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楼主: hyfjy
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斜齿轮副啮合线的探讨

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发表于 2010-8-23 18:31 | 显示全部楼层
使用的三维软件,将简单的问题复杂化了。其实,有时候有一个误区,感觉使用三维软件能够得到多么精确的结果,其实不然,要想找到问题的,应该使用各个截面中的关联公式才好,试想,你做了这麽多的数据,别人要想在论坛上得出一些结论,就要从头研究这些问题的出处才行,就这么短的时间,需要得出结论,有可能吗
不知道我说的是否正确,请谅解
 楼主| 发表于 2010-8-23 20:00 | 显示全部楼层
我捂出了一点,用反证法可以说明这条啮合线就是直线,如何理解呢,从首尾两点说起,首尾两点是重合的,如果其余的点是在直线之外,说明这些点都是重合的,而重合同时又接触的点只能是直线,否则只能是逐点啮合而不会同时啮合形成线。不知这个看法朋友们能否理解。能否真正的理解。从这点出发,可以说弧齿锥齿轮的啮合线也是某条直线么?争取给出证明。这个贴这么长时间没人回,总算有人在回了,谢谢,谢谢。要不然白白让版主盖了个“优秀”的章呢。
 楼主| 发表于 2010-8-23 20:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 hyfjy 于 2010-8-23 20:11 编辑



UG软件中有检查线与线,线与面,边缘与线等距离的模块,选定要检查的对象后,软件自动打印出在检查范围内的平均分布的50个点的误差,这叫所有误差检查,也可以作出最大点检查,并标出位置。谢谢。
发表于 2010-10-28 15:32 | 显示全部楼层
回复 hyfjy 的帖子


    你这个问题我也想到过,并且在PROE上进行了模拟,发现也存在你说的这种情况,啮合线与轴线的夹角与基圆螺旋角确实存在零点几的误差,理论上啮合线与轴线的夹角应该是等于基圆螺旋角的啊,不知道是什么原因,难道用PROE模拟出来的啮合线确实存在误差吗,并不是绝对的直线?(理论上啮合线应该是直线的);而且我发现分度圆螺旋角和基圆螺旋角也并非完全与理论值一致,同样存在零点几的误差,而且同一齿在基圆或分度圆上的螺旋角在齿面的两侧有时角度还不一致,存在小小的差别?
发表于 2010-10-28 15:58 | 显示全部楼层
回复 hyfjy 的帖子


     你这个问题我也想到过,并且在PROE上进行了模拟,发现也存在你说的这种情况,啮合线与轴线的夹角与基圆螺旋角确实存在零点几的误差,理论上啮合线与轴线的夹角应该是等于基圆螺旋角的啊,不知道是什么原因,难道用PROE模拟出来的啮合线确实存在误差吗,并不是绝对的直线?(理论上啮合线应该是直线的);而且我发现分度圆螺旋角和基圆螺旋角也并非完全与理论值一致,同样存在零点几的误差,而且同一齿在基圆或分度圆上的螺旋角在齿面的两侧有时角度还不一致,存在小小的差别?
 楼主| 发表于 2010-10-30 20:21 | 显示全部楼层
回复 qin_xiaoliang 的帖子

谢谢,我正准备用如下的办法,做一个一半高的斜齿轮,同参数的,再试一下,作出直线方程,如果一半的方程与全高的一致,就说明这一半的线与全高的线是重合的,这个问题就解决了。一直还没有时间。
   
发表于 2010-12-1 22:40 | 显示全部楼层
能否用MATLAB进行验证?可能精度更高。
发表于 2014-10-13 17:32 | 显示全部楼层
吴序堂的齿轮啮合原理 和那本最经典的 齿轮几何学与应用理论
发表于 2014-10-14 09:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 mrmrw 于 2014-10-14 09:15 编辑

对于渐开线圆柱齿轮而言,尼曼和温特尔的世界名著《机械零件》第2卷中对此有论述。
*************
《机械零件》第二卷 72.png
《机械零件》第二卷 73.png
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对于啮合平面、啮合区域、接触线、作用线、啮合线、接触点的概念请参考DIN 3960 或 ISO 21771标准。
这里先复制ISO 21771标准中的5.4.2 和5.4.3 部分供你参考!

5.4.2 Plane of action, zone of action, contact line 啮合平面,啮合区域,接触线
The plane of action of a cylindrical gearpair is tangent to the base cylinders of the gear and mating gear. In the caseof an external gear pair, the plane of action passes between the basecylinders. The intersection of the two planes of action (one for each toothflank) is parallel to the gear axes, and is the pitch axis (see 5.2.5). Thezones of action are the parts of the planes of action which are limited by theusable tip cylinders of the gear and mating gear and by the facewidth and, inthe case of external gears, can be further limited by the start of theinvolute. A zone of action is linked to the flank that is normal to it. Hence,one of the planes of action is linked to the right flanks and the other to theleft flanks.


圆柱齿轮副的啮合平面是指两相啮齿轮的基圆柱面的公共切平面。对外齿轮副,啮合平面穿过两基圆柱面之间【译者注:对外齿轮,啮合平面是两基圆柱的内公切平面;对内齿轮副,啮合平面是两基圆柱的外公切平面】。两啮合平面(左右齿面各一个)的交线平行于齿轮轴线,即为节线轴(参见5.2.5)。啮合区域是啮合平面的一部分,其范围受可用齿顶圆柱面、配对齿轮、齿宽的限制;在外齿轮中,渐开线的起始点也是一个限制条件。啮合区域通常都是与齿面相关的。因此,如果一个啮合平面与右齿面相关,那么另一个啮合平面则与左齿面相关。


At any instant in time, the intersection ofthe zone of action with the corresponding tooth flanks of a gear pair is knownas the contact line. With the rotation of the gears around their axes, thecontact lines move through the zone of action. On tooth flanks, the contactlines are identical to the generators of flank and mating flank, see 4.3.1.
在任一瞬间,一对齿轮副相应齿面的接触区域的交线称为接触线。随着齿轮绕其轴线的转动,接触线逐步通过啮合区域。在齿面上,接触线是两相啮齿面的公共母线,参见4.3.1


5.4.3 Line of action, path of contact, point of contact 作用线,啮合线,接触点
Lines of action are where the planes ofaction intersect transverse sections. According to 5.4.2, it is necessary todistinguish between the right flank line of action and the left flank line ofaction. A line of action is inclined to the common tangent to the pitch circlesat the pitch point (pitch circle tangent) by the working transverse pressureangle, file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image002.gif (see Figures 15 and17), and it contacts the two base circles at the points file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image004.gif and file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image006.gif.
作用线是啮合平面与端截面的交线。根据5.4.2,作用线应划分为右侧齿面作用线和左侧齿面作用线。作用线与两节圆的公共切线在节点相交形成的夹角即为端面工作压力角file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image002.gif(参见图1517),其与两基圆相交于点file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image004.giffile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image006.gif
A path of contact is that part of the lineof action which is within the zone of action. The starting point, file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image008.gif, of the path of contact is at or near the tip circle of thedriven gear. The finishing point, file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image010.gif, of the path of contact is at or near the tip circle of thedriving gear.
啮合线是指位于啮合区域内的那一部分作用线。啮合线的起点A在或接近从动齿轮的齿顶圆;啮合线的终点E在或接近主动齿轮的齿顶圆。
NOTE In Figures 15 and 17, only the line of action of the working flanks isshown in each case.
注意:在图1517中,只给出了一种情况下的工作齿面的作用线。
The lines of action intersect the centreline at pitch point file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image012.gif (see 5.2.5). Pitchpoint file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/04/clip_image012.gif is also the point atwhich the two lines of action intersect.
作用线与连心线的交点是节点C(参见5.2.5)。节点C同时也是两条作用线的交点。
A point of contact is a point where a pathof contact intersects the corresponding tooth flanks in a specific workingposition of the two gears. It is a point on the contact line.
接触点是两齿轮在工作位置上相应齿面的啮合线的交点。它是接触线上的一个点。

点评

第二个图片里,提到斜齿轮端面齿廓是渐开线,而法向齿廓不是渐开线。 论坛里有专门的帖子讨论这个问题,争论比较大。从***来说,齿形在法向面内展成,那么法向齿廓就应该是渐开线了。 哪种说法对呢?谢谢。  发表于 2019-6-17 15:38
发表于 2014-10-14 13:00 | 显示全部楼层
啮合线是直线,与轴线成角度βb。感觉应该是对的
可以从渐开线螺旋面的生成原理来考虑。渐开线螺旋面是与基圆柱相切的平面上,一条与相切线成基圆螺旋角βb的线段,在这个平面沿基圆展成时,这条线的运动轨迹形成的面就是渐开线螺旋面(见图片,摘自DIN3960)。这个与基圆柱平面相切的平面与轮齿交线必定是上面所讲的直线( 一条与相切线成基圆螺旋角βb的线段)。两轮啮合时,啮合面是这个平面的一个位置。
数学方法那是真正大神才会的,估计解出来给我们看都看不懂。
我以前不明白斜齿轮公法线。就想了,为什么斜齿轮法面都不是渐开线,它的公法线计算公式是从何而来的呢?一直到后来,看到了DIN3960这些东西,才明白。至于公式中的cos(βb)也可以明白了,端面是渐开线,用端面的公法线值*cos(βb)就是法面公法线值。也明白了,在卡尺测量的时候两卡脚所切的距离,卡尺与轴线所成的角度是(90-βb)。就觉得,渐开线齿轮很严谨,很科学。特别佩服我们的那些先辈们。
但是有一点我始终不太理解:
端面压力角αt,法面压力角αn    两者之间转化公式  : TAN(αt)=TAN(αn)/cos(β)
这里为什么是   β   而不是  βb ?
斜齿的法面到底是与轴线夹角(90-β)还是(90-βb)?  公法线所在的面到底是不是法面?
我觉得可能是我考虑问题的角度出了问题,上面公式应该是对的,因为太基础了。大家可以一起探讨一下
另外,我还想请教大家:系列减速机样本里面,给出转动惯量到底有什么意义?各位大神谁能给解惑。自己写帖子都没人看就沉了,呵呵呵

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