渐开线齿廓的啮合特点分析与优化

渐开线齿廓啮合传动具有如下特点。

1）渐开线齿廓具有恒定的传动比

如图5.6所示，相互啮合的一对齿轮在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。这一定律称为齿廓啮合的基本定律。即

在图5.6中，由于齿廓为渐开线，在任意啮合点K的公法线n—n必与两基圆相切，其切点分别为N1和N2，点C为法线与两圆连心线O1O2的交点（点C也称为节点，分别以O1、O2为圆心，r′1、r′2为半径所作的圆为节度圆），直线N1N2称为理论啮合线（齿廓啮合点的轨迹称为啮合线）。因为△O1N1C～△O2N2C，两基圆半径rb1、rb2已确定，因此有

图5.6　渐开线啮合原理

2）渐开线齿廓间的正压力方向不变

齿轮齿廓在啮合时，其正压力方向就是法线方向，由于渐开线齿廓的法线方向总是与公法线n—n方向一致，所以渐开线齿廓间的正压力方向不变。(www.xing528.com)

3）渐开线齿廓传动具有中心距可分性

当渐开线齿轮传动的中心距稍有改变时，其传动比仍保持原值不变的性质称为渐开线齿廓传动的中心距可分性。由图5.6可知，当两齿轮的中心距稍有改变时，其△O1N1C～△O2N2C的关系保持不变，所以式（5.3）同样存在。这是渐开线齿轮传动所独有的优点，它给制造和安装带来了很大的方便。

4）齿廓间具有相对滑动

如图5.6所示，假设两齿廓在啮合点K的速度为vK1和vK2，为保证两齿廓既不分离也不嵌入，通过接触而传动，则两齿廓在啮合点K的公法线n1—n2上的分速度v′K1和v′K2必相等，但在齿廓点K的切线方向上存在相对速度vK2，K1。因此，两齿廓间沿切线方向存在相对滑动。