直齒圓柱齒輪-斜齒圓柱齒輪復合傳動實驗

直齒圓柱齒輪傳動圖11-1（a）          斜齒圓柱齒輪傳動圖13-2(b)
直齒圓柱齒輪傳動和斜齒圓柱齒輪傳動都是機械中經(jīng)常應用的傳動方式，由于其各自的特點，有各自的應用場所，實際中經(jīng)常從出現(xiàn)兩者的組合傳動方案，以利用直齒圓柱齒輪傳動能夠加減速等特點 ，以及利用斜齒圓柱齒輪傳動能夠傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運動的特點找到兩者的最佳組合方式。通過實際的安裝與運轉，比較斜齒輪與直齒輪的運轉特性，為合理的選擇傳動類型，建立直觀的物理概念。
一、 實驗目的和要求：
⑴認識熟知該傳動系統(tǒng)的基本組成元件；
⑵熟悉該傳動系統(tǒng)的結構類型特點；
⑶領會該傳動系統(tǒng)在工程機械中的應用場合；
⑷掌握各個元件的相關幾何參數(shù)的定義及其意義；
⑸通過實驗實踐，加強學生動手能力和實驗分析能力。
二、實驗內(nèi)容：
1、通過安裝，理解安裝過程如何保證精度滿足設計要求。
2、觀察、測量系統(tǒng)的運轉情況，并給出初步的結論。
3、斜齒輪傳動的優(yōu)點是嗓聲低，承載能力強，運轉平穩(wěn)，其缺點是軸向力較大，影響了軸承的壽命。本實驗是在直齒輪運轉實驗的基礎上一個提高實驗，也是實驗研究內(nèi)容多樣性的一個體現(xiàn)。
4、要求學生靈活運用機構組合，創(chuàng)造性地設計，拼接機構。
三、實驗器材：
電機、齒輪一對、斜齒輪一對、長短軸承支撐架、軸承、T型螺釘、安裝
工具和測量工具等。
四、傳動系統(tǒng)的安裝步驟：
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.項鏈、手表、戒指、領帶等飾品必須摘下
C.將長發(fā)盤起或置于帽中
D、地面不可潮濕。
2、安裝傳動系統(tǒng)。
1、選折合適的位置安裝電動機，并把主動齒輪安裝在電機軸上。（安裝過程見直齒圓柱齒輪傳動實驗）。
2、選折合適的位置搭建從動齒輪傳動系統(tǒng)（安裝過程見直齒圓柱齒輪傳動實驗）。
3、在直齒圓柱齒輪傳動的輸出軸上安裝斜齒圓柱齒輪傳動的主動齒輪。（安裝過程見斜齒圓柱齒輪傳動實驗）。
4、選折合適的位置搭建從動斜齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)（安裝過程見斜齒圓柱齒輪傳動實驗）。
5、手動運行系統(tǒng)，觀察傳動系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能平穩(wěn)、安全的運行。
6、開啟電源開關，低速運行一段時間，緩慢提速。
7、在運行過程中觀察傳動中各軸轉速的變化和力矩的變化情況。
8、如出現(xiàn)異常，關掉電機電源，檢查是否搭建中出現(xiàn)問題，及時改正。
9、實驗完成后降低電機轉速到最小并關閉電源。
10、斷開安全開關
11、拆卸安裝并將各部件放回原處
注意：在電機轉動過程中切勿用手及其其他物品觸碰！
五、構件介紹和嚙合特點和條件：
1、構件介紹：
齒廓曲面母線與齒輪軸線相平行的齒輪，稱為直齒圓柱齒輪，又稱正齒輪或
簡稱直齒輪。外嚙合齒輪傳動為兩個外齒輪互相嚙合，兩齒輪的轉動方向相反，
如圖11-1(a)。
齒廓曲面母線相對于齒輪軸線偏斜一定角度的齒輪，稱為斜齒圓柱齒輪，簡
稱斜齒輪。一對軸線相平行的斜齒輪相嚙合， 構成平行軸斜齒輪傳動，如圖11-1(b)。
2. 嚙合特點：
直齒圓柱齒輪嚙合時，輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線，并沿齒面移動，
如圖 (a)所示。 所以在傳動過程中，兩輪齒將沿著整個齒寬同時進入嚙合或同
時退出嚙合，因而輪齒上所受載荷也是突然加上或突然卸下， 傳動平穩(wěn)性差，
易產(chǎn)生沖擊和噪聲。 ��
斜齒圓柱齒輪嚙合時觸線的長度從零逐漸增加到最大，然后又由長變短，直
至脫離嚙合。因此，，其瞬時接觸線是斜直線，且長度變化(見圖(b)一對輪齒
從開始嚙合起，接輪齒上的載荷也是逐漸由小到大，再由大到小，所以傳動平穩(wěn)，
沖擊和噪聲較小。此外，一對輪齒從進入到退出，總接觸線較長，重合度大，同
時參與嚙合的齒對多， 故承載能力高。
3 、正確嚙合條件��
3.1 直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件：
 直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件也稱為齒輪副的配對條件。一對漸開線齒輪正確嚙合時（如圖11-2所示），齒廓的嚙合點必定在嚙合線上，并且各對輪齒都可能同時嚙合，其相鄰兩齒同向齒廓在嚙合線上的長度(法向齒距pn)必須相等，否則，就會出現(xiàn)兩輪齒廓分離或重疊的情況。

圖11-2齒輪副的正確嚙合條件
如前所述，齒輪的法向齒距p_n等于其基圓齒距p_b，即
p_b1=πm₁cosα₁��
p_b2=πm₂ cosα₂
為使兩輪基圓齒距相等，聯(lián)立上面兩式有��
πm₁ cosα₁=πm₂ cosα₂
由于齒輪副的模數(shù)m和壓力角α都是標準值， 故有m₁=m₂
所以，齒輪副的正確嚙合條件是：兩輪的模數(shù)m和壓力角α應該分別相等。
3.2斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件：
一對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，



實驗搭接實物圖11-3