传动角

压力角的余角

传动角（γ）是指压力角的余角。通常用来描述机械机构的传动性能。取值范围一般在0-90度。

定义

机械机构上某一点上沿该点方向的正驱动力的方向与该点的速度方向所夹的锐角α的余角称为机构在此位置时的传动角。

图1所示的曲柄摇杆机构中，若忽略各杆的质量和运动副的摩擦，则主动曲柄1通过连杆2作用于从动摇杆3上的力F是沿BC方向的。力F与点C的速度方向所夹的锐角称为机构在此位置时的压力角。力F在速度方向的分力为切向分力F1 = F* cosa，此力为有效分力，能做有效功；而沿摇杆CD方向的分力为法向分力 F2= F · sina，此力为有害分力，非但不能做有用功，而且还增大了运动副的摩擦阻力。

分类

连杆机构

如上文所说，连杆机构上某一点的传动角指的是沿该点方向的正驱动力的方向与该点的速度方向所夹的锐角a的余角。

凸轮机构

如图5-24所示为一尖顶直动从动件盘形凸轮工作时候的受力情况。其中F为凸轮对从动件的作用力，即驱动力；G为从动件受到的竖直方向作用力，包括其自身的重力、弹簧力等；和为动件运动时导轨两侧对从动件所施加的总反力；d为从动件直径，l为导轨长度，b为导轨至接触点B的距离（悬臂）；a为从动件所受正压力方向（n—ri方向）与其速度方向）的夹角，称为凸轮机构的压力角，同一点的压力角的余角即为凸轮在该点的传动角。

齿轮机构

如图6-7所示，点A为渐开线在基圆上的起始点，点K为渐开线上任意点。它的向径用r表示，展角用θ表示。若用此渐开线作齿轮的齿廓，则当齿轮绕点〇转动时，齿廓上点K的速度方向应垂直于直线OK，法线BK与点K速度方向线之间所夹的锐角称为渐开线齿廊在该点的压力角，以表示，其大小等于∠KOB，该压力角的余角即为渐开线齿廓的传动角。

性质

选择原则

（1）平面连杆机构的工作特性包括运动特性和传力特性两方面。运动特性包括连架杆成为曲柄的条件、从动件的急回运动特性等。传力特性包括压力角、传动角、机构的死点及机械的增益。从动件的急回运动用行程速比系数来表示，行程速比系数与极位夹角密切相关。压力角是衡量机构传力性能好坏的重要指标，传力机构的压力角应尽可能小或传动角应尽可能大。机构运动过程中，其压力角和传动角是不断变化的；机构从动件所处位置不同，其压力角也不同，并会存在一个最大压力角。设计连杆机构时应使最大传动角角大于或等于许用传动角。压力角为90°或传动角为0°时，机构即处于通常所说的死点位置此时传动角为九十度或者零度。利用构件惯性或相同机构的错位排列等办法可以克服死点，以使机构顺利运转。

（2）当凸轮机构的传动角减小，压力角增大时，所需的驱动力也将增大。由此可见，当传动角减小到某个特定值时，根据计算公式，分母将趋近于0，驱动力将增大至无穷，此时该凸轮机构将发生自锁。称刚好使凸轮机构自锁时的传动角为临界传动角。增加导轨长度和减小悬背长度可增大临界传动角，这对避免机构出现自锁足有利的。在凸轮机构的设计过程中，通常规定凸轮机构的传动角不大于60度。对于摆动从动件，凸轮没有正压力作用在从动件上，而只是依靠自身的重力或者弹簧力回落，取传动角为40-50度。应该注意，平底垂直于导路的平底凸轮机构传动角接近90度，所以这种凸轮机构具有良好的传力性能。

（3）当齿轮的模数m和齿数相同时，其分度圆的大小也相同。但是传动角的变化可引起基圆的变化，从而引起渐开线齿廓形状的不同。因此，压力角和传动角是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数。为避免齿轮设计、制造、测量及互换使用带来的不便，人们规定了分度圆压力角取标准值。我国国家标准规定，分度圆压力角的标准值一般为20°，传动角为70°。为了提高强度，有采用25°压力角的齿轮。在某些装置中，也有采用传动角为其他一定范围内数值的齿轮。

确定大小标准

在生产实践中，机械机构不仅应能实现给定的运动规律，而且还要运转轻便、效率较髙，即要具有良好的传力性能。而传动角则是判断一个机械机构传力是否高效的一个重要标准。显然：传动角越大，压力角越小，F越大，机械机构的传力性能就越好，反之，就越差。当传动角为零时，机构将不可能有任何运动而发生自锁。在机构运动过程中，压力角和传动角的大小是变化的，为保证机构传力性能良好，应使多传动角至少达到40°〜50°，具体数值应根据传递功率的大小而定，传动角随着功率的增大而适当增大。

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