钟表齿形

 

　　用于计时仪器及某些精密仪表机构中的传动齿轮的齿形。又称仪表圆弧齿形、修正摆线齿形。
　　在计时仪器中，采用钟表齿形已有很长历史。现代钟表齿形是由摆线齿形演变而来的。摆线齿形由外摆线和内摆线组成，其中齿顶部分是外摆线，齿根部分是内摆线。外摆线是一滚圆沿另一圆的圆周外面作无滑动地滚动时，滚圆圆周上一点的运动轨迹。内摆线是一滚圆沿另一圆的圆周内面作纯滚动时，滚圆圆周上一点的运动轨迹。滚圆叫做摆线的生成圆，而另一圆叫做摆线的母圆。在摆线啮合中，母圆就是齿轮的分度圆。在同一齿轮中，构成齿廓的内外摆线的生成圆可以不相等，但在一对互相啮合的摆线齿轮中，一齿轮齿顶外摆线的生成圆半径必须和另一齿轮齿根内摆线的生成圆的半径相等，否则两齿轮不能正确啮合。另外，当内摆线的生成圆直径等于其母圆半径时，内摆线就是一径向直线。
　　实际上，纯粹的摆线齿轮啮合，在计时仪器和精密仪表中用量很少。
　　为了便于制造和改善传动性能，人们对理论摆线齿形做了一定的修正。最初是用近似理论摆线的圆弧，代替钟表中的轮片和龆轮齿顶部分的外摆线齿形(图1)。20世纪40年代以后,许多国家的钟表机构采用的钟表齿形，逐渐出现了脱离摆线齿形的趋势，而现代的钟表齿形已基本不属于摆线的范畴了。

　　根据钟表机构齿轮传动的特点和要求，现代采用的钟表齿形一般可分为两类。第一类齿形适用于传递力矩稳定性要求较高的增速传动齿轮，如机械钟表中的主传动部分齿轮；也可用于传递力矩稳定性要求不高的、轮片既可主动也可从动的双向传动齿轮，如拨针部分的齿轮传动。第二类齿形适用于要求传动灵活的减速传动齿轮，如指针式石英电子钟表中的主传动部分齿轮。
　　图2 为钟表齿形的构成。整个齿形由齿顶圆弧ab、齿根直线bc和齿凹圆弧cd组成。为了使齿顶圆弧和齿根直线平滑衔接，衔接点不取在分度圆上,而是在分度圆下一点b衔接。因此，钟表齿形的齿顶部分为圆弧，而齿根部分则由一小段圆弧和直线组成。齿根直线和齿凹圆弧也是平滑衔接。