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啮合角

两齿轮在啮合传动时,其节点P的圆周速度方向与啮合线N1N2之间所夹的锐角,称为啮合角(working pressure angle),通常用α'表示。

定义

图1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

两齿轮在啮合传动时,其节点P的圆周速度方向与啮合线N1N2之间所夹的锐角(图1),称为啮合角(working pressure angle),通常用α'表示。1

而两个齿轮之间的啮合角随齿轮种类、性质的改变而改变。下面将介绍常见齿轮的啮合角性质。

分类

渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

(1)当两直齿轮按标准中心距安装时

当两齿轮啮合的时候,节圆总是相切,而当两齿轮按标准中心距安装的时候,两轮的分度圆也是相切的,此时两齿轮的节圆与分度圆重合。

此时啮合角为α'(如图1)。由此定义可知,啮合角等于节圆压力角。且由于按照标准中心距安装,啮合角也等于分度圆压力角。

(2)当两轮的实际中心距a'与标准中心距a不相同时,啮合角与分度圆压力角不再相等。

此时齿轮中心距与啮合角的关系为:a'cosα'=acosα

图2 增大中心距后啮合角变化

如增大两圆中心距(如图2),此时两圆的分度圆互相分离。两圆的节圆半径大于分度圆半径,其啮合角也大于分度圆的压力角a。

齿轮与齿条传动

图3 齿轮齿条传动

如图3,齿轮与齿条传动,无论是否为标准安装,啮合线N1N2及节点P的位置始终保持不变。故齿轮的节圆恒与其分度圆重合,其啮合角α'恒等于其分度圆压力角a。只是非标准安装时,齿轮的节线与其分度线不再重合。

圆柱直齿轮内啮合传动

两齿轮内啮合传动时,其标准中心距为:

图4 内啮合传动