專(zhuān)利名稱：圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于教學(xué)用具。
在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)活動(dòng)中，當(dāng)講解到圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度時(shí)，以往是采用掛圖為教具，而掛圖只能表示出圓柱齒輪傳動(dòng)過(guò)程中某一特定的位置，是靜止的，無(wú)法直觀地表示出圓柱齒輪傳動(dòng)過(guò)程中的整個(gè)嚙合過(guò)程及輪齒嚙合時(shí)單對(duì)齒嚙合區(qū)和雙對(duì)齒嚙合區(qū)，也就是重合度，影響到教學(xué)效果。
為了使學(xué)生對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)效果，已設(shè)計(jì)出一種圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，特提出本實(shí)用新型。


圖1、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀；圖2、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀。
本實(shí)用新型的圓柱齒輪重合度演示儀，一種形式是它包括構(gòu)成齒輪副的二個(gè)扇形齒輪1、2(如圖1所示)；在扇形齒輪1、2的下面，分別用鉸鏈與扇形齒輪1、2的中心o1、o2連接在一起的畫(huà)有同扇形齒輪1、2相一致的其半徑分別為rb1、rb2的基圓，半徑分別為r1、r2的分度圓，半徑分別為ra1、ra2的齒頂圓，兩扇形齒輪的基圓的內(nèi)公切線N1N2(即理論嚙合線)，實(shí)際嚙合線AE，以及與AE相對(duì)應(yīng)的嚙合弧

的底板3。扇形齒輪1、2用透明材料，如透明有機(jī)玻璃制成，分別應(yīng)含有二個(gè)或二個(gè)以上的輪齒，扇形齒輪1、2也可以用直齒圓柱齒輪代替。另一種形式是它包括分別用二個(gè)齒形相同、相互間繞中心錯(cuò)開(kāi)一定角度，并且固聯(lián)成一體的扇形齒輪表示的斜齒扇形齒輪4、5(如圖2所示)；圖中的實(shí)線和虛線分別代表斜齒扇形齒輪4、5的二個(gè)端面；在斜齒扇形齒輪4、5的下面，分別用鉸鏈與斜齒扇形齒輪4、5的中心o4、o5連接在一起的畫(huà)有與斜齒扇形齒輪4、5相一致的其半徑分別為rb4、rb5的基圓，半徑分別為r4、r5的分度圓，半徑分別為ra4、ra5的齒頂圓，兩齒輪基圓的內(nèi)公切線N4N5(即理論嚙合線)及嚙合弧

的底板6。斜齒扇形齒輪4、5構(gòu)成齒輪副，組成斜齒扇形齒輪4、5的齒形相同并固聯(lián)成一體的二個(gè)扇形齒輪(齒形為直齒或斜齒)可用二個(gè)直齒圓柱齒輪或斜齒圓柱齒輪代替(在此代替情況下，斜齒扇形齒輪4、5已不再是扇形)，分別用兩種不同顏色的透明材料，如透明有機(jī)玻璃制成。斜齒扇形齒輪4和5應(yīng)分別含有二個(gè)或二個(gè)以上的輪齒。
實(shí)施例1如圖1所示，當(dāng)扇形齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扇形齒輪2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，后一對(duì)輪齒在A點(diǎn)開(kāi)始嚙合時(shí)，前一對(duì)輪齒在K′點(diǎn)相嚙合，前一對(duì)輪齒在E點(diǎn)終止嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒在K點(diǎn)相嚙合，可見(jiàn)在AK和K′E內(nèi)同時(shí)有兩對(duì)輪齒相嚙合，屬雙對(duì)齒嚙合區(qū)，如圖中的Ⅰ區(qū)，在KK′內(nèi)只有一對(duì)輪齒相嚙合，屬單對(duì)齒嚙合區(qū)，如圖中的Ⅱ區(qū)。實(shí)際嚙合線段AE相對(duì)應(yīng)的嚙合弧為

，重合度

＝ (AE)/(Pb) ，式中P為齒距，Pb為基圓齒距。
實(shí)施例2如圖2所示，實(shí)線表示斜齒扇形齒輪的前端面，虛線表示后端面，分別用二種不同顏色透明材料制成的直齒或斜齒扇形齒輪代替，當(dāng)斜齒扇形齒輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜齒扇形齒輪5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輪齒前端面在A點(diǎn)開(kāi)始嚙合，在E點(diǎn)終止嚙合，相應(yīng)的嚙合弧長(zhǎng)為

，這正如實(shí)施例1的情況。但前端面在E點(diǎn)終止嚙合時(shí)，后端面(用虛線表示)尚未脫離嚙合，到后端面終止嚙合還需轉(zhuǎn)過(guò)一角度，對(duì)應(yīng)這一角度的分度圓弧長(zhǎng)是

，此時(shí)齒廓與嚙合線的交點(diǎn)為E′。因此斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合弧長(zhǎng)為

。重合度

＞

，式中P為齒距。這就說(shuō)明它大于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度ε＝

。
綜上所述，斜齒圓柱齒輪的嚙合弧長(zhǎng)

比直齒圓柱齒輪的嚙合弧長(zhǎng)

，這就直觀的說(shuō)明了斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的重合度大，此外，還可從演示儀中看出，斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒廓間的接觸線為斜線，此斜線(即接觸線)長(zhǎng)度由零逐漸增長(zhǎng)，從某一位置開(kāi)始又逐漸縮短，直至脫離接觸，說(shuō)明斜齒圓柱齒輪的齒廓是逐漸進(jìn)入接觸而又逐漸脫離接觸的。
本實(shí)用新型的效果是，此演示儀能動(dòng)態(tài)的表示兩個(gè)齒輪在整個(gè)嚙合過(guò)程中的情況，教師在講解齒輪傳動(dòng)的重合度時(shí)，學(xué)生能獲得感性的認(rèn)識(shí)，比傳統(tǒng)的只能表示傳動(dòng)過(guò)程中某一特定位置的掛圖效果要好，因此，此演示儀在理工科大中專(zhuān)院校和技校中有推廣的價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，本實(shí)用新型的特征是，它包括構(gòu)成齒輪副的扇形齒輪[1]、[2]，在扇形齒輪[1]、[2]的下面，分別用鉸鏈與扇形齒輪[1]、[2]的中心o1、o2連接在一起的畫(huà)有與扇形齒輪相一致的其半徑分別為rb1、rb2的基圓，r1、r2的分度圓，ra1、ra2的齒頂圓，兩齒輪基圓的內(nèi)公切線N1N2，實(shí)踐嚙合線AE及同AE相對(duì)應(yīng)的嚙合弧
的底板[3]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，其特征是，扇形齒輪〔1〕、〔2〕用透明材料制成，分別應(yīng)含有二個(gè)或二個(gè)以上的輪齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，其特征是，扇形齒輪〔1〕、〔2〕可以是直齒圓柱齒輪。
4.一種圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，本實(shí)用新型的特征是，它包括分別用二個(gè)齒形相同、相互間繞中心錯(cuò)開(kāi)一定角度并固聯(lián)成一體的扇形齒輪表示的斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕，在斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕的下面，分別用鉸鏈與斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕的中心o4、o5連接在一起的畫(huà)有與斜齒扇形齒輪相一致的其半徑分別為rb4、rb5的基圓，r4、r5的分度圓，ra4、ra5的齒頂圓，兩齒輪基圓的內(nèi)公切線N4N5及嚙合弧
的底板〔6〕，斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕構(gòu)成齒輪副。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，其特征是，組成斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕的齒形相同并固聯(lián)成一體的二個(gè)扇形齒輪可以是二個(gè)直齒圓柱齒輪或斜齒圓柱齒輪，分別用二種不同顏色的透明材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的圓柱齒輪重合度演示儀，其特征是，斜齒扇形齒輪4和5應(yīng)含有二個(gè)或二個(gè)以上的輪齒。
專(zhuān)利摘要一種圓柱齒輪傳動(dòng)重合度演示儀，由二個(gè)扇形齒輪并裝在畫(huà)有相應(yīng)的基圓、分度圓、齒頂圓、基圓公切線、嚙合弧長(zhǎng)組成的底板上，兩齒輪能作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，能顯示出直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的嚙合過(guò)程，及重合度，在機(jī)械設(shè)計(jì)課講解到齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)使學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)，達(dá)到良好的教學(xué)效果，此演示儀在理工科大中專(zhuān)院校和技校中有推廣的價(jià)值。
文檔編號(hào)G09B23/10GK2060580SQ9020001
公開(kāi)日1990年8月15日 申請(qǐng)日期1990年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月4日
發(fā)明者林世雄 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)