圓弧齒輪傳動

圓弧齒輪傳動是一種新型的平行軸圓柱齒輪傳動，其經過數年的發展，大量套用於冶金、礦山、石油、化工、煤炭、電力和建築等行業的各種機械設備上。

圓弧齒輪傳動

正文

齒廓為圓弧形的點嚙合齒輪傳動。通常有兩種嚙合形式：小齒輪為凸圓弧齒廓，大齒輪為凹圓弧齒廓，稱單圓弧齒輪傳動；大、小齒輪在各自的節圓以外部分都做成凸圓弧齒廓，在節圓以內的部分都做成凹圓弧齒廓，稱雙圓弧齒輪傳動（圖1）。

圓弧齒輪傳動

圓弧齒輪傳動

單圓弧齒輪傳動　小齒輪的凸齒工作齒廓在節圓以外，齒廓圓心在節圓上；大齒輪的凹齒工作齒廓在節圓內，齒廓圓心略偏於節圓以外(圖2)。由於大齒輪的齒廓圓弧半徑2 略大於小齒輪的齒廓半徑1，故當兩齒廓轉到K點,其公法線通過節點C時,齒便接觸,鏇即分離,但與它相鄰的另一端面的齒廓隨即接觸,即兩輪齒K1、Kí，K2、K娦、K3、K婭……各點依次沿嚙合線接觸。因此，圓弧齒輪任一端面上凹、凸齒廓僅作瞬時嚙合。一對新圓弧齒輪在理論上是瞬時點嚙合，故圓弧齒輪傳動又常稱為圓弧點嚙合齒輪傳動。輪齒經過磨合後，實際上齒廓能沿齒高有相當長的一段線接觸。圓弧齒輪傳動的特點是：①綜合曲率半徑比漸開線齒輪傳動大很多，其接觸強度比漸開線齒輪傳動約高0.5～1.5倍；②兩輪齒沿嚙合線方向的滾動速度很大，齒面間易於形成油膜，傳動效率較高，一般可達0.99～0.995;③圓弧齒輪沿齒高方向磨損均勻,且容易跑合;④圓弧齒輪無根切現象，故最小齒數可以少。但圓弧齒輪對中心距、切齒深度和螺鏇角的誤差敏感性很大，這三項誤差對承載能力影響較大，故圓弧齒輪對製造和安裝精度要求較高。此外,單圓弧齒輪輪齒彎曲強度較弱;切削同一模數的大、小齒輪，需用兩把不同的滾刀。

圓弧齒輪傳動

雙圓弧齒輪傳動　工作時,從一個端面看,先是主動輪齒的凹部推動從動輪齒的凸部,離開後,再以它的凸部推動對方的凹部(圖3),故雙圓弧齒輪傳動在理論上同時有兩個接觸點，經跑合後，這種傳動實際上有兩條接觸線，因此可以實現多對齒和多點嚙合。此外，由於其齒根厚度較大，雙圓弧齒輪傳動不僅承載能力比單圓弧齒輪傳動約高30％以上，而且傳動較平穩，振動和噪聲較小，並且可用同一把滾刀加工相配對的兩個齒輪。因此，高速重載時，雙圓弧齒輪傳動有取代單圓弧齒輪傳動的趨向。
在中國，單圓弧齒輪傳動已用於高速重載的汽輪機、壓縮機和低速重載的軋鋼機等設備上；雙圓弧齒輪傳動已用於大型軋鋼機的主傳動。
參考書目
　太原工學院齒輪研究室主編：《圓弧齒輪》，機械工業出版社，北京，1980。

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