标准齿轮与变位齿轮的齿形基本上相同,都是同一条渐开线,只是在不同的位置上取用。具体来说,负变位齿轮的齿廓渐开线是取自靠近基圆的渐开线,而正变位齿轮的齿廓渐开线则是取自远离基圆的渐开线。因此,标准齿轮牙型的渐开线位于正负变位齿轮的中间位置。负变位齿轮的齿廓曲率变大,正变位变小,而标准齿轮则处于两者之间。
变位齿轮是通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽度而制成的非标准渐开线齿形。如果齿轮刀具距离齿轮距离为xm,则得到正的变位齿轮;如果齿轮工具接近齿轮距离xm,则得到负变位齿轮。其中,x是位移系数,当位移为负时为负值,正变位时为正值;m是齿轮模数,而变位量则是x与m的乘积。
与标准齿轮相比,变位齿轮的模数、齿数、压力角、分度圆直径、齿距并没有发生变化。
齿轮传动的优点在于:传动比稳定、传输效率高、工作可靠性高、结构紧凑以及使用寿命长。然而,它也存在一些缺点:对制造和安装精度要求较高,并且不适用于两轴间距离较大的传动。值得注意的是,变位齿轮相比标准齿轮更容易防止根切现象,因此得到了广泛应用。
标准齿轮和变位齿轮的齿距没有变化。与标准齿轮相比,正变位齿轮的分度圆齿厚增加,齿槽宽减少,齿顶高增加、齿根高减少,齿顶厚减少、齿根厚增加,以及基园齿厚增加。