两齿轮在啮合传动时,其节点P的圆周速度方向与啮合线N1N2之间所夹的
锐角,称为啮合角(working pressure angle),通常用α'表示。
定义
两齿轮在啮合传动时,其节点P的圆周速度方向与啮合线N1N2之间所夹的锐角(图1),称为啮合角(working pressure angle),通常用α'表示。
而两个齿轮之间的啮合角随齿轮种类、性质的改变而改变。下面将介绍常见齿轮的啮合角性质。
分类
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
当两齿轮啮合的时候,节圆总是相切,而当两齿轮按标准中心距安装的时候,两轮的分度圆也是相切的,此时两齿轮的节圆与分度圆重合。
此时啮合角为α'(如图1)。由此定义可知,啮合角等于节圆
压力角。且由于按照标准中心距安装,啮合角也等于分度圆压力角。
(2)当两轮的实际中心距a'与标准中心距a不相同时,啮合角与分度圆压力角不再相等。
此时齿轮中心距与啮合角的关系为:a'cosα'=acosα
如增大两圆中心距(如图2),此时两圆的分度圆互相分离。两圆的节圆半径大于分度圆半径,其啮合角也大于分度圆的压力角a。
齿轮与齿条传动
如图3,齿轮与齿条传动,无论是否为标准安装,啮合线N1N2及节点P的位置始终保持不变。故齿轮的节圆恒与其分度圆重合,其啮合角α'恒等于其分度圆压力角a。只是非标准安装时,齿轮的节线与其分度线不再重合。
圆柱直齿轮内啮合传动
两齿轮内啮合传动时,其标准中心距为:
a=r2-r1=m(z2-z1)/2
(1)当按标准中心距安装时,情况和圆柱直齿轮外啮合相同。
(2)当两圆分度圆分离时,即其实际中心距小于标准中心距时,其啮合角将小于分度圆压力角。
两斜齿轮间的啮合是由轮齿的一端进入啮合逐渐过渡到另一端而最终退出啮合。故斜齿轮的啮合角为螺旋角β。
一对斜齿轮正确啮合的条件是:
(1)模数和压力角相等(mn1=mn2,αn1=αn2)
(2)螺旋角满足以下条件:
外啮合:β1=-β2
内啮合:β1=β2
直齿锥齿轮传动
如图6所示,两个直齿锥齿轮传动时,δ1、δ2分别为两锥齿轮的
分度圆锥角(简称分锥角)。
当两齿轮的轴交角∑=90。时,δ1+δ2=90。。
如图7,涡轮蜗杆传动时,两者的啮合角分别为:涡轮的
螺旋角β2,和蜗杆的
导程角γ1。
涡轮蜗杆正确啮合的条件是:
(1)蜗杆的轴面模数mx1和压力角αx1分别等于涡轮的端面模数mt2和压力角αt2,且均取为标准值m和α,即:
mx1=mt2=m,αx1=αt2=α
(2)当
蜗轮蜗杆的轴线交错角∑=90。时,还需保证γ1=β2 ,且两者螺旋线旋向相同。