直齒圓柱齒輪-斜齒圓柱齒輪復(fù)合傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)
直齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖11-1（a） 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖13-2(b)
直齒圓柱齒輪傳動(dòng)和斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)都是機(jī)械中經(jīng)常應(yīng)用的傳動(dòng)方式，由于其各自的特點(diǎn)，有各自的應(yīng)用場(chǎng)所，實(shí)際中經(jīng)常從出現(xiàn)兩者的組合傳動(dòng)方案，以利用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)能夠加減速等特點(diǎn) ，以及利用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)能夠傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)找到兩者的最佳組合方式。通過實(shí)際的安裝與運(yùn)轉(zhuǎn)，比較斜齒輪與直齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，為合理的選擇傳動(dòng)類型，建立直觀的物理概念。
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?/strong>
⑴認(rèn)識(shí)熟知該傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組成元件；
⑵熟悉該傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型特點(diǎn)；
⑶領(lǐng)會(huì)該傳動(dòng)系統(tǒng)在工程機(jī)械中的應(yīng)用場(chǎng)合；
⑷掌握各個(gè)元件的相關(guān)幾何參數(shù)的定義及其意義；
⑸通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)分析能力。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、通過安裝，理解安裝過程如何保證精度滿足設(shè)計(jì)要求。
2、觀察、測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并給出初步的結(jié)論。
3、斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是嗓聲低，承載能力強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，其缺點(diǎn)是軸向力較大，影響了軸承的壽命。本實(shí)驗(yàn)是在直齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上一個(gè)提高實(shí)驗(yàn)，也是實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容多樣性的一個(gè)體現(xiàn)。
4、要求學(xué)生靈活運(yùn)用機(jī)構(gòu)組合，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)，拼接機(jī)構(gòu)。
三、實(shí)驗(yàn)器材：
電機(jī)、齒輪一對(duì)、斜齒輪一對(duì)、長短軸承支撐架、軸承、T型螺釘、安裝
工具和測(cè)量工具等。
四、傳動(dòng)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(xiàng)鏈、手表、戒指、領(lǐng)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(dòng)系統(tǒng)。
1、選折合適的位置安裝電動(dòng)機(jī)，并把主動(dòng)齒輪安裝在電機(jī)軸上。（安裝過程見直齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。
2、選折合適的位置搭建從動(dòng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)（安裝過程見直齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。
3、在直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的輸出軸上安裝斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的主動(dòng)齒輪。（安裝過程見斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。
4、選折合適的位置搭建從動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)（安裝過程見斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)）。
5、手動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，觀察傳動(dòng)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能平穩(wěn)、安全的運(yùn)行。
6、開啟電源開關(guān)，低速運(yùn)行一段時(shí)間，緩慢提速。
7、在運(yùn)行過程中觀察傳動(dòng)中各軸轉(zhuǎn)速的變化和力矩的變化情況。
8、如出現(xiàn)異常，關(guān)掉電機(jī)電源，檢查是否搭建中出現(xiàn)問題，及時(shí)改正。
9、實(shí)驗(yàn)完成后降低電機(jī)轉(zhuǎn)速到最小并關(guān)閉電源。
10、斷開安全開關(guān)
11、拆卸安裝并將各部件放回原處
注意：在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切勿用手及其其他物品觸碰！
五、構(gòu)件介紹和嚙合特點(diǎn)和條件：
1、構(gòu)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(dòng)為兩個(gè)外齒輪互相嚙合，兩齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，
如圖11-1(a)。
齒廓曲面母線相對(duì)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(duì)軸線相平行的斜齒輪相嚙合， 構(gòu)成平行軸斜齒輪傳動(dòng)，如圖11-1(b)。
2. 嚙合特點(diǎn)：
直齒圓柱齒輪嚙合時(shí)，輪齒接觸線是一條平行于軸線的直線，并沿齒面移動(dòng)，
如圖 (a)所示。 所以在傳動(dòng)過程中，兩輪齒將沿著整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或同
時(shí)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(dòng)平穩(wěn)性差，
易產(chǎn)生沖擊和噪聲。
斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)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(shí)接觸線是斜直線，且長度變化(見圖(b)一對(duì)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(dòng)平穩(wěn)，
沖擊和噪聲較小。此外，一對(duì)輪齒從進(jìn)入到退出，總接觸線較長，重合度大，同
時(shí)參與嚙合的齒對(duì)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(duì)條件。一對(duì)漸開線齒輪正確嚙合時(shí)（如圖11-2所示），齒廓的嚙合點(diǎn)必定在嚙合線上，并且各對(duì)輪齒都可能同時(shí)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(huì)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pn等于其基圓齒距pb，即
pb1=πm1cosα1
pb2=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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)該分別相等。
3.2斜齒圓柱齒輪的正確嚙合條件：
一對(duì)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(shí)驗(yàn)搭接實(shí)物圖11-3