实验四、斜齿圆柱齿轮传动实验

一、斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点
1.啮合特点
直齿圆柱齿轮啮合时，轮齿接触线是一条平行于轴线的直线，并沿齿面移动，如图4-1a所示。 所以在传动过程中，两轮齿将沿着整个齿宽同时进入啮合或同时退出啮合，因而轮齿上所受载荷也是突然加上或突然卸下， 传动平稳性差，易产生冲击和噪声。
斜齿圆柱齿轮啮合时，其瞬时接触线是斜直线，且长度变化见图4-1b。一对轮齿从开始啮合起，接触线的长度从零逐渐增加到z大，然后又由长变短，直至脱离啮合。因此，轮齿上的载荷也是逐渐由小到大，再由大到小，所以传动平稳， 冲击和噪声较小。此外，一对轮齿从进入到退出，总接触线较长，重合度大，同时参与啮合的齿对多，故承载能力高。

图4-1圆柱直齿轮、斜齿轮接触线比较
2.正确的啮合条件：
一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：齿轮副的法面模数和法面压力角分别相等，而且螺旋角大小相等，旋向相反，即

3.中心距a
如图4-2所示，过P点作交错轴斜齿轮副轴线的公垂线， 它的长度就是交错轴斜齿轮传动的中心距：






图4-2交错轴斜齿轮传动
5.传动比
假设两轮的端面模数分别为mt1与mt2，分度圆直径分别为d1与d2，则两轮齿数分别为





因此，两轮的传动比为





二、实验操作
1、实验的目的：
⑴了解斜齿轮传动的构成，认识其组成元件；
⑵掌握斜齿轮相关几何参数的定义及其意义；
⑶掌握斜齿轮传动比等参数的计算方法；
⑷了解斜齿轮的类型及其在工程实际中的应用；
⑸了解斜齿轮传动的类型及其应用；
⑹掌握斜齿圆柱齿轮传动系统的安装及校准方法；
2、实验内容：
1计算斜齿轮传动比；
2计算斜齿轮传动系统的交错角；
3计算斜齿轮传动系统中轴的转速；
4安装并校准斜齿圆柱齿轮传动系统；
3、实验器材
电机一台、电机座、标准斜齿圆柱齿轮一对，轴承座，立柱，传动轴（&phi20活塞杆）、T型螺钉、M12螺母、百分表一个、游标卡尺一把、直尺一把（20cm）、米尺一把、转速传感器、各种安装工具等。
4、实验过程与步骤
实验1、计算如图4-3搭接一对交错轴斜齿轮的传动比；

Z1=19Z2=19
图4-3
主动轮齿数：Z1=
从动轮齿数：Z2=
传动比：i=
实验2、安装和校准直齿圆柱齿轮传动系统
在这个实验中，将执行安装步骤和校准斜齿圆柱齿轮传动系统，（图4-4的传动机构的搭建和校准见实验三、直齿圆柱齿轮）；

图4-4
1.执行下列安全检查
A.穿着合身的衣服（不可穿较宽松的）
B.项链、手表、戒指、领带等饰品必须摘下
C.将长发盘起或置于帽中
D、地面不可潮湿。
2、 安装传动系统。
1、下面将直接进入斜齿圆柱齿轮的搭建；
1）选折合适的位置搭建斜齿轮传动系统；
A、选折长短合适的轴承支撑架和斜齿轮的传动轴、按照前面的实验搭建。
B、将一对斜齿轮分别紧固在两传动轴上，移动轴承支架对齐两斜齿轮。如果高度不合适可垫垫圈调整。
C、按照校准直齿圆柱齿轮的方法来校准此传动系统，保证两轴线成90度；
D、手动运行传动系统，保证传动系统的正确安全远行，搭建图如图4-5
E、开启电源开关，低速运行一段时间，缓慢提速。
F、在运行过程中观察斜齿轮啮合情况，传动是否平稳、噪音是否正常。
G、如出现异常，关掉电机电源，检查是否搭建中出现问题，及时改正。
H、实验完成后降低电机转速到z小并关闭电源。
J、断开安全开关
K、拆卸安装并将各部件放回原处
注意：在齿轮旋转过程中请勿用手或者其他物品触碰，以免受伤！

图4-5
习 题
4-1斜齿圆柱齿轮的法面参数与端面参数有什么关系？
4-2什么是斜齿圆柱齿轮的当量齿数?
4-3交错轴斜齿圆柱齿轮传动有些什么特点?

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