渐开线齿轮传动的重要特性之一是齿面间存在相对滑动。而且这种滑动无法避免。设计者应当了解相对滑动的原理和计算,以便在设计时予以减轻。行之有效的方法便是调整啮合的起始点及啮合终止点的位置。
通常用滑动率来表示齿面间的相对滑动。设内啮合中的外齿轮与内齿轮在任一点K接触(见图4-15),外齿轮主动,内齿轮从动。vK1、vK2分别为外齿轮、内齿轮在K点的圆周速度,vK1t、vK2t分别为其在K点沿齿面的切向速度。则滑动率η由以下两式表示。
图4-15 滑动率的计算
外齿轮
内齿轮
式中
因为
所以 。
将上述各式代入式(4-50)、式(4-51)得
由此可知,滑动率随着啮合点的位置而变化,图4-16为其变化曲线。
在节点P的滑动率为零。在B2、B1点的滑动率,可将有关参数代入式(4-52)及式(4-53)经整理后,由下列各式表示。
外齿轮齿根部的滑动率
外齿轮齿顶部的滑动率
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图4-16 内啮合滑动率变化曲线
内齿轮齿顶部的滑动率
内齿轮齿根部的滑动率
由于相对滑动速度方向不同,由上述各式求得的滑动率有正负之分。但是判断相对滑动的大小,是以滑动率的绝对值为依据的,即滑动率的绝对值不应超过许用值。而通常所说的滑动率也都是指其绝对值而言。滑动率是一个比值,所以其许用值与齿轮的节圆的圆周速度有关,如表4-8所示。
表4-8 滑动率的许用值
【例4-5】 一内啮合标准齿轮副,m=2mm,α=20°,ha∗=1,z1=30,z2=60,试计算其重合度和滑动率。
解
重合度
其中α′=α=20°。
滑动率为
其中α′=α=20°。
由本例计算结果可知,内啮合传动的滑动率在B2点最大。为了减小滑动率,可以对内齿轮进行正变位,使B2点向节点P靠近,则B2点的滑动率便可减小。
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