文档介绍：第二讲准双曲面齿轮的设计
河南科技大学齿轮研究所
魏冰阳

螺旋锥齿轮的发展历史
准双曲面齿轮的概述
准双曲面齿轮的设计过程
常用的加工方法
1. 螺旋锥齿轮的发展历史
1913年格里森公司发明了曲线齿锥齿轮加工机床,宣告了螺旋锥齿轮的诞生。
(Ernest Wildhaber)在《美国机械师》杂志上发表了准双曲面齿轮的几何与运动学的完整叙述。提出了准双曲面齿轮的节面模型,把复杂的问题简单化,目前我们仍以此模型为基础。
1. 螺旋锥齿轮的发展历史
,宣告了TCA方法的诞生。
(LTCA)。
1980年代后期,美国的Litvin教授独立于格里森技术,提出了“局部综合法”切齿设计分析技术,可以准确地控制齿面的二阶特性。
2. 准双曲面齿轮概述
准双曲面齿轮强度高,运动平稳,适用于减速比较大的传动,其齿数比可由10:1,60:1 以至于100:1。概括起来有如下几优点:
1) 小轮轴线偏置,使得小轮螺旋角增大,致使小轮直径显著增加,因而可以增强小轮的强度和刚性;且同等条件下可以实现比弧齿锥齿轮更大的传动比。
2) 沿齿长方向和齿高方向都有相对滑动,所以齿面磨损均匀。热处理后也便于研磨,改善接触区、提高齿面光洁度和降低噪声。
同等条件下准双曲面小轮比弧齿锥齿轮小轮大得多。
优点:
3) 比弧齿锥齿轮传动的重叠系数更大,传动更加平稳,而且齿面所受的正压力小。
4) 轴线位置的偏置,使传动在空间的布置具有了更大的自由度。如下偏可以用于降低汽车的重心增加平稳性;也可以用来增加车身的高度,增加汽车的越野性。
2. 准双曲面齿轮概述
准双曲面齿轮齿轮的传动与其他类型交错轴传动相比也有一些缺点:
(1) 计算、设计远比其它齿轮副复杂,按照格里森方法,以几何计算为例,基本的公式有150项之多,其中还有三次叠代计算(通常叠代三次,有时需要更多次)
(2)   与一般正交弧齿锥齿轮相比,切齿调整计算更加复杂,接触区配切也比较困难。
(3)   润滑条件要求高,需特殊的准双曲面齿轮润滑油。
由于大、小轮有偏置距,使得两齿面齿廓压力角和曲率都不相同,即两齿面,凸面与凹面不对称,这和弧齿锥齿轮是不同的。