现提出一种环形渐开面球形齿轮机构，从根本上解决了球形齿轮传动存在的两大难题。球形齿轮组成的机构中，极轴通过球心且垂直于齿环平面的一条直线，它又是加工球形齿轮时的旋转轴。

齿廓形成：平面啮合齿轮极轴与两轮的中心连线正好重合，将一对平面齿轮绕极轴旋转360度，便得到一对球形齿轮。平面齿轮中有关的圆，全都演变成为球。若将齿轮分别安装在一组二白由度的万向框架上，保持齿轮作定点运动，就可实现对节球作纯滚运动。

当发生线在基圆上作纯滚动，并随基圆平面一起绕极轴作回转运动时潜孔钻，发生线任一点的轨迹便形成了球形齿轮的齿廓曲面，基圆上所有点的轨迹的集合称为基球。显然，在过极轴的任意剖面内的齿廓曲线均为渐开线，所有渐开线的集合构成一个环状面。

小模数螺旋锥齿轮的加工方法与加工机床的选用

在传递两相交轴的锥齿轮传动中，螺旋锥齿轮具有重合较大、传动平稳、对安装误差的敏感性小、在高速传动中噪声较小等优点，因此在工程中应用较为广泛。当前小模数螺旋锥齿轮的高精度齿轮加工中，应用较为广泛的是格里森齿制和奥利康齿制。格里森齿制为双面圆弧收缩齿，采用单齿分度法加工；奥利康齿制为延伸外摆线等高齿，采用连续分度法加工。随着工业缝纫机、电动工具、园林机械行业的不断发展，小模数螺旋锥齿轮的应用和需求逐年增加。

螺旋锥齿轮加工是通过机床上模拟一个假想齿轮，刀盘切削面是假想齿轮的一个轮齿。当摇台上的被加工齿轮与假想齿轮绕各自的轴旋转时，刀盘就会在轮坯上切出一个齿槽。加工格里森齿制时，都采用这种切齿原理。根据使用行业的要求，当前小模数螺旋锥齿轮加工正逐渐以格里森齿制为主，常见切削加工方法采用双重双面切削法。双面切削法是指一个被加工齿轮，传动齿轮，由内切刀齿和外切刀齿交错的成形刀盘，在一个齿槽的两面同时进行切削的加工工艺过程，齿槽的宽度是由刀盘的刀尖距(也称错刀量或点宽)所控制。通常小模数螺旋锥齿轮(模数2.5 mm以内)一把刀可以加工一对大小齿轮，能得到较理想的加工效果，此方法加工小模数螺旋锥齿轮生产效率高，适应批量生产。当然一对大小齿轮用一把刀加工，会产生刀号修正的问题，这就要求刀具的规格要比较多，通常小模数螺旋锥齿轮加工采用整体式铣刀，铣刀的规格由刀径、刀号、刀尖距决定。实际操作时为了避免选择过多的铣刀规格，小范围的刀号修正可改变机床刀轴的倾角(俗称刀倾角)来加以解决。

高精度齿轮由于传递力的需要，回转支承其中一个套圈上通常制有齿。齿轮的热处理状态一般为正火或调质状态。齿表面也可按照用户的要求淬火处理，淬火硬度在HRC50～60，并且能够保证足够的深度。根据应用场合的不同，齿轮淬火可分为全齿淬火和单齿感应淬火。单齿感应淬火又可分为齿面齿根淬火和齿面淬火。

。

一般两边呈对称形状。鼓形修整虽然可以改善轮齿接触线上载荷的不均匀分布，但是由于齿的两端载荷分布并非完全相同，误差也不完全按鼓形分布，因此修形效果也不理想。曲面修整是按实际偏载误差进行齿向修形。考虑实际偏载误差，特别是考虑热变形，则修整以后的齿面不一定总是鼓起的，伞齿轮计算，而通常呈凹凸相连的曲面。曲面修整效果较好，是较理想的修形方法，但计算比较麻烦，工艺比较复杂。　

在一对齿的啮合过程中，由于参与啮合的齿轮对数变化引起了啮合刚度变化，在极短的时间内，啮合刚度急剧变化将引起严重的激振，为使啮合刚度变化比较和缓；为减小由于基节误差和受载变形所引起的啮入和啮出冲击；或为了改善齿面润滑状态防止胶合发生，而把原来的渐开线齿廓在齿顶或接近齿根圆角的部位修去一部分，使该处的齿廓不再是渐开线形状，这种措施或方法就是所谓的齿廓修形。

经过齿顶、齿根修缘后在单对齿和双对齿啮合交替过程中，冲击载荷降低，使运转趋于平稳，减小了噪声和振动。

磨齿加工已开始大规模应用于齿轮加工中，如汽车、摩托车齿轮的制造，而且已达到普遍应用的程度。磨齿是进行高精度硬齿面齿形加工的工艺方法之一，加工精度高，但磨齿存在着设备昂贵、生产率低和调整困难等缺点。传统的研磨齿只能使齿面粗糙度有所好转，能少量修整齿形和齿向误差，对其他误差修整作用很小。因为研磨齿时，两轮处于自由啮合状态，滚滑量在整个齿面上不均匀，齿轮，在节圆附近滑动小，在齿根、齿顶滑动大，因此研磨时间长会由于不均匀滑动而使齿形质量降低。齿轮齿数的选择要使两互研齿轮的精度同时提高，使两轮的齿数互研时有相同的概率。

变速器噪音主要是在齿轮啮合运转时产生的，同步齿轮带，由于不可避免的制造和安装误差、齿轮轮齿的弹性变形、扭转变形及热变形等因素，使齿轮在啮合过程中会产生冲击、振动和偏载，如仅仅考虑借助提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量，必然会增加齿轮的制造成本。我厂是汽车变速器专业制造厂，主要生产东风五吨级变速器及三吨级变速器。我厂为提高产品质量，降低齿轮噪音，特别是带变速器进行了不断的探索和试验，对齿轮的修形方面做了大量工作，并通过对齿轮轮齿的齿顶和齿根的修缘，有效地改善了齿轮的啮合性能，使变速器齿轮的噪音有效的控制。随着现代机械工业的发展，齿轮修形的意义愈来愈受到广大学者和机械制造业的广泛关注与重视。

齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。

齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中 ，渐开线齿轮占多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。

在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小；而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。

另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。