傳動：圓弧齒輪傳動

齒廓為圓弧形的點嚙合齒輪傳動。通常有兩種嚙合形式﹕小齒輪為凸圓弧齒廓﹐大齒輪為凹圓弧齒廓﹐稱單圓弧齒輪傳動﹔大﹑小齒輪在各自的節圓以外部分都做成凸圓弧齒廓﹐在節圓以內的部分都做成凹圓弧齒廓﹐稱雙圓弧齒輪傳動(圖1 圓弧齒輪嚙合的兩種形式 )。

單圓弧齒輪傳動

小齒輪的凸齒工作齒廓在節圓以外﹐齒廓圓心在節圓上﹔大齒輪的凹齒工作齒廓在節圓內﹐齒廓圓心略偏於節圓以外(圖2 單圓弧齒輪傳動的嚙合情況 )。由於大齒輪的齒廓圓弧半徑p2 略大於小齒輪的齒廓半徑p1﹐故當兩齒廓轉到K 點﹐其公法線通過節點c時﹐齒便接觸﹐旋即分離﹐但與它相鄰的另一端面的齒廓隨即接觸﹐即兩輪齒K1﹑K'1﹐K2﹑K'2﹑K3﹑K'3 ……各點依次沿嚙合線接觸。因此﹐圓弧齒輪任一端面上凹﹑凸齒廓僅作瞬時嚙合。一對新圓弧齒輪在理論上是瞬時點嚙合﹐故圓弧齒輪傳動又常稱為圓弧點嚙合齒輪傳動。輪齒經過磨合后﹐實際上齒廓能沿齒高有相當長的一段線接觸。圓弧齒輪傳動的特點是﹕(1)綜合曲率半徑比漸開線齒輪傳動大很多﹐其接觸強度比漸開線齒輪傳動約高0.5～1.5倍﹔(2)兩輪齒沿嚙合線方向的滾動速度很大﹐齒面間易於形成油膜﹐傳動效率較高﹐一般可達0.99～0.995﹔(3)圓弧齒輪沿齒高方向磨損均勻﹐且容易跑合﹔(4)圓弧齒輪無根切現象﹐故***小齒數可以少。但圓弧齒輪對中心距﹑切齒深度和螺旋角的誤差敏感性很大﹐這三項誤差對承載能力影響較大﹐故圓弧齒輪對製造和安裝精度要求較高。此外﹐單圓弧齒輪輪齒彎曲強度較弱﹔切削同一模數的大﹑小齒輪﹐需用兩把不同的滾刀。 

雙圓弧齒輪傳動

工作時﹐從一個端面看﹐先是主動輪齒的凹部推動從動輪齒的凸部﹐離開后﹐再以它的凸部推動對方的凹部(圖3 雙圓弧齒輪傳動的嚙合情況 )﹐故雙圓弧齒輪傳動在理論上同時有兩個接觸點﹐經跑合后﹐這種傳動實際上有兩條接觸線﹐因此可以實現多對齒和多點嚙合。此外﹐由於其齒根厚度較大﹐雙圓弧齒輪傳動不僅承載能力比單圓弧齒輪傳動約高30％以上﹐而且傳動較平穩﹐振動和噪聲較小﹐并且可用同一把滾刀加工相配對的兩個齒輪。因此﹐高速重載時﹐雙圓弧齒輪傳動有取代單圓弧齒輪傳動的趨向。