論正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質

1、1論正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質中煤北京煤機中煤北京煤機公司退休職工公司退休職工周萬峰周萬峰退摘要摘要：傳統(tǒng)的觀點認為：變傳統(tǒng)的觀點認為：變位齒輪機構尺寸的減小是由于位齒輪機構尺寸的減小是由于minzz?所致。也就是說是由于齒數(shù)的減小所致。本文認為：所致。也就是說是由于齒數(shù)的減小所致。本文認為：只有正傳動齒輪才能減小機構尺寸，但機構尺寸的減小并非由于齒數(shù)的減少所致，而是嚙只有正傳動齒輪才能減小機構尺寸，但機構尺寸的減小并非由于齒數(shù)的

2、減少所致，而是嚙合角增大使然，與齒數(shù)多少無關。合角增大使然，與齒數(shù)多少無關。關鍵詞關鍵詞：正傳動齒輪，機構尺寸，齒數(shù)，嚙合角。正傳動齒輪，機構尺寸，齒數(shù)，嚙合角。一、一、概述概述不論在教材上還是有關齒輪的各種著述中，大凡講到變位齒輪的優(yōu)點時都說變位齒輪不論在教材上還是有關齒輪的各種著述中，大凡講到變位齒輪的優(yōu)點時都說變位齒輪能減小機構尺寸。至于機構尺寸減小的原因一般都是這樣表述的：為了減小機構尺寸，設能減小機構尺寸。至于機構尺寸減小的原

3、因一般都是這樣表述的：為了減小機構尺寸，設計時應盡可能地減少小齒輪的齒數(shù)。因計時應盡可能地減少小齒輪的齒數(shù)。因d=mz而m與強度有關，不能隨便減小，故只有減與強度有關，不能隨便減小，故只有減少齒數(shù)。但用滾切法加工標準齒輪時，其齒數(shù)不得小于最少齒數(shù)少齒數(shù)。但用滾切法加工標準齒輪時，其齒數(shù)不得小于最少齒數(shù)Zmin否則根切。采用變位否則根切。采用變位傳動則可使小輪的齒數(shù)減少到傳動則可使小輪的齒數(shù)減少到minzz?，從而可使機構尺寸大為減小云云

4、。筆者對此有不，從而可使機構尺寸大為減小云云。筆者對此有不同看法。筆者認為：只有正傳動齒輪才能減小機構尺寸（高度變位是不能減小機構尺寸的）同看法。筆者認為：只有正傳動齒輪才能減小機構尺寸（高度變位是不能減小機構尺寸的）。但機構尺寸的減小并非由于齒數(shù)的減少所致，而是嚙合角增大使然，與齒數(shù)多少無關。但機構尺寸的減小并非由于齒數(shù)的減少所致，而是嚙合角增大使然，與齒數(shù)多少無關。其實傳統(tǒng)的觀點是在這樣的前提下才能減小機構尺寸的：即事先將模數(shù)定為某

5、一數(shù)值，其實傳統(tǒng)的觀點是在這樣的前提下才能減小機構尺寸的：即事先將模數(shù)定為某一數(shù)值，而后減少齒數(shù)。比如事先將模數(shù)定為而后減少齒數(shù)。比如事先將模數(shù)定為m=5mm，當，當z=17時，分度圓直徑時，分度圓直徑d=mz=517=85517=85mm；當；當z=11z=11時（齒輪進行正變位）時（齒輪進行正變位），則，則d=511=55d=511=55mm，這樣，齒輪的尺寸不是減小很，這樣，齒輪的尺寸不是減小很多嗎？有的書上就是用這樣的例子來解釋

6、的。其實這樣的解釋是不能服人的。眾所周知，多嗎？有的書上就是用這樣的例子來解釋的。其實這樣的解釋是不能服人的。眾所周知，不論標準齒輪還是變位齒輪，齒數(shù)多，則模數(shù)就??；齒數(shù)少，則模數(shù)就大。怎么可能齒數(shù)不論標準齒輪還是變位齒輪，齒數(shù)多，則模數(shù)就??；齒數(shù)少，則模數(shù)就大。怎么可能齒數(shù)不同的兩對齒輪，它們的模數(shù)卻能相等呢？就以此例而言，如不同的兩對齒輪，它們的模數(shù)卻能相等呢？就以此例而言，如d=85d=85mm的齒輪的強度剛好的齒輪的強度剛好滿足

7、要求的話，那就說明滿足要求的話，那就說明d=55d=55mm的齒輪的強度不夠；如的齒輪的強度不夠；如d=55d=55mm的齒輪的強度滿足要求的齒輪的強度滿足要求的話，那就說明的話，那就說明d=85d=85mm的齒輪的強度太富裕，的齒輪的強度太富裕，5?mmm不合理，應當減小。所以，事不合理，應當減小。所以，事先將模數(shù)定為某一數(shù)值，而后用減少齒數(shù)的辦法來達到減小機構尺寸的目的這種做法是不先將模數(shù)定為某一數(shù)值，而后用減少齒數(shù)的辦法來達到減小

8、機構尺寸的目的這種做法是不合理的合理的，是達不到目的的。關于高度變位齒輪不能減小機構尺寸的問題，請看拙作，是達不到目的的。關于高度變位齒輪不能減小機構尺寸的問題，請看拙作《高度高度變位齒輪不能減小機構尺寸問題的研究變位齒輪不能減小機構尺寸問題的研究》一文，這里就不論述了。下面以直齒圓柱齒輪的一文，這里就不論述了。下面以直齒圓柱齒輪的接觸強度理論闡述正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質。接觸強度理論闡述正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質。二、二

9、、論證論證標準直齒圓柱輪計算中心距的公式標準直齒圓柱輪計算中心距的公式①為：為：??mmKMCAAjj)(3120???（1）變位直齒圓柱齒輪計算中心距的公式為：變位直齒圓柱齒輪計算中心距的公式為：??mmKMCAAjjb)(312???（2）3心距減小了。這就是正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質和理論根據(jù)。心距減小了。這就是正傳動齒輪機構尺寸減小的原因實質和理論根據(jù)。因此，由以上分析可知，欲使齒輪的機構尺寸減小，則應盡可能地選用大的總變

10、位系因此，由以上分析可知，欲使齒輪的機構尺寸減小，則應盡可能地選用大的總變位系數(shù)（目的是為了增大嚙合角）數(shù)（目的是為了增大嚙合角），而不是在齒數(shù)的減少上做文章。比如，而不是在齒數(shù)的減少上做文章。比如)4.0(x490.4)(x11221??????zz、的一對高度變位齒輪用公式（的一對高度變位齒輪用公式（2）計算，盡管）計算，盡管小輪的齒數(shù)小輪的齒數(shù)min1zz?，但它卻不能使中心距減小。這就充分說明齒輪機構尺寸的減小并不，但它卻不能使

11、中心距減小。這就充分說明齒輪機構尺寸的減小并不是由于齒數(shù)的減小所致。理論分析如此，實際情況如何？請看下面的算例是由于齒數(shù)的減小所致。理論分析如此，實際情況如何？請看下面的算例——用事實說話。用事實說話。三、用算例驗證本文的論點三、用算例驗證本文的論點算例算例設計計算帶式輸送機減速箱的一對直齒圓柱齒輪傳動。已知：主動輪扭矩設計計算帶式輸送機減速箱的一對直齒圓柱齒輪傳動。已知：主動輪扭矩N2800051?Mmm兩輪的材料均為中碳鋼調質，許用

12、接觸疲勞應力兩輪的材料均為中碳鋼調質，許用接觸疲勞應力??2mmN515?j?，許用彎曲疲勞應力，許用彎曲疲勞應力??2188mmN???。齒輪精度為。齒輪精度為8級，級，。5~3sm??載荷平穩(wěn)，對稱布置。載荷系數(shù)載荷平穩(wěn)，對稱布置。載荷系數(shù)4.1?k，齒寬系數(shù)，齒寬系數(shù)4.0?A?。)08.2(x80)48.0(x182211????zz、，計算結果如下表左側所示。但嫌尺寸大，，計算結果如下表左側所示。但嫌尺寸大，希望通過希望通過“