螺旋錐齒輪

螺旋錐齒輪分為兩種，一種是弧齒錐齒輪，其大輪軸線和小輪軸線相交；一種是準雙曲面螺旋錐齒輪，其大輪軸線和小輪軸線有一定偏置距。生產螺旋錐齒輪世界級公司主要是美國的格里森公司和瑞士的奧利康公司。螺旋錐齒輪因其重疊係數大、承載能力強、傳動比高、傳動平穩、噪聲小等優點廣泛套用於汽車、航空、礦山等機械傳動領域。我國廣泛套用的是格里森齒制的螺旋錐齒輪。因其嚙合原理及其複雜，我國從上世紀七十年代組織大批人力物力進行螺旋錐齒輪的相關研究，在此領域的著名學者有曾韜、唐進元、方宗德、吳序堂、王小椿等。

基本介紹

• 中文名：螺旋錐齒輪
• 外文名：螺旋錐齒輪
• 學科：機械工程
• 領域：工程技術
• 類型：弧齒錐齒輪和準雙曲面螺旋錐齒輪
• 套用：汽車、航空、礦山等機械傳動領域

簡介

螺旋錐齒輪分為兩種，一種是弧齒錐齒輪，其大輪軸線和小輪軸線相交；一種是準雙曲面螺旋錐齒輪，其大輪軸線和小輪軸線有一定偏置距。生產螺旋錐齒輪世界級公司主要是美國的格里森公司和瑞士的奧利康公司。螺旋錐齒輪因其重疊係數大、承載能力強、傳動比高、傳動平穩、噪聲小等優點廣泛套用於汽車、航空、礦山等機械傳動領域。我國廣泛套用的是格里森齒制的螺旋錐齒輪。因其嚙合原理及其複雜，我國從上世紀七十年代組織大批人力物力進行螺旋錐齒輪的相關研究，在此領域的著名學者有曾韜、唐進元、方宗德、吳序堂、王小椿等。

在錐齒輪中，根據輪齒的齒長方向來看，有直齒輪和曲線齒輪。齒長輪廓與節錐面交線為直線的是直齒錐齒輪，如果是一段曲線，則統稱為曲線齒輪。螺旋錐齒輪應該是曲線齒錐齒輪的同義語。根據曲線的不同螺旋錐齒輪現行有三種，分屬於不同的公司。美國格里森公司設計的準雙曲面齒輪（包括圓弧齒錐齒輪），瑞士奧利康公司的延伸外擺線齒輪以及德國克林根貝格的準漸開線齒輪。

簡單來說，日美車系都裝備格里森制齒輪如BUICK、TOYOTA。而歐洲車系如BENZ、BMW及AUDI則採用奧利康齒輪。

優點

螺旋錐齒輪是一種可以按穩定傳動比平穩、低噪音傳動的傳動零件，在不同的地區有不同的名字，又叫弧齒傘齒輪、弧齒錐齒輪、螺傘錐齒輪、圓弧錐齒輪、螺旋傘齒輪等。螺旋錐齒輪傳動效率高，傳動比穩定，圓弧重疊係數大，承載能力高，傳動平穩平順，工作可靠，結構緊湊，節能省料，節省空間，耐磨損，壽命長，噪音小。在各種機械傳動中，以螺旋錐齒輪的傳動效率為最高，對各類傳動尤其是大功率傳動具有很大的經濟效益；傳遞同等扭矩時需要的傳動件傳動副最省空間，比皮帶、鏈傳動所需的空間尺寸小；螺旋錐齒輪傳動比永久穩定，傳動比穩定往往是各類機械設備的傳動中對傳動性能的基本要求；螺旋錐齒輪工作可靠，壽命長。

錐齒輪的幾種齒制

錐齒輪及準雙曲面齒輪分別為相交軸及交錯軸的齒輪傳動類型。但是根據其齒長曲線特點、齒高形式、以及加工方法等有各種分類。由於齒長曲線對於傳動性能關係重大，而且要用特定的加工方法，故一般按齒長曲線分類。

直齒錐齒輪：輪齒齒長方向為直線，而且其延伸線交於分錐頂點、收縮齒；可用刨齒機、圓拉法加工，也可精鍛成形，一般用在低速輕載工況下、也可用於低速重載；

斜齒錐齒輪：齒長方向為直線，但其延長線不與軸線相交，而是與一圓相切；

曲線齒錐齒輪：曲線齒錐齒輪又分為格里森制和奧利康制、也可稱為圓弧制及擺線制。

錐齒輪的套用

格里森制由美國格里森公司生產，齒線為圓弧，一般採用收縮齒，常採用間隙分度法加工。

奧利康制由瑞士奧利康公司生產，齒線為擺線的一部分，一般為等高齒，常採用連續分度法端面銑刀進行滾切加工，德國的克林根貝爾格公司加工的曲線齒錐齒輪也是擺線齒、等高齒，克林根貝爾格公司與奧利康公司已經合併為一家。

曲線齒錐齒輪套用最多，因其承載能力高、噪音低、傳動平穩等優點已廣泛套用在航空、航海及汽車行業。

錐齒輪的特點

1）直齒錐齒輪：齒線為直線，並相交於分錐頂點，收縮齒；

2）斜齒錐齒輪：齒線為直線，並相切於一點，收縮齒；

3）弧齒錐齒輪：收縮齒（也有用等高齒的）；

4）擺線齒錐齒輪：等高齒；

5）弧齒零度錐齒輪：雙重收縮齒，βm=0，用以代替直齒錐齒輪，平穩性較好，但不如弧齒錐齒輪；

6）擺線齒零度錐齒輪：等高齒，βm=0，用以代替直齒錐齒輪，平穩性較好，但不如弧齒錐齒輪；

8、準雙曲面齒輪的齒長曲線有用弧齒的擺線齒的（部分摘自《齒輪手冊》）。

9、錐齒輪齒高型式主要有收縮齒和等高齒之分，收縮齒有非等頂隙收縮齒、等頂隙收縮齒、雙重收縮齒。

1）等高齒：大端、小端齒高相等，一般用於擺線齒錐齒輪；

2）非等頂隙收縮齒：分錐、頂錐、根錐頂點重合；

3）等齒頂隙收縮齒：根錐頂點與分錐頂點重合；頂錐母線在嚙合最深位置時，平行於相配齒輪的根錐母線；

4）雙重收縮齒：，分錐、頂錐、根錐頂點都不重合。