專利名稱：圓柱齒輪傳動重合度演示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于教學用具。
在機械設計課程教學活動中，當講解到圓柱齒輪傳動的重合度時，以往是采用掛圖為教具，而掛圖只能表示出圓柱齒輪傳動過程中某一特定的位置，是靜止的，無法直觀地表示出圓柱齒輪傳動過程中的整個嚙合過程及輪齒嚙合時單對齒嚙合區和雙對齒嚙合區，也就是重合度，影響到教學效果。
為了使學生對圓柱齒輪傳動有一個感性認識，提高教學效果，已設計出一種圓柱齒輪傳動重合度演示儀，特提出本實用新型。
圖1、直齒圓柱齒輪傳動重合度演示儀；圖2、斜齒圓柱齒輪傳動重合度演示儀。
本實用新型的圓柱齒輪重合度演示儀，一種形式是它包括構成齒輪副的二個扇形齒輪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公切線N1N2(即理論嚙合線)，實際嚙合線AE，以及與AE相對應的嚙合弧
的底板3。扇形齒輪1、2用透明材料，如透明有機玻璃制成，分別應含有二個或二個以上的輪齒，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齒形相同、相互間繞中心錯開一定角度，并且固聯成一體的扇形齒輪表示的斜齒扇形齒輪4、5(如圖2所示)；圖中的實線和虛線分別代表斜齒扇形齒輪4、5的二個端面；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構成齒輪副，組成斜齒扇形齒輪4、5的齒形相同并固聯成一體的二個扇形齒輪(齒形為直齒或斜齒)可用二個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，如透明有機玻璃制成。斜齒扇形齒輪4和5應分別含有二個或二個以上的輪齒。
實施例1如圖1所示，當扇形齒輪1順時針轉動時，扇形齒輪2逆時針轉動，后一對輪齒在A點開始嚙合時，前一對輪齒在K′點相嚙合，前一對輪齒在E點終止嚙合時，后一對輪齒在K點相嚙合，可見在AK和K′E內同時有兩對輪齒相嚙合，屬雙對齒嚙合區，如圖中的Ⅰ區，在KK′內只有一對輪齒相嚙合，屬單對齒嚙合區，如圖中的Ⅱ區。實際嚙合線段AE相對應的嚙合弧為
，重合度
＝ (AE)/(Pb) ，式中P為齒距，Pb為基圓齒距。
實施例2如圖2所示，實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，當斜齒扇形齒輪4順時針轉動時，斜齒扇形齒輪5逆時針轉動，輪齒前端面在A點開始嚙合，在E點終止嚙合，相應的嚙合弧長為
，這正如實施例1的情況。但前端面在E點終止嚙合時，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過一角度，對應這一角度的分度圓弧長是
，此時齒廓與嚙合線的交點為E′。因此斜齒圓柱齒輪機構的嚙合弧長為
。重合度
＞
，式中P為齒距。這就說明它大于直齒圓柱齒輪傳動的重合度ε＝
。
綜上所述，斜齒圓柱齒輪的嚙合弧長
比直齒圓柱齒輪的嚙合弧長
，這就直觀的說明了斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪傳動的重合度大，此外，還可從演示儀中看出，斜齒圓柱齒輪傳動時，齒廓間的接觸線為斜線，此斜線(即接觸線)長度由零逐漸增長，從某一位置開始又逐漸縮短，直至脫離接觸，說明斜齒圓柱齒輪的齒廓是逐漸進入接觸而又逐漸脫離接觸的。
本實用新型的效果是，此演示儀能動態的表示兩個齒輪在整個嚙合過程中的情況，教師在講解齒輪傳動的重合度時，學生能獲得感性的認識，比傳統的只能表示傳動過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院校和技校中有推廣的價值。
權利要求1.一種圓柱齒輪傳動重合度演示儀，本實用新型的特征是，它包括構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，兩齒輪基圓的內公切線N1N2，實踐嚙合線AE及同AE相對應的嚙合弧
的底板[3]。
2.根據權利要求1所述的圓柱齒輪傳動重合度演示儀，其特征是，扇形齒輪〔1〕、〔2〕用透明材料制成，分別應含有二個或二個以上的輪齒。
3.根據權利要求1或2所述的圓柱齒輪傳動重合度演示儀，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重合度演示儀，本實用新型的特征是，它包括分別用二個齒形相同、相互間繞中心錯開一定角度并固聯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，兩齒輪基圓的內公切線N4N5及嚙合弧
的底板〔6〕，斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕構成齒輪副。
5.根據權利要求4所述的圓柱齒輪傳動重合度演示儀，其特征是，組成斜齒扇形齒輪〔4〕、〔5〕的齒形相同并固聯成一體的二個扇形齒輪可以是二個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.根據權利要求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應含有二個或二個以上的輪齒。
專利摘要一種圓柱齒輪傳動重合度演示儀，由二個扇形齒輪并裝在畫有相應的基圓、分度圓、齒頂圓、基圓公切線、嚙合弧長組成的底板上，兩齒輪能作相對轉動，能顯示出直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的嚙合過程，及重合度，在機械設計課講解到齒輪嚙合運動時使學生有感性的認識，達到良好的教學效果，此演示儀在理工科大中專院校和技校中有推廣的價值。
文檔編號G09B23/10GK2060580SQ9020001
公開日1990年8月15日 申請日期1990年1月4日 優先權日1990年1月4日
發明者林世雄 申請人:浙江大學