿轮的旋向
分为左螺旋和右螺旋圆锥齿轮，从锥顶向齿轮看时，轮齿由小端
到大端逆时针方向倾斜为左螺纹；反之为右螺纹。一对相啮合的圆弧齿圆锥齿轮，它们的螺旋角大小应相等，旋向应相反。
11.3.3 双曲面齿轮传动的特点
1. 双曲面齿轮的特征
双曲面齿轮是在交叉的两
轴上相啮合的圆锥状的齿
轮。
2. 双曲面小齿轮的偏移距
在双曲面齿轮传动中，小
齿轮偏移距E是一项重要
参数。
双曲面齿轮的偏移与螺旋方向
（a）
（b）
（c）
（d）
3. 双曲面小齿轮的偏置方向
双曲面齿轮传动的小齿轮偏置方向有上偏置和下偏置两种。
11.3.4 齿轮齿条传动的特点
1. 双曲面齿轮的特征
齿轮齿条啮合传动时，把齿条的直线往复运动变为齿轮的回转运动或将齿轮的回转运动变为齿条的直线往复运动，齿条上各点速度大小和方向都是一致的。齿廓上各点的压力角相等，如果是标准齿条，压力角a=20°，齿条上各齿同侧齿廓线是平行且齿距相等。其大小为：
p=πm
11.3.5 蜗杆传动
1．蜗杆传动概述
（1）蜗杆传动的特点和及应用
用于传递空间两交错轴之间的回转运动和动力，通常两轴交错角为90°，一般蜗杆是主动件。蜗杆传动工作平稳，噪声低，结构紧凑，传动比大（单级传动比8～
80，在分度机构中可达到1000）；但传动效率低，一般效率为η=0.7～0.9，自锁时其效率低于50％（η=0.45左右），易磨损、发热，制造成本高，轴向力较大。常用于传动比较大，结构要求紧凑，传动功率不大的场合。
2.蜗杆传动的主要参数
（1）模数m和压力角α
（2）蜗杆分度圆直径d1 ：d1=mq
（3）蜗轮分度圆d2和中心距a ：
a = （d1+ d2）= m（q + d2）
（4）蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2蜗杆传动的传动比为
i= =
蜗杆传动z1、z2推荐值
蜗杆传动标准模数和直径（部分） （摘自GB/T10085—1988）
（5）螺旋角与导程角
蜗轮的轮齿与斜齿轮相似，把齿的旋向与轴线间的夹角称为螺旋角，用β表示。并规定当轴交错角Σ=90°时，蜗杆分度圆柱面上的导程角γ等于蜗轮分度圆柱面上的螺旋角β，两者的旋向相同，大小相等，即γ=β2
（6）蜗杆传动的正确啮合条件
为了正确啮合，在中间平面内蜗杆蜗轮的模数、压力角应分别相等，即蜗杆蜗轮正确啮合条件表示为
m t2= m a1= m
at2=aa1=a
β2=γ
3.蜗杆传动的几何尺寸计算
标准阿基米德蜗杆传动的几何尺寸计算公式
4. 蜗杆传动旋
转方向的判定
蜗杆、蜗轮旋向的判定
（a）
（b）

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