4) 中心距
❖两齿轮分度圆的分离量 ym：两轮作无侧隙啮
合时的中心距a’与标准中心距a之差。
❖分度圆分离系数 y （中心距变动系数）
y m a a (r 1 r 2 ) (r 1 r 2 ) (r 1 r 2 ) c co o (r 1 s s r 2 )
(r1 r2) c c o o s 1 s m 2(z1 z2) c c o o s 1 s
概述 变位齿轮的功用 变位齿轮的加工 变位齿轮传动的几何计算 变位齿轮传动的类型 变速器及其分类 机械式无级变速器 汽车变速器
§12-1 概 述
随着生产的发展对齿轮传动性能的要求越来 越高，标准齿轮传动往往不能满足某些特殊 要求需要采用变位齿轮传动，在汽车变速器 中多采用变位齿轮。
变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转 矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽 车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机 在最有利的工况范围内工作。
§12-2 变位齿轮的功用
一、标准齿min ；
(2)
不适用于中心距
a
m a 2(z1
z2)的场合；
(3) 一对啮合齿轮中, 小齿轮齿廓渐开线的曲 率半径和齿根厚度较小, 啮合次数较多, 强 度较低。
二、变位齿轮的功用
变位的目的：避免根切；凑中心距；提高传动质量。
❖ 解决办法：
将两轮按无侧隙的中心距a’安装，同时将两轮的齿 顶削减一些，以满足标准顶隙的要求。
❖ 齿顶的削减量σm
m a a (x 1 x 2)m ym
❖ 齿顶高变动系数σ： (x1x2)y
❖ 齿顶高ha：h a h a * m x m m (h a * x )m
❖标准齿轮：s=m/2
❖变位齿轮：s=m/2+2xmtga
3) 啮合角
一对齿轮作无侧隙啮合，必须满足：
p s 1 e 1 s 2 e 2 s 1 s 2
无侧隙啮合方程式：
inv2tg(x1x2)inv
z1z2
❖ (x1+x2) α’ α ❖ 两轮的节圆与分度圆不重合，分离或者相交。 ❖ a’ a
二、被切齿轮无根切时刀具的最小变位系数xmin 根切原因
最小变位系数xmin
N1Q ha*m -xm
N1Q= PN1sin = rsin2 (m z sin2)/2
zmin = 2 h*a / sin2
x
ha*
zsi n2
2
xmin
ha*(zminz) zmin
§12-4 变位齿轮传动的几何计算
b. 为了保证两轮之间具有标准的顶隙,其中心距应为：
ara1crf2r1ha1cr2hf2 r1r2(ha*x1)mc*m(ha*c*x2)m r1r2(x1x2)mm 2(z1z2)(x1x2)m
c. 既要满足无侧隙啮合, 又要保证标准顶隙时，应使
a a
❖ 实际存在的问题：(x1+x2) > y aa
一、变位齿轮的几何尺寸
正变位/负变位/标 准齿轮相比较：
分度圆及基圆尺寸相同 齿厚和齿槽宽不同 齿顶高和齿根高不同
1) 齿厚和齿槽宽
sm2K J2xtg m
2
2
em2K J2xtgm
2
2
2 ) s 任is i意 rrsi B 圆 C 2(上sO C irrni2 的 vB B i2 齿rriii(厚 nO isvrsn i ) C i2 v (iin )v )
yz1z2 2
ccooss1
或
cos z1z2 cos
z1z22y
5) 齿顶高和齿根高
齿顶高：h ah a *m xm (h a *x)m 齿根高：h f h a * m c* m x m (h a * c*x )m
a. 当两轮作无侧隙啮合时, 其中心距应为： aaym m 2(z1z2)ym
标准中心距安装 acos=a’cos’
标准中心距
节圆直径(标准中心距时)
重合度：
B 1 p B b2P m 1 cP B o 2 B 2 s 1 z1 ( ta 1 g t g ) z2( ta 2 g t g )
21 z1(tga1tg )si 2n h ca *os
第十二章 变位齿轮及变速器设计
圆形齿轮机构的类型
平行轴
齿轮切制方相法交轴
仿形法 交错轴 范成法
直齿圆柱齿轮尺寸计算
分度圆直径 d=mz
齿顶高
ha=m ha*;
齿根高
hf=(ha*+ c*)m;
齿全高 h=ha+hf=(2 ha*+ c*)
齿顶圆直径 da=d +2ha=(2+z)m
齿根圆直径 df=d-2hf=(z-2 ha* -2 c*)m
齿轮安装 基圆直径 db=d cosa
周节
p=pm 顶隙 c=m
标基准(法中)心节距安p装b=pcosa 两分轮度节圆圆齿与厚各/齿自槽分宽度s圆=e重=π合m/:2d’=d 无ia1传标节’2==齿a动准圆n侧1/比中直n’间=2心径=i1隙d2距(=b标2ns/d11准=/bn1e中=21==d心d2s/2bd=2距1/ed=2时bd=12=π’)/dmd21//2’dd==1’=zs=2’zd/=2z/1ez’1
§12-3 变位齿轮的加工
一、变位齿轮的概念
刀具的节线与中线不重 合，加工出的齿轮在分度圆 上的齿厚与齿槽宽不相等， 这种齿轮称为变位齿轮。
x>0 正变位齿轮 x<0 负变位齿轮
刀具的中线 与
被加工齿轮的分度圆
相切 相离 相交
x : 径向变位系数 (变位系数) xm : 径向变位量xm
标准齿轮 正变位齿轮 负变位齿轮
第十二章 变位齿轮及变速器设计
教学要求
◆ 了解变位齿轮的成形机理，变位齿轮传动的类型、 特点及应用。
◆ 掌握变位齿轮的基本参数和几何尺寸的计算方法。 ◆ 了解摩擦式无级变速传动的工作原理。 ◆ 熟悉机械式无级变速器的两个主要性能：调速范围
和机械特性。 ◆ 了解汽车变速器的工作原理和结构组成。
知识链接
❖ 配凑中心距
例：下图为C-WJ620车床的走刀箱，要求轴I上的滑 移齿轮与轴∏上的两个固定齿轮相啮合。已知： z1=18，z2=30， z3=27，m=3mm，压力角α=20°。若 采用标准齿轮，则它们的中心距分别为：
z1=18 m=3
I
z2=30 z3=27
II
a12≠a13，不能采用标准齿轮
可用变位传动