重合度
机械制造领域术语
齿轮传动是依靠各对齿轮的依次啮合来实现的,实际啮合线的长度与基圆齿距的比值称为重合度。为了使齿轮能够连续传动,应该保证前一对齿轮脱离啮合时,后一对齿轮就要进入啮合,因此应该使重合度大于1。
重合度定义
要保持两齿轮在传动中连续平稳,就必须保证在前一对齿廓啮合结束前(至少是同时),后一对齿廓已经进入啮合,否则就会传动中断。在图1中可见,当一对齿在点脱开啮合时,后一对齿正好进入啮合,如果再加大基圆齿距使啮合点再分开,就会出现前一对齿在点脱开时,后一对齿还未能到达点啮合的情况,从而使传动中断或不平稳;如果反之,如果减小基圆齿距使啮合点再靠近,就会出现前一对齿在点脱开时,后一对齿早已到达点啮合的情况,从而确保了传动的连续和平稳。也就是说,基圆齿距必须小于(最多等于)实际啮合线长度。实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为齿轮啮合的重合度,用表示,即:
重合度必须大于 (或至少等于)1,才能使一对啮合的齿轮实现连续平稳传动。
重合度的计算
外啮合标准直齿圆柱齿轮重合度
如图2所示,实际啮合线 ,而:
同理
式中 为啮合角, 、 分别为两齿轮的齿顶压力角,其值为:
将上式的 、 和基圆齿距 值代入重合度的定义公式化简得:
由上述各计算公式可以看出,重合度与模数无关,影响重合度的主要参数是齿数z和啮合角 。z越大, 越大;实际啮合角 越大, 越小。
内啮合标准直齿圆柱齿轮重合度
根据内啮合的特点,确定理论啮合线和实际啮合线的位置,如图3所示:
通过类似的推导,可得:
注意:在内啮合传动中, ,即内齿轮的齿顶压力角小于啮合角。
齿轮齿条啮合时重合度
根据齿轮齿条啮合的特点,确定理论啮合线和实际啮合线的位置,如图4所示:
图4中, ,通过类似的推导,可得:
若设想将 、 都增加成齿条时,则重合度 将趋于某极限值 ,此时
则得
当 ,=20°时 ,这是重合度的最大极限值。
重合度的意义
(1)作为衡量齿轮连续传动的条件,应满足重合度 。重合度越大,表明齿轮传动的连续性和平稳性越好,一般机械制造业中,齿轮传动的许用重合度 ,即要求 。
(2)反映同时参与啮合的轮齿对数的平均值,如表示平均有1.6对齿轮参与啮合。并可据此求得单齿啮合区间和双齿啮合区间,反映齿轮的传动状态。
(3)作为衡量齿轮承载能力和传动平稳性的指标。重合度越大,传动平稳性越好。
参考资料
最新修订时间:2024-07-20 07:22
目录
概述
重合度定义
重合度的计算
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