如何避免齿轮与齿条传动中的干涉问题？

1.齿轮与齿条传动特点

齿轮与齿条传动如图3-3所示，其中齿轮作回转运动，齿条作直线运动。齿条直线运动的速度v（mm/s）与齿轮分度圆直径d、转速n之间的关系为

式中 d——齿轮分度圆直径（mm）；

n——齿轮转速（r/min）。

齿条与齿轮正确啮合的条件是基圆齿距相等，齿条基圆齿距是其两相邻同侧直线齿廓的垂直距离，即p_b=pcosα=πmcosα。

齿条与齿轮的实际啮合线为（见图3-3），即齿条齿顶线及齿轮齿顶圆与垂直于齿条直线齿廓并切于齿轮基圆的直线的交点B及B₁之间的长度。

图3-3 齿轮与齿条传动

2.齿轮与齿条加工中的过切和啮合传动中的干涉

（1）齿轮与齿条加工中的根切及顶切

1）齿条用铣刀加工，齿轮用滚刀加工时。若用标准齿轮，则应选用合适的齿数，以避免加工时产生根切；若用变位齿轮，则应根据齿数的多少选择合适的变位系数，避免齿顶变尖或根切。

2）齿轮用滚刀加工，而齿条用插齿刀加工时。当用齿数z₀<17的插齿刀加工α=20°、h^*_a=1的齿条时，齿条可能产生顶切现象。

（2）齿轮与齿条啮合传动中的干涉(www.xing528.com)

图3-4 齿轮齿顶与齿条齿根干涉

1）齿轮齿顶与齿条齿根的干涉。如齿轮用滚刀加工，齿条用插齿刀加工。当这两者啮合时，齿条上过渡曲线起始点C（见图3-4）至齿条齿顶线的高度y₀若小于齿条齿根部实际啮合点B₁至齿条齿顶线的高度y时，齿轮齿顶与齿条齿根将产生干涉。避免此种干涉的条件为：y₀≥y。

式中 α_a0、α_a1——加工齿条的插齿刀及与齿条啮合的齿轮的齿顶压力角；

r₀、r1——插齿刀及齿轮的分度圆半径；

x₀、x1——插齿刀及齿轮的变位系数。

2）齿条齿顶与齿轮齿根的干涉。如齿轮z₁用插齿刀加工，齿轮上过渡曲线起始点C的压力角α_C若大于齿条与齿轮啮合起始点B的压力角α_B（见图3-5），则齿条的齿顶将与齿轮齿根产生干涉。为避免这种干涉，应满足下列条件：α_B≥α_C。根据以上条件，可得齿条齿顶与齿轮齿根不产生干涉的校验公式为

图3-5 齿条齿顶与齿轮齿根的干涉

当齿轮用齿数较少的插齿刀加工时，就可能产生这种干涉现象。