實(shí)驗(yàn)四、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)
一、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的嚙合特點(diǎn)1. 嚙合特點(diǎn)
直齒圓柱齒輪嚙合時(shí),輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線,并沿齒面移動(dòng),如圖4-1(a)所示。 所以在傳動(dòng)過(guò)程中,兩輪齒將沿著整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或同時(shí)退出嚙合,因而輪齒上所受載荷也是突然加上或突然卸下, 傳動(dòng)平穩(wěn)性差,易產(chǎn)生沖擊和噪聲。
斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí),其瞬時(shí)接觸線是斜直線,且長(zhǎng)度變化(見(jiàn)圖4-1(b))。一對(duì)輪齒從開(kāi)始嚙合起,接觸線的長(zhǎng)度從零逐漸增加到最大,然后又由長(zhǎng)變短,直至脫離嚙合。因此,輪齒上的載荷也是逐漸由小到大,再由大到小,所以傳動(dòng)平穩(wěn), 沖擊和噪聲較小。此外,一對(duì)輪齒從進(jìn)入到退出,總接觸線較長(zhǎng),重合度大,同時(shí)參與嚙合的齒對(duì)多,故承載能力高。
圖4-1 圓柱直齒輪、 斜齒輪接觸線比較
2.正確的嚙合條件:
一對(duì)外嚙合斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件是:齒輪副的法面模數(shù)和法面壓力角分別相等,而且螺旋角大小相等,旋向相反,即
3.中心距a
如圖4-2所示,過(guò)P點(diǎn)作交錯(cuò)軸斜齒輪副軸線的公垂線, 它的長(zhǎng)度就是交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)的中心距:
圖4-2 交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)
5. 傳動(dòng)比
假設(shè)兩輪的端面模數(shù)分別為mt1與mt2,分度圓直徑分別為d1與d2,則兩輪齒數(shù)分別為
因此,兩輪的傳動(dòng)比為
二、實(shí)驗(yàn)操作
1、實(shí)驗(yàn)的目的:
⑴了解斜齒輪傳動(dòng)的構(gòu)成,認(rèn)識(shí)其組成元件;
⑵掌握斜齒輪相關(guān)幾何參數(shù)的定義及其意義;
⑶掌握斜齒輪傳動(dòng)比等參數(shù)的計(jì)算方法;
⑷了解斜齒輪的類型及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用;
⑸了解斜齒輪傳動(dòng)的類型及其應(yīng)用;
⑹掌握斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法;
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
(1)計(jì)算斜齒輪傳動(dòng)比;
(2)計(jì)算斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的交錯(cuò)角;
(3)計(jì)算斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速;
(4)安裝并校準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng);
3、實(shí)驗(yàn)器材
電機(jī)一臺(tái)、電機(jī)座、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪一對(duì),軸承座,立柱,傳動(dòng)軸(φ20活塞桿)、T型螺釘、M12螺母、百分表一個(gè)、游標(biāo)卡尺一把、直尺一把(20cm)、米尺一把、轉(zhuǎn)速傳感器、各種安裝工具等。
4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟
實(shí)驗(yàn)1、計(jì)算如圖4-3搭接一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪的傳動(dòng)比;
Z1=19 Z2=19
圖4-3
主動(dòng)輪齒數(shù):Z1=
從動(dòng)輪齒數(shù):Z2=
傳動(dòng)比:i=
實(shí)驗(yàn)2、安裝和校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,將執(zhí)行安裝步驟和校準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),(圖4-4的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的搭建和校準(zhǔn)見(jiàn)實(shí)驗(yàn)三、直齒圓柱齒輪);
圖4-4
1.執(zhí)行下列安全檢查
A.穿著合身的衣服(不可穿較寬松的)
B.項(xiàng)鏈、手表、戒指、領(lǐng)帶等飾品必須摘下
C.將長(zhǎng)發(fā)盤(pán)起或置于帽中
D、地面不可潮濕。
2、 安裝傳動(dòng)系統(tǒng)。
1、下面將直接進(jìn)入斜齒圓柱齒輪的搭建;
1)選折合適的位置搭建斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng);
A、選折長(zhǎng)短合適的軸承支撐架和斜齒輪的傳動(dòng)軸、按照前面的實(shí)驗(yàn)搭建。
B、將一對(duì)斜齒輪分別緊固在兩傳動(dòng)軸上,移動(dòng)軸承支架對(duì)齊兩斜齒輪。如果高度不合適可墊墊圈調(diào)整。
C、按照校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的方法來(lái)校準(zhǔn)此傳動(dòng)系統(tǒng),保證兩軸線成90度;
D、手動(dòng)運(yùn)行傳動(dòng)系統(tǒng),保證傳動(dòng)系統(tǒng)的正確安全遠(yuǎn)行,搭建圖如圖4-5
E、開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān),低速運(yùn)行一段時(shí)間,緩慢提速。
F、在運(yùn)行過(guò)程中觀察斜齒輪嚙合情況,傳動(dòng)是否平穩(wěn)、噪音是否正常。
G、如出現(xiàn)異常,關(guān)掉電機(jī)電源,檢查是否搭建中出現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)改正。
H、實(shí)驗(yàn)完成后降低電機(jī)轉(zhuǎn)速到最小并關(guān)閉電源。
J、斷開(kāi)安全開(kāi)關(guān)
K、拆卸安裝并將各部件放回原處
注意:在齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中請(qǐng)勿用手或者其他物品觸碰,以免受傷!
圖4-5
習(xí) 題
4-1 斜齒圓柱齒輪的法面參數(shù)與端面參數(shù)有什么關(guān)系?
4-2 什么是斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)?
4-3 交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)有些什么特點(diǎn)?