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:此为圆筒形螺旋齿轮,利用要错交轴(又称歪斜轴)间传动时称之。3、其它之特殊齿轮:面齿轮:为能与正齿轮或与螺旋齿轮咬合之圆盘形的面齿轮。鼓形蜗轮齿轮:凹鼓形蜗杆及与此咬合之齿轮的总称。戟齿轮:传达错交轴之圆锥状齿轮。形状类似弯齿伞形齿轮。三、齿轮传动的基本要求(一)传递运动的准确性由齿轮啮合原理可知,在一对理论的渐开线齿轮传动过程中,两齿轮之间的传动比是确定的,这时传递运动是准确的。但由于不可避免地存在着齿轮的加工误差和齿轮副的装配误差,使两轮的传动比发生变化。从而影响了传递运动的准确性,具体情况是,在从动轮转动360°的过程中,两轮之间的传动比成一个周期性的变化,其转角往往不同于理论转角,即发生了转角误差,而导致传动运动的不准确,这种转角误差会影响产品的使用性能,必须加以限制。(二)传动的平稳性齿轮传动过程中发生冲击、噪音和振动等现象,影响齿轮传动的平稳性,关系到机器的工作性能、能量消耗和使用寿命以及工作环境等。因此,根据机器不同的使用情况,提出相应的齿轮传动平稳性要求,产生齿轮传动不平稳的原因,主要是由于传动过程中传动比发生高频地瞬时突变的结果。在从动齿轮转一转的过程中,引起传递不准确的传动比变化只有一个周期,而引起传动不平稳的传动比变化有许多周期,两者是不同的,实际上在齿轮传动过程中,上述两种传动比的变化同时存在。(三)载荷分布的均匀性两齿轮相互啮合的齿面,在传动过程中接触情况如何,将影响到被传递的载荷是否能均匀的分布在齿面上,这关系到齿轮的承载能力,也影响到齿面的磨损情况和使用寿命。(四)传动侧隙的合理性传动侧隙是指齿轮传递过程中,一对齿轮在非工作齿面间所形成的齿侧间隙。不同用途的齿轮,对传动侧隙的要求不同,因此,应合理的确定其数值,一般传递动力和传递速度的齿轮副,其侧隙应稍大,其作用是提供正常的润滑所必须的储油间隙,以及补偿传动时产生的弹性变形和热变形,对于需要经常正转或者反转的传动齿轮副,其传动侧隙应小些,以免在变换转向时产生空程和冲击。四、齿轮传动机构的精度要求(一)齿轮的加工精度齿轮加工时,由于种种原因,使加工出来的齿轮总是存在不同程度的误差。制造误差大了,精度就低,它将直接影响齿轮传动的运转质量和承载能力;而精度要求过高,将给加工带来困难。根据齿轮使用的要求,对齿轮制造精度提出下面四方面的要求:1、运动精度,运动精度决定齿轮在转动一周范围内转角的全部误差数值,要求齿齿轮传动时有正确的传动比。2、工作平稳性,工作平稳性决定齿轮在转动一周内转角误差值中多次重复的数值。齿轮在转过一个很小的角度时(例如一个齿),它的转速也是忽快忽慢的,即也存在着理论转角和实际转角之差。这种转角差,在齿轮旋转一周中,变化的次数非常频繁,多次周期性的出现,因而引起冲击、振动和噪声,使齿轮传动不平稳。简言之,运动精度是指齿轮在转动一周中的最大转角误差,而工作平稳性则是指瞬时的传动变化,两者是有区别的。3、接触精度,接触精度决定齿轮传动中啮合齿面接触半点的比例大小。齿面接触是否良好直接影响齿轮的承载能力和齿轮工作的寿命。4、齿侧间隙,在齿轮传动中,相互啮合的一对齿轮在非工作齿面留出的一定间隙称为尺侧间隙。齿侧间隙不是一项精度指标,而是需要按齿轮工作条件的不同,确定不同的齿侧间隙。齿侧间隙的作用是使润滑油流通、补偿齿轮制造和装配误差、防止因受热膨胀或受力变形而使齿轮运转时咬住。对于侧隙的要求按使用场合的不同来区分:仪器中读数齿轮的侧隙一般为零值;经常正反转、转数不高的齿轮侧隙可小些;一般传动齿轮采用标准侧隙;高速高温传动齿轮的侧隙可较大些。(二)齿轮的精度等级对齿轮及齿轮副规定13个精度等级,其中0级精度最高,其余各级精度依次降低,12级精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般相同。若齿轮副中两个齿轮的精度等级不同,则按其精度较低者确定齿轮副的精度等级。3~5级属于精密级;6~8级属于中精度级,常用于机床中;9~12级为低精度等级。齿轮的传动精度,按照要限制的各项公差和极限偏差,可分为三个公差组。第Ⅰ组为运动精度,影响传递运动的准确性,用限制齿圈径向圆跳动公差、公法线长度变动公差等来保证;第Ⅱ组为工作平稳性精度,影响传递运动的平稳性、噪声和振动,一般用限制齿距和基节极限偏差以及切向和径向综合公差来保证;第Ⅲ组为接触精度,影响齿面载荷分布的均匀性,一般用限制齿向公差、接触线公差等来保证。这三个组的精度标准指标,按使用要求的不同,允许采用相同的精度等级,也允许采用不同的精度等级。(三)齿轮副的接触精度它是用齿轮副的接触斑点和接触位置来评定的,所谓接触斑点就是装配好的齿轮副,在轻微的制动下运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹。接触痕迹的大小是在齿面展开图上用百分表来计算的。接触斑点的分布位置应趋近齿面中部,齿顶和两端部棱边处不允许接触。(四)齿轮副的侧隙装配好的齿轮副,若固定其中一个齿轮,另一个齿轮能转过的节圆弧长的最大值,称为圆周侧隙。齿轮副的侧隙要求应根据工作条件,用最大极限侧隙与最小极限侧隙来规定。侧隙要求是通过选择适当的中心距偏差、齿厚极限偏差(或公法线平均长度偏差)等来保证。五、齿轮的装配与检查(一)圆柱齿轮传动机构的装配装配圆柱齿轮传动机构,一般可按下述顺序进行:把齿轮装在轴上;把齿轮轴部件装入箱体中。、齿轮与轴的装配。齿轮是装在轴上工作的,轴安装齿轮的部位应光洁并符合图样要求。齿轮在轴上可以空转、滑移或固定连接。在轴上空转或滑移的齿轮,与轴为间隙配合,装配后的精度主要取决于零件本身的加工精度。这类齿轮的装配比较方便,装配后,齿轮在轴上不得有晃动现象。在轴上固定的齿轮,通常与轴为过渡配合或少量过盈配合,装配时需加一定外力。压装时,要避免齿轮歪斜和产生变形等。若配合的过盈量较小,可用手工工具敲击压装,过盈量较大的,可用压力机压装或采用热装法进行装配。将齿轮安装在轴上,常见的误差是齿轮的偏心、歪斜和丢安眠未贴紧轴肩。精度要求高的齿轮传动机构,在压装后需要检查。检查其径向圆跳动和端面圆跳动误差。径向圆跳动误差的检查方法。将齿轮轴支持在V形架或两顶尖上,使轴与平板平行,把圆柱规放在齿轮的轮齿间,将百分表测量头抵在圆柱规上,从百分表上得出一个读数。然后转动齿轮,每隔 3~4个齿重复进行测量,测得百分表最大读数与最小读数之差,就是齿轮分度圆上的径向圆跳动误差。端面圆跳动误差的检查方法,用顶尖将轴颈在中间,使百分表测量头抵在齿轮端面上,在齿轮轴旋转一周范围内,百分表的最大读数与最小读书之差即为齿轮端面圆跳动误差。这里还要指出,安装在非剖分式箱体内的传动齿轮,将齿轮先装在轴上后,不能安装进箱体中时,齿轮与轴的装配是在装入箱体的过程中同时进行的。齿轮与轴为锥面配合时,常用语定心精度较高的场合。装配前,用涂色法检查内外锥面的接触情况,贴合端面圆跳动误差的检查方法,用顶尖将轴颈在中间,使百分表测量头抵在齿轮端面上,在齿轮轴旋转一周范围内,百分表的最大读数与最小读书之差即为齿轮端面圆跳动误差。这里还要指出,安装在非剖分式箱体内的传动齿轮,将齿轮先装在轴上后,不能安装进箱体中时,齿轮与轴的装配是在装入箱体的过程中同时进行的。齿轮与轴为锥面配合时,常用语定心精度较高的场合。装配前,用涂色法检查内外锥面的接触情况,贴合面不良的可用三角刮刀进行修正,装配后,轴端与齿轮端面应有一定的间隙。2、将齿轮轴部件装入箱体。 这是一个极为重要的工序, 装配方法应根据轴在箱体中的结构特点而定。为了保证质量,装配前应检验箱体的主要部件是否达到规定的技术要求。检验内容主要有:孔和平面的尺寸精度及几何形状精度;孔和平面的表面粗糙度及外观质量;孔和平面的表面粗糙度及外观质量;孔和平面的相互位置精度。前两项检验比较简单,这里就孔和平面的相互位置精度检验方法介绍如下:同轴线孔的同轴度误差的检验。在成批生产中,用专用检验心轴检验,若心轴能自由地推入几个孔中,表明孔的同轴度误差在规定范围之内。对精度要求不高的孔,为减少专用检验心轴数量,可用几副不同外径的检验套配合检验。若要确定同轴度误差值,可用检验心轴及百分表,在两孔中装入专用套,将心轴插入套中,再将百分表固定在心轴上,转动心轴即可测出同轴度误差值。(二)锥齿轮传动机构的装配、锥齿轮轴向位置确定:准确确定两锥齿轮在轴上的轴向位置,必须使两齿轮分度圆锥相切,两锥顶重合。锥齿轮啮合质量检查与直齿轮基本相同。(三)蜗杆传动机构的装配和差速器的装配、对涡轮蜗杆传动的技术要求:(1)涡杆中心线与涡轮中心线相互垂直。(2)蜗杆轴线应在涡轮轮齿的对称中心面内。(3)蜗杆与涡轮间的中心距要准确。(4)有适当的齿侧间隙。(5)有正确的接触斑点。2、蜗杆传动机构的装配过程蜗杆传动机构的装配工艺过程配顺序,应根据具体结构而定。一般是先装涡轮,但也有先装蜗杆,后装涡轮的。一般情况下,按下列顺序进行:(1)组合式涡轮,应先将齿轮圈压装在轮毂上,压装方法与过盈装配相同,并用螺钉加以紧固。(2)将涡轮装在轴上,其装配与检验方法与装配圆柱齿轮相同。(3)把涡轮轴组件装入箱体,然后再装入蜗杆,因蜗杆轴的位置已由箱体孔决定,要使蜗杆轴线位于涡轮轮齿的对称中心面内,只能通过改变调整垫片厚度的方法,调整涡轮的轴向位置3、蜗杆传动机构装配质量的检验1)箱体孔中心距的检验,测量时,将两根检验心轴分别插入箱体,装配涡轮轴和蜗杆的孔中,用三支千斤顶将箱体支撑在平板上。调整千斤顶,使其中一根心轴与平板平面平行后,再分别测量出两心轴至平板平面的距离,最后根据测出两轴线之间的中心距。(2)箱体孔轴心线之间垂直度检验。检验时,先将心轴1、2分别插入箱体上涡轮轴和蜗杆的安装孔中,在心轴1上的一端套上装有百分表的支架,并用螺钉紧固。百分表测量头抵住心轴2,旋转心轴1,百分表在心轴2上L长度范围内的读数差,即为两轴线在L长度内的垂直度误差。4、蜗杆传动机构啮合质量的检验1)百分表法:直接测量法和测量杆的测量法。2)涡轮接触斑点法:将红丹粉涂在蜗杆上,轻轻转动。3)检查运转的灵活性,手转动蜗杆时,是否松紧一致,是否有咬住现象等。5、差速器的装配要求:(1)、装配场所与器具及劳保用品不得有影响装配质量的污染。2)、装配时不得用钢锤直接敲打零件。3)、文明装配,轻拿轻放,尤其是配合表面不得有磕碰伤痕和毛刺。(4)、齿轮与十字轴、壳体及垫片之间配合部位应以机油润滑。(5)、差速器左右壳必须有相同的组合件序号,且印记必须对准。(6)、总成装配后用带花键的轴转动半轴齿轮时应很轻便,无卡住现象。(7)、装配后的差速器总成应完全浸入润滑油中,使齿轮在工作中处于完全的润滑状态。六、齿轮传动的失效形式及措施(一)齿轮折断危害:当齿根弯曲应力过大,突然过载、冲击载荷等易产生折断措施:1、增大齿根过渡曲线半径、降低表面粗糙度值,减轻加工损伤,采用表面强化处理、增大轴及轴承的刚度,使接触表面受力均匀。(二)齿面点蚀危害:接触应力多次作用后,靠近界限的齿根面处表面层会出现若干微小的裂纹,润滑油被挤进裂纹中产生高压,使裂纹进一步扩展,在载荷作用下最终导致表层金属呈小片状脱落,在零件表面留下微小的凹坑。措施:1、提高齿面硬度和降低表面粗糙值、在许用范围内采用大的变位系数和,以增大综合曲率半径3、采用粘度较高的润滑油4、减小动载荷(三)齿面磨粒磨损危害:磨损后,正确齿形遭到破坏,齿厚减薄,最后导致轮齿因强度不足而折断。措施:1、提高齿面硬度、降低表面粗糙度值、降低滑动系数、注意润滑油的清洁和定期更换等、采用闭式传动、对于开式传动,应特别注意清洁,减小磨粒侵入(四)齿面胶合危害:在高速、正在传动中,高温、高压使两接触面熔黏在一起而产生的。措施:1、采用角度变位齿轮传动2、减小模数和齿高以降低滑动速度3、采用极压润滑油、选用抗胶合性能好的齿轮副材料5、材料相同时,使大、小齿轮保持适当硬度差6、提高齿面硬度和降低表面粗糙度值等(五)齿面塑性变形危害:齿面较软的轮齿, 重载时可能在摩擦力作用下产生齿面塑性流动, 从而破坏正确的齿面啮合。措施:1、适当齿面硬度2、采用粘度较大的润滑油七、影响齿轮传动效率因素1、啮合中的摩擦损失2、润滑油被搅动的油阻损失3、轴承中的摩擦损失八、结论随着科学技术和制造业的发展,许多机器和设备所需的动力速度愈来愈大,因而对齿轮的精度要求也将越来越高。齿轮传动的装配是机器安装与检修时比较重要且要求较高的工作,装配良好的齿轮传动,噪声小,振动小,使用寿命长。所以,研究齿轮的配合技术对工业领域具有重大意义。