关于圆柱斜齿轮最佳螺旋角的问题

春暖秋凉

俺最近在研究齿轮的问题，发现一些斜齿轮螺旋角是15.653°，有些齿轮螺旋角是14.449°，都不是整数。我想是不是每一对齿轮，如果不考虑轴向力的因素，是不是都有一个最佳的螺旋角，这个螺旋角如何确定。
还请论坛里的大牛们帮忙解答，谢谢！

HBTIANZE

在满足重合度的前提下，螺旋角小一些加工工艺性好。

d4089

螺旋角取整好像没有什么实际意义

mrmrw

螺旋角的取值主要是根据中心距等参数来确定的。
当然也有一些行业推荐的规则和建议。

fanes

个人认为在一定齿宽时,使重叠系数2.1左右的螺旋角为好.

zhao_024

同意4楼的说法

hyfjy

对于20度压力角的外啮合齿轮副，要使端面重合度在2以上，是比较困难的，毕竟增加齿顶高系数会造成齿顶变尖，减少可取的径向变位系数，尤其在较少齿数时，还容易造成齿面最大滑移率提高或者进入配偶齿轮的基圆内部，故以上贴所说重合度，应以总重合度而言把总重合度设置在2-2.2应该比较好，过大后，齿轮的精度及安装精度就会降低因增加重合度带来的好处，有时噪音反而更明显，降噪效果就差了，没达到增加重合度的当初愿望。
至于为何在选择螺旋角时经常是小数的问题，本人认为，一般与分度圆有关系，因为三角函数是一个超越函数，带有三角函数的方程在计算后，不太容易得到非简化的整数结果，人为地规定螺旋角为整数，并非不行，取了小数，也并非一定就优秀，这都得看具体的参数，互相的协调性，而在加工中，因为纯机械滚齿机床的螺旋角定数（差动定数）几乎都是由三角函数计算得到的近似值，也并非取成螺旋角为整数时更能提高计算精度，故螺旋角的整数可以看成是一种特例而已，与是否优化没有直接的关系。如这一论点不对，也欢迎朋友们更好地叙述指正。

吉布提

      对用于非超精密测量的传动齿轮而言，这事不必太认真，可小数可整数。这么跟你说吧，无论是15.653°还是14.449°，在中心距不变的情况下，你把它凑成15°，除了变位系数会有少许变化外，大多数测量数据几乎没什么变化。对啮合质量的影响也是微乎其微，完全可以忽略不计。如果你干过几年制齿工，相信你会选择凑整。不要问为什么，说透了容易抬杠。做工人也不容易啊。

d4089

吉布提 发表于 2015-7-1 15:21

                               
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对用于非超精密测量的传动齿轮而言，这事不必太认真，可小数可整数。这么跟你说吧，无论是15.653°还 ...

7楼好任性

mrmrw

hyfjy 发表于 2015-7-1 08:18

                               
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对于20度压力角的外啮合齿轮副，要使端面重合度在2以上，是比较困难的，毕竟增加齿顶高系数会造成齿顶变尖， ...

关于 是端面重合度达到2~2.2还是总重合度达到这个数值，已经在很多经典图书中给出了说明。
对于噪音这一个指标而言，端面重合度达到2~2.2是最佳的选择。
对于这个问题，其实可以从两个方面来实现：
（1）采用小压力角细高齿来实现——显然，这就导致很多齿轮看起来很瘦很高，强度不是很好。故而采用此法对于很多齿轮副不是很合适的，这也是很多人不接受的原因之一。
（2）采用增大两齿轮的齿数的方式，举个例子：一对直齿轮，mn=1，αn=20°，基本齿廓按ISO 53 A型；当z1=50, z2=500，那么εα =1.853； 当z1=100, z2= 500,则εα =1.902；——但是，这里面也有一个问题，那就是小齿轮的齿数不太可能取那么多的齿数的。因此，这种方法也很少有人在使用。
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   这里给出的两个方法只是从理论上来说明这个问题，可以将2种方法和在一起灵活使用，就可以调整出接近2.0的端面重合度的齿轮副。——这也是很多齿轮软件使用的优化方法！