平面齿

小一班

前些天，看到一个关于直齿与平面齿传动的帖子，原本只是简单的认为是基本齿廓齿条在圆环上剪切，因为直齿的分度圆相等，而平面齿圆环上的同心圆不等，所以不能实现连续、匀速传动，后来诸多高手指出这是错误的，让偶很是脸红。下来后，翻阅了手头的相关资料（《齿轮手册》、《机械手册》、《齿轮理论与实践》等）都没能找到有关表述。帮主曾经指导说是球面渐开线，可我愚钝难雕，顺着这个思路始终没能找到出路。
清明假期过后，依然贼心不死，经过这两天的琢磨，终于摸出了一些道道：
以平面齿上的同心圆为节圆，推算直齿上相应的节圆，作出节圆上的成形齿条，再将成形齿条包络在平面齿的圆柱面上形成平面齿（既，不同的同心圆柱面上的成形齿条压力角、模数相应变化），也就是说，平面齿在与直齿啮合时，在直齿的不同截面上的啮合点不同，随着同心圆柱面的增大，直齿的节圆也不断增大。
为了印证以上，做了下面的啮合模拟，模数1，压力角20，直齿10齿，平面齿30齿，在平面齿的轴向做了0.01模数的过切，相交的加亮位置可视为两者的啮合线。


为了加长啮合线，将直齿做+0.5变位，当然平面齿齿面也要相应变化。



由此看出，用这种方法做的平面齿可以较为理想地实现与直齿的连续、匀速的传动。

小的没怎么受过正规、系统的专业教育，在齿轮方面只是拍着脑袋闭门造车，列位高人若能不吝赐教，感激涕零。。。。。

jc1984

我一直想学这种能显示接触区变化的仿真，LZ能指点一下么，或者能做一个视屏教程那就更不胜感激了

woodee

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都是慢慢摸索的，在网上搜索下载一些说明视频，多少会有些帮助。

woodee

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楼主看到的那个位置的干涉边界亮斑线条，不是啮合，而是干涉。
原因是没有考虑齿根过渡面。齿根过渡面会把齿面切掉一部分，否则就会出现如楼主所示的干涉。

与圆柱直齿轮相配的面齿轮是这样的：



观察所造3D齿面原型（未修形前）的啮合准确性，至少要让干涉（过切）厚度＜0.0015，否则会失去意义（因修形后的点接触啮合区厚度不过0.005~0.010）。
下图就是干涉厚度=0.001左右的面齿轮啮合接触痕迹模拟：

qiswlll

woodee版主的造型是切合实际的