减速机制作中运用斜齿轮的原因
直齿轮的缺点主要在于它们会发生振荡。不论是由于设计、制作或形变等方面的原因,在同一时间沿整个齿面上可能发生渐开线外形的一些变化。这将导致一个有规律的,每齿一次的激励,它常是很强烈的。由此发生的振荡既在齿轮上引起大的负载,又引起噪声。还有一个不利点是,在接触时间里有时由两对齿啮合所得到的附加强度并不能加以使用,由于应力是被循环中单齿啮合的情况所限定的。
斜齿轮可看成是由一组薄片宜齿齿轮错位放置成的圆柱齿轮,这样每一片的触摸是在齿廓的不同部位,从而发生了补偿每个薄片齿轮误差的效果,这个补偿效果由于轮齿的弹性而非常有用,因而得出这样的成果,误差在10mm以内的轮齿能够使误差起平均效果,因而在有负载情况下,能如误差为1mm内的轮齿那样平稳运转。由于在任何瞬时,大约有一半时间(假定重合度约为1.5)将有两个齿啮合,这就在强度方面带来额外的优点。因而应力可建立在1.5倍齿宽,而不是一个齿宽的基础上。
制作和装配一大堆薄片直齿轮是既困难又不经济,因而就制作成连成一体的,轮齿沿螺旋线方向的齿轮。斜齿轮不像直齿轮,它会导致不良的轴向力。但在振荡和强度方面带来的优点远胜于由轴向推力和略增的制作成本带来的缺点。因而在减速机制作中选用斜齿轮而非直齿轮。
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