直齿锥齿轮传动设计
第10章-直齿圆锥齿轮传动
第二节 直齿锥齿轮的齿廓曲面、背 锥和当量齿数
1.直齿锥齿轮的齿廓曲面 直齿锥齿轮齿廓的形成如图10一1所示.设一个发生面S与一 个基圆锥相切.该发生面在基圆锥上做纯滚动时.其上任一点K 将在空间展出一条渐开线AK.它上面任一点到锥顶O的距离 都是相等的.故是球面渐开线。在发生面上线段KK′的轨迹即 是直齿圆锥齿轮齿廓曲面—球面渐开面齿廓。
返回
第四节 直齿圆锥齿轮强度计算
一、直齿圆锥齿轮受力分析
图10一4所示为直齿圆锥齿轮主动轮轮齿受力情况。为简化 起见.忽略摩擦力的影响.并假定载荷集中作用在齿宽中部的 节点上。法向力可以分解为3个互相垂直的分力.即圆周力、 径向力和轴向力。 各力的方向是:圆周力和径向力的方向的确定方法与直齿圆柱 齿轮相同.两齿轮轴向力的方向都是沿着各自的轴线方向并指 向轮齿的大端。
下一页 返回
第四节 直齿圆锥齿轮强度计算
二、齿面接触疲劳强度
直齿锥齿轮的失效形式及强度计算的依据与直齿圆柱齿轮基 本相同.可近似地按齿宽中点的一对当量直齿圆柱齿轮传动 来考虑。将当量齿轮的有关参数代人直齿圆柱齿轮的强度校 核及设计计算公式.得直齿锥齿轮的齿面接触疲劳强度校核 和设计计算公式如下:
H ZEZH
上一页 返回
图10一1 球面渐开线的形成
为 了 认 真 贯彻 落实党 的十六 届六中 全会精 神和中 央《决 定》、 “三级 ”公安 会 议 精 神 , 深入学 习领会 胡锦涛 总书记 观摩全 国公安 民警大 练兵汇 报演出 时的重 要 讲 话 以 及 中央、 省、市 领导关 于公安 执法工 作和队 伍建设 的重要 指示精 神,切 实 解 决 公 安 队伍中 存在的 突出问 题,教 育引导 广大公 安民警 进一步 解放思 想、与 时 俱 进 、 开 拓创新 ,大力 弘扬求 真务实 精神, 打造一 支作风 过硬的 公安队 伍。上 级 公 安 党 委 决定开 展为期 八个月 的纪律 作风整 顿教育 活动。 本人按 照要求 ,认真 学 习 了 中 共 中央《 中国共 产党纪 律处分 条例》 、《中 国共产 党党内 监督条 例》、 《 中 国 共 产 党纪律 处分条 例》、 《人民 警察法 》、《 国家公 务员条 例》、 《国家 公 务 员 行 为 规范》 等有关 文件精 神,学 习了毛 建东、 肖琳、 桂红林 等先进 典型的 事 迹 。 通 过 学 习 教育 和深入 思考, 我个人 对纪律 作风整 顿教育 有了更 深的理 解 , 对 自 身 存在的 问题也 有了进 一步的 认识。 现在对 照工作 实际, 作如下 剖析: 一 、存在 的主要 问题 1、在 “纪律 作风整 顿教育 ”活动 初期, 片面地 自我安 慰, 认 为 自 己 既 无参与 赌博, 又无考 试作弊 ,更无 开无牌 无证、 假牌假 证车, 没有什
直齿锥齿轮传动计算例题图文稿
直齿锥齿轮传动计算例题集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-例题10-3 试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。
已知输入功率P=10kw ,小齿轮转速n1=960r/min ,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。
[解] 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。
(2)齿轮精度和材料与例题10-1同。
(3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.2×24=76.8,取z2=77。
2.按齿面接触疲劳强度设计(1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即d 1d ≥√4d dd d 1d (1−0.5d )2d(d d d d [d d ])231) 确定公式中的各参数值。
① 试选d dd =1.3。
② 计算小齿轮传递的转矩。
d 1=9.55×106×10960d dd =9.948×104d ?dd③ 选取齿宽系数d =0.3。
④ 由图10-20查得区域系数d d =2.5。
⑤ 由表10-5查得材料的弹性影响系数d d =189.8MPa 1/2。
⑥ 计算接触疲劳许用应力[d d ]。
由图10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为d ddddd =600ddd ,d dddd2=550ddd 。
由式(10-15)计算应力循环次数:d 1=60d 1dd d =60×960×1×(2×8×300×15)=4.147×109,N 2=d 1d =4.147×1093.2=1.296×109由图10-23查取接触疲劳寿命系数d HN1=0.90,d dd2=0.95。
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得[d d ]1=d dd1d dddd1d =0.90×6001ddd =540ddd[d d ]2=d dd2d dddd2d =0.95×5501ddd =523ddd取[d d ]1和[d d ]2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即[d d ]=[d d ]2=523MPa2)试算小齿轮分度圆直径d 1d ≥√4d dd d 1d (1−0.5d )2d(d d d d [d d ])23=√4×1.3×9.948×1040.3×(1−0.5×0.3)2×(7724)×(2.5×189.8523)23dd =84.970mm(2)调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。
机械设计基础——直齿锥齿轮传动的设计特点
z1 zv1 cos1
zv 2
z2 cos 2
三、标准直齿锥齿轮的几何尺寸
四、直齿锥齿轮的受力分析和强度计算
锥齿轮的轮齿截面从大端到小端 逐渐缩小,各部位的受力分布也 是从大端到小端逐渐缩小,通常 假设载荷集中在齿宽中点节线 处 的法平面内,并近似认为锥齿轮 的强度相当于当量直齿圆柱齿轮 的强度。
四、直齿锥齿轮的受力分析和强度计算
在齿宽中点节线处的法向 平面内,法向力Fn可分解为 三个分力:圆周力Ft、径向 力Fr和轴向力Fa 。
圆周力:
2000T1 2000T1 Ft1 d m1 (1 0.5 R )d1
dm1 (1 0.5 R )d1 (1 0.5b / R)d1
四、直齿锥齿轮的受力分析和强度计算
3.参数选择
直齿圆柱齿轮强度计算时参数选择的原则基本上适应于锥齿轮传
动,其特点如下: (1)单级直齿锥齿轮传动,一般取u=1-5;
z z (2) YFS 按当量齿数 v cos 由图5-26查取;
(3)许用应力的确定与圆柱齿轮相同; 通常 Ψ R 0.25 ~ 0.3 。
直齿锥齿轮
∑=δ1+δ2=90°的直齿锥齿轮传动的
强度条件。
一、直齿锥齿轮的传动比
二、直齿锥齿轮的当量齿数
1、背锥 背锥:过A点做该圆弧的切线与轴线交于O’,以O’A为母线 绕轴线OO’旋转所得的与球面齿廓相切的圆锥体称为背锥。
二、直齿锥齿轮的当量齿数
2、当量齿轮 当量齿轮:将背锥展成一平面扇形齿轮,并将该扇形齿轮 补充为整圆齿轮。这样所得的直齿圆柱为原直齿锥齿轮的当量 齿轮。
(4)齿宽系数 Ψ 大时,齿宽就大,推荐Ψ R 0.2(u 6) ~ 0.35(u 1) R
直齿锥齿轮传动参数设计
直齿锥齿轮传动参数设计首先,需要确定直齿锥齿轮传动的传动比。
传动比决定了输入轴和输出轴之间的速度比。
传动比可以通过齿轮的齿数比来确定,即传动比=输出齿轮齿数/输入齿轮齿数。
传动比的选择需要根据具体的设计要求进行确定。
其次,需要确定齿轮的模数。
模数是直齿锥齿轮传动中齿轮齿面的主要尺寸参数,它决定了齿轮的齿宽、齿高和齿顶圆直径等。
模数的选择需要满足强度和耐久性的要求,并考虑到齿轮的加工制造工艺。
齿轮的强度设计是直齿锥齿轮传动设计中非常重要的一环。
强度设计是根据设定的工作负荷和使用寿命要求,确定齿轮的最大接触应力、弯曲应力和接触疲劳寿命。
其中,最大接触应力和弯曲应力需要根据驱动和被驱动齿轮的载荷、材料和几何参数进行计算,以确保在工作条件下不发生齿轮齿面的过载现象。
接触疲劳寿命则是根据齿轮齿面的接触疲劳强度和载荷循环次数进行估算,以保证齿轮传动的可靠性和寿命。
在设计过程中还需要考虑齿轮的圆锥角。
圆锥角是直齿锥齿轮传动中的一个重要参数,它决定了齿轮齿面的直线速度和反向转矩的大小。
圆锥角的选择需要根据具体的传动要求和齿轮的制造工艺进行考虑。
较大的圆锥角可以提高传动效率,但会增加齿轮齿面的应力和磨损;较小的圆锥角可以减小齿轮齿面的应力,但会影响传动效率。
此外,还需要考虑齿轮的材料选择和热处理。
常见的齿轮材料包括合金钢、碳钢和不锈钢等。
选择合适的齿轮材料需要综合考虑强度、硬度、韧性和耐磨性等因素,以满足传动的要求。
同时,经过适当的热处理可以提高齿轮的强度和耐久性。
最后,还需要进行齿轮的加工制造和装配设计。
齿轮加工包括齿轮齿面的车削、铣削和齿形修正等工艺。
装配设计包括齿轮的间隙、啮合间隙和齿轮齿面的润滑等。
合理的加工制造和装配设计可以提高齿轮传动的运行平稳性和工作效率。
总之,直齿锥齿轮传动的参数设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过合理的设计和计算,可以确保齿轮传动的强度和耐久性,并满足具体的传动要求。
经典锥齿轮的设计.docx
(2)传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动,锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向,最后传到到割刀转动,将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分:1)开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中,有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳,齿轮完全暴露在外边,这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入,而且润滑不良,因此工作条件不好,轮齿也容易磨损,故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩,有时还把大齿轮部分地浸入油池中,则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善,但仍不能做到严密防止外界杂物侵入,润滑条件也不算最好。
2)闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动,都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的,这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比,润滑及防护等条件最好,多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小,传动齿轮尺寸和质量比较小,转速比较高,且没有防护罩,如果选用开式容易损坏其寿命,因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的,轮齿是齿轮直接参与工作的部分,所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生,但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损,而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下,由于上述第一、二种失效形式是主要的,因此设计齿轮传动时,应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式,以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动,目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1)、闭式齿轮传动软齿面(HB≤350)闭式齿轮传动:一般失效形式是点面点蚀,故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸,然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
机械设计-锥齿轮
一、设计参数
直齿圆锥齿轮传动设计
锥齿传动
几何参数标准: 大端分度圆处 m、α为大端参数 强度计算推导思路: 锥齿轮→当量直齿轮 强度计算: 平均分度圆处 当量齿轮。
DUT-MYL
DUT-MYL
锥齿轮 齿数比: 锥距:
d1 d 2 R = + = d1 2 2
DUT-MYL
五、锥齿轮接触强度计算 按平均分度圆处的当量直齿圆柱齿轮计算,m代入mm 1、基本公式 赫兹公式:
Fnca σ H = ZE ⋅ ≤ [σ]H L ρΣ
DUT-MYL
强度校核公式:
σH
4 KT1 ≤ [σ H ] 2 3 φR (1 − 0.5φR ) d1 u
Z H Z E Zε
动载系数Kν ——按Vm 并降低一级精度查图7-9 齿间载荷分配系数 齿向载荷分布系数
Khβbe —— 轴承系数,查表7-11
3、YFa、Ysa 按当量齿数查表7-9
DUT-MYL
锥齿受力分析
Fr1= F’ cos δ1= Ft tgα cos δ1 = - Fa2 Fa1 = F’sinδ1 = Ft tg δ1 = -Fr2 主动轮 —— 与其转向n1相反 从动轮 —— 与其转向n2相同
Ft Fr Fa
Ft1= -Ft2 Fr1= -Fa2 Fa1= -Fr2
82
各力方向
分别指向各自轮心 指向各齿轮大端
DUT-MYL
例:受力分析
n1
Fr1 Fr2 Ft1 Fa1 Fa2 Ft2
n2
Fr1= -Fa2 Fr2= -Fa1
DUT-MYL
三、锥齿轮特点 1、锥齿轮齿廓大小沿齿宽方向变化,与其距锥顶距离 成正比; 2、轮齿大、小端刚度不同,沿齿宽的载荷分布不均; 3、锥齿轮较直齿轮精度低, 振动噪声大,速度不宜过高; 4、参数计算——大端为标准—— m ; 强度计算——齿宽中点的当量圆柱齿轮为准,— mm
锥齿轮传动设计计算
中点分度圆弧长之半
Dc0
152.4 毫米
K11
1
K12
0
K13
0.25
Ki
1
5.48650737 3.9382706 1.8671673 3.37400407 0.85689165 2.07110329 2.11250329 0.21810139 0.03913885 5.44301014 3.93726512
0
Zvn2
dvn2
dvan2
dvbn2
刀具齿顶高 名义切向力 使用系数 动载系数 齿向载荷分布系数
齿间载荷分布系数
ha0 Fmt
KA m1 N cv4 KV KHβ
KHα0
2.49505638
刀尖圆角半径
13867.4221 N
(工作条件 原动机均匀
平稳,从动
机中等振
1.5 动)
0.00454422 m2
许用齿根应力 计算齿根应力
弯曲强度计算安全系数
E
SFn/mmn
αFan Yfa YK
σFmin
SFmin σFP σF
SF
小齿轮:
0.76139217 G
-0.568193201
0.40932318 ρf/mmn 0.60055177 hFa/mmn
0.26766168 1.767694416
55.5784585 Ysa
渗碳淬火钢软氮化
说明:1—大小轮都
是两端支承, 2—
一个是两端支承,
另一个是悬臂, 3
—两者都是悬臂
小轮名义功率
P1
T1
单变量求解 计算:
可变格
(完整版)直齿锥齿轮传动设计
直齿锥齿轮传动设计锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。
锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。
由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关”圆柱”在锥齿轮中就变成了"圆锥”,如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。
锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。
直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。
本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。
1。
齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。
如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面.渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线.但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。
为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
2。
锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数(1) 背锥和当量齿轮下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。
若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。
为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1.设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。
显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。
由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b’Ac',圆弧bAc与线段b’Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30),两者就更接近。
直齿锥齿轮传动设计
直齿锥齿轮传动设计锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。
锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。
由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥",如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。
锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。
直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。
本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。
1. 齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。
如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。
渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。
但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。
为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数(1) 背锥和当量齿轮下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。
若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。
为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。
设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。
显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。
由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac',圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30),两者就更接近。
机械设计基础中直齿锥齿轮教学
直齿锥齿轮概述
1
直齿锥齿轮是一种用于 传递运动的齿轮,其齿 廓为直线。与圆柱齿轮 不同,锥齿轮的齿廓是 沿着圆锥面展开的。直 齿锥齿轮具有结构紧凑、 传动平稳、承载能力大 等优点,因此在机械传 动中得到广泛应用
2
锥齿轮用于两相交 轴间的传动,其齿 轮有直齿,曲齿等
3
锥齿轮的运动关系 相当于一对节圆锥 作纯滚动,但与圆 柱齿轮不同之处是 齿轮的厚度从大端 到小端逐渐减小来自第11部分致谢
致谢
谢谢大家!
-
XXX
谢谢观看
汇报人:xxxx
第5部分
标准直齿锥齿轮的几 何尺寸
第6部分
直齿锥齿轮的受力分 析和强度计算
直齿锥齿轮的受力分析和强度计算
受力分析 疲劳强度计算 参数的选择
第7部分
工作原理
第8部分
应用领域
第9部分
维护与保养
第10部分
小结
小结
1
2
3
4
本教程介绍了直齿 圆锥齿轮的基本概 念、设计方法和制 造工艺,并提供了 相应的案例分析和
4
等顶隙锥齿轮传动 能加大齿根和刀具 的圆角半径,提高 轮齿的弯曲强度和 刀具的寿命,有助 于避免小端齿顶变 尖,有利于齿轮的 润滑等,因此其应 用日益广泛
第4部分
直齿锥齿轮的传动比、 齿廓、背锥和当量齿
数
直齿锥齿轮的传动比、齿廓、背锥和当量齿数
直齿锥齿轮的传动比 直齿锥齿轮的齿廓曲线 锥齿轮的背锥和当量齿数
掌握直齿锥齿轮的设计 和制造方法对于机械工 程师来说非常重要
本教程将介绍直齿锥齿 轮传动的基本概念、设 计特点等
第2部分
目录
直齿圆锥齿轮概述
直齿锥齿轮的传动比、齿 廓、背锥和当量齿数
锥齿轮设计到制造的过程
锥齿轮设计到制造的过程一、引言锥齿轮作为一种重要的传动部件,在机械工程领域中有着广泛的应用。
其独特的设计和制造技术使得锥齿轮在传递扭矩、改变转速和改变传动方向等方面具有显著的优势。
本文将深入探讨锥齿轮的设计与制造技术。
二、锥齿轮设计锥齿轮的设计主要包括以下步骤:1.明确设计要求:首先,我们需要明确锥齿轮的设计要求,包括传动功率、扭矩、转速、空间限制和环境条件等。
2.选择合适的类型与参数:根据设计要求,选择合适的锥齿轮类型,如直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮等。
同时,确定合适的锥度、齿数、模数等参数。
3.设计齿形与参数:根据锥齿轮的工作原理和强度要求,设计出合适的齿形和参数,包括齿面宽度、齿高、齿顶圆弧半径等。
4.进行强度校核:根据设计出的锥齿轮参数,进行强度校核,确保锥齿轮在预期的工作条件下具有足够的强度和寿命。
5.优化设计:根据强度校核的结果,对设计进行优化,以提高锥齿轮的性能和寿命。
6.整理设计图和文件:将整个设计过程整理成完整的设计图和文件,以便后续的制造和应用。
7.三、锥齿轮制造技术锥齿轮的制造主要包括以下工艺:1.材料选择:根据设计要求和使用环境,选择合适的材料,如铸铁、铸钢、锻钢等。
2.毛坯制备:根据设计的锥齿轮参数,制备毛坯。
对于铸造毛坯,需要进行造型、浇注等工序;对于锻造毛坯,需要进行锻造、热处理等工序。
3.切削加工:使用切削机床对毛坯进行切削加工,以形成锥齿轮的基本轮廓。
这一步是制造锥齿轮的关键步骤,需要精确控制机床的加工参数和刀具的选用。
4.热处理:为了提高锥齿轮的力学性能和使用寿命,需要进行热处理工艺,如淬火、回火等。
热处理可以细化锥齿轮的晶粒结构,提高其硬度和耐磨性。
5.齿面加工:对锥齿轮的齿面进行精加工,以获得精确的齿形和参数。
这一步可以采用磨削、研磨等加工方法。
6.检验与装配:对制造完成的锥齿轮进行严格的检验,确保其各项参数符合设计要求。
然后进行装配,将锥齿轮安装到传动系统中,进行试验验证其性能。
直(斜)齿锥齿轮设计
56 0.29588
23
27.295 6.81472
13.68 4.32 6.12
15.48 19.8 19.8
143.02 362.671 2.18542 5.51343 2.18542 5.51343 20.1896 77.5093 15.8187 66.4824 175.772 54.3915 18.5581
° °
d f 1,2 = d 1,2 - q f 1,2
mm mm
Ak1,2 = d 2,1 / 2 - ha1,2 sin d1,2
mm s1 = m(p / 2 + 2 x1 tan a / cos b + xt1 )
mm s2 = pm - s1
mm mm
____
sn1,2
=
çæ1è
s1,2
sin2b 4R
dv1 dv2
mm mm
d v1,2
=
R - 0.5b R cosd1,2
d1,2
Zβ
Zb = cos bm
ZK
配对齿轮的齿顶和齿根进行修形
KA
表:14-1-64
KV
KV=N·K+1
N
N = 0.084 ´ z1vmt 100
u2 u2 +1
vmt m/s vmt=π dm1n1/60000
K
( ) K
4.齿数
5.变位系数
6.分锥角
符号 单位 公式及数据来源
结果
P kw n1 rpm i ∑ ° 正交传动
圆周速度>5m
ν 50 mm2/s μ m Ra1/Ra2
有一对标准直齿锥齿轮
有一对标准直齿锥齿轮
首先,让我们来了解一下标准直齿锥齿轮的结构特点。
标准直齿锥齿轮由圆柱
齿轮和锥齿轮组成,圆柱齿轮的齿轮面是平行于齿轮轴线的,而锥齿轮的齿轮面则是斜面的,两者的齿轮面相交,形成传动。
这种结构使得标准直齿锥齿轮能够实现轴线间的传动,并且传动比可以根据齿轮的模数、齿数等参数进行设计和计算。
其次,标准直齿锥齿轮的工作原理是通过齿轮的啮合来传递动力和转矩。
当两
个齿轮啮合时,通过齿轮的齿面摩擦和啮合传递动力,实现轴线间的传动。
在传动过程中,齿轮的齿面需要保持良好的润滑状态,以减小摩擦损失和噪音,确保传动的稳定性和可靠性。
此外,标准直齿锥齿轮的制造工艺主要包括齿轮的铸造、车削、磨削等工艺。
在制造过程中,需要严格控制齿轮的模数、齿数、齿面精度等参数,以确保齿轮的准确传动。
同时,还需要对齿轮进行热处理等工艺,以提高齿轮的硬度和耐磨性,延长使用寿命。
最后,我们需要注意在实际应用中的一些注意事项。
首先,需要根据实际传动
比和工作环境选择合适的标准直齿锥齿轮,以确保传动的稳定性和可靠性。
其次,需要定期对齿轮进行润滑和维护保养,以延长齿轮的使用寿命。
最后,需要注意齿轮的安装和对中,以确保齿轮的正常工作。
总的来说,标准直齿锥齿轮作为一种常见的机械传动元件,在工业生产中具有
重要的应用价值。
通过本文的介绍,相信读者对标准直齿锥齿轮有了更深入的了解,对其在实际应用中的注意事项也有了清晰的认识。
希望本文能够对读者有所帮助,谢谢!。
锥齿轮类型
锥齿轮类型
锥齿轮是一种常用的传动机构,它通过齿轮的转动来传递动力和扭矩。
根据齿轮的形状和应用场景,锥齿轮可以分为多种类型。
下面,我们将按照类别逐一介绍不同的锥齿轮类型。
一、直齿锥齿轮
直齿锥齿轮是最常见、最基础的锥齿轮类型之一。
它的齿轮齿距与轴线处垂直,两齿轮啮合时的接触线是直线。
这种齿轮结构简单,制造成本低,但其啮合时动力传递效率较低,且速度范围较窄。
二、斜齿锥齿轮
斜齿锥齿轮的齿轮齿距不与轴线垂直,而是呈一定角度。
这种设计可以改善齿轮传递过程中的冲击和噪音,使得锥齿轮的啮合效率更高。
斜齿锥齿轮常用于高速、大扭矩的传动系统,如汽车变速器、桥梁传动等。
三、螺旋齿锥轮
螺旋齿锥轮是一种新型的锥齿轮类型,它的齿轮齿形类似于螺旋形。
这种设计可以使得锥齿轮的啮合更加平稳,效率更高,同时减小了噪音和磨损。
螺旋齿锥轮常用于高速、大扭矩、高精度的传动系统,如石油钻机、重型机床等。
四、直角锥齿轮
直角锥齿轮是一种特殊的锥齿轮类型,其齿轮轴线呈直角。
这种设计
可以隔离两个传动装置,使得扭矩和动力可以沿两个不同的方向传递。
直角锥齿轮广泛应用于机床、工程机械等领域。
五、带轮锥齿轮
带轮锥齿轮是一种特别的锥齿轮类型,用于传递扭矩和动力,并将角
度改变为垂直。
带轮锥齿轮可以用于直线传输和动力传递,在机械和
工业方面具有很广泛的应用。
综上所述,锥齿轮的类型多种多样,它们各有不同的优劣。
设计人员
需要根据实际情况选择合适的锥齿轮类型,以确保传动系统的效率、
精度和可靠性。
直齿锥齿轮传动
因为圆锥齿轮旳齿廓 截面由大端至小端逐 渐收缩,轮齿大端旳 刚度大、小端旳刚度 小。因而,当圆锥齿 轮传动啮合时,其法 向分布载荷将沿齿宽 分布不均匀,受力分析 和强度计算都相当复 杂。
尺寸↑→加工难度↑ ∴一般将锥齿轮置于圆柱齿轮之前。
5、安装要求 大、小齿轮锥顶应交于一点,不然相应旳m不等,不能
3
R
(1
KT1
0.5R )2
u
ZE
[ H
]
——设计式
参数:K K A Kv K K
1)K A:P193 表10-2
2)Kv :按P194 图10-8中低一级旳精度和齿宽中点处vm查 3)K :KHα和KFα可取1; 4)K :KHβ=KFβ=1.5KHβbe,轴承系数KHβbe由P224 表10-9查; 5)ZE:P198 表10-6查
Fn
α
F'vr δ Fr
Ft
Fn Fa
F'vr Fr
α
δ
δ
Ft
Fa
dm1
δ
T1
机械设计 第五章 齿轮传动
8
方向
Fr:指向各自轮心 主动轮与n相反
Ft: 从动轮与n相同
Fa:小端指向大端
Hale Waihona Puke Z2练习: Z1Fr2 FFrt11⊙○× FFat21Fa2
转向: 同步指向或同步背离啮合点
机械设计 第五章 齿轮传动
Ft1
d1
2T1
1 0.5R
dv1
dm1
cos 1
d1(1 0.5 R )
u2 1 ,
u
uv u 2
bdv1
R
d1 2
u2 1 d1(1 0.5 R )
渐开线直齿锥齿轮介绍
4
渐开线直齿锥齿 轮的维护与保养
定期检查与润滑
01
定期检查齿轮 的磨损情况, 及时更换磨损 严重的齿轮
02
定期检查齿轮 的润滑情况, 及时添加润滑 油或润滑脂
03
定期检查齿轮 的紧固情况, 确保齿轮安装 牢固
渐开线直齿锥齿 轮介绍
目录
01. 锥齿轮的基本概念 02. 渐开线直齿锥齿轮的特点 03. 渐开线直齿锥齿轮的设计与
制造
04. 渐开线直齿锥齿轮的维护与 保养
1
锥齿轮的基本概 念
锥齿轮的定义
锥齿轮是一种齿轮,其齿形为 圆锥面,与直齿圆柱齿轮不同。
锥齿轮的齿形可以是单头、双 头或多头。
锥齿轮的齿形可以是直齿、螺 旋齿或曲线齿。
02
航空工业:用于飞机的 传动系统
03
工程机械:用于工程机 械的传动系统
04
船舶工业:用于船舶的 推进系统
05
机器人技术:用于机器 人的传动系统
06
医疗器械:用于医疗器 械的传动系统
2
渐开线直齿锥齿 轮的特点
渐开线齿廓
01 渐开线齿廓是渐开线直齿锥齿 轮的基本特征
02 渐开线齿廓具有传动平稳、噪 音低、承载能力强等优点
03 渐开线齿廓的加工精度高,有 利于提高齿轮的传动精度
04 渐开线齿廓的齿形设计灵活, 可以适应不同的传动需求
直齿锥齿轮的传动特点
传动比大:直齿锥齿轮的传动比可以达到
01
1:10,甚至更高。
传动效率高:直齿锥齿轮的传动效率可以达到
02
98%以上,远高于其他类型的齿轮传动。
承载能力强:直齿锥齿轮的承载能力较强,
直齿锥齿轮节锥距
直⻮锥⻮轮节锥距⼀、节锥距的定义在直⻮锥⻮轮的设计与制造中,节锥距是⼀个极其重要的参数。
节锥距是指直⻮锥⻮轮的理论接触点所构成的虚拟圆锥的⺟线⻓度,通常⽤“m”表示。
这个虚拟圆锥的顶点位于⻮轮的节锥顶点,⽽⺟线则与⻮轮的⻮线相吻合。
⼆、节锥距的重要性与作⽤1.节锥距直接影响⻮轮的传动性能。
适当的节锥距可以保证⻮轮在传动过程中受⼒均匀,减少磨损,提⾼传动效率和使⽤寿命。
2.节锥距与⻮轮的模数、⻮数等参数紧密相关,这些参数的合理选择对⻮轮的啮合性能和承载能⼒具有决定性影响。
3.节锥距的⼤⼩还会影响到⻮轮的⼏何尺⼨和整体结构,因此在⻮轮的设计和制造过程中,节锥距的选择必须经过严格的计算和验证。
三、节锥距的计算⽅法节锥距的计算通常基于⻮轮的基本参数,如模数、⻮数、⻮轮压⼒⻆等。
具体计算公式可能因不同的⻮轮设计标准和要求⽽有所不同。
⼀般⽽⾔,节锥距的计算需要考虑⻮轮的啮合条件、传动⽐、受⼒情况等多个因素。
四、节锥距的优化设计为了提⾼直⻮锥⻮轮的传动性能和承载能⼒,需要对节锥距进⾏优化设计。
优化设计的⽅法包括选择合适的模数、⻮数等参数,以及优化⻮轮的⻮形和⻮⾯结构。
此外,还可以通过改变节锥距的⼤⼩来调整⻮轮的传动⽐和受⼒分布,以实现更加理想的传动效果。
五、节锥距的制造⼯艺在直⻮锥⻮轮的制造过程中,节锥距的精度控制⾄关重要。
制造⼯艺需要保证⻮轮的⻮形、⻮距、⻮向等参数符合设计要求,同时还需要控制⻮轮的热处理变形和加⼯误差等因素,以确保节锥距的精度和稳定性。
节锥距作为直⻮锥⻮轮设计中的关键参数之⼀,对于提⾼⻮轮的传动性能和承载能⼒具有重要意义。
随着制造技术的不断发展和进步,对节锥距的精度控制和优化设计将越来越重要。
未来,我们可以通过深⼊研究节锥距的相关理论和制造⼯艺,进⼀步提⾼直⻮锥⻮轮的性能和可靠性,为机械设备的⾼效运⾏和⻓寿命提供有⼒保障。
锥齿轮传动设计与制造__概述说明
锥齿轮传动设计与制造概述说明1. 引言1.1 概述锥齿轮传动作为一种常见的机械传动形式,在现代工业中得到了广泛的应用。
它具有传动效率高、承载能力强、运转平稳等优点,因此在各种机械设备中被广泛采用。
本文将重点介绍锥齿轮传动的设计与制造方面的知识。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述。
引言部分(第1章)首先对文章所涵盖的内容进行了简要介绍,并明确了文章的目标和组织结构;其次,第2章将详细阐述锥齿轮传动的设计原理、应用领域以及设计要点;第3章将探讨锥齿轮的制造工艺,包括材料选择与热处理、加工技术与设备以及质量控制与检测方法;第4章将对锥齿轮传动的优缺点进行全面分析;最后,在第5章我们会做出总结回顾并对未来发展提出展望和建议。
1.3 目的本文旨在通过对锥齿轮传动设计与制造这一专题进行全面系统地研究,提供给读者全面的掌握锥齿轮传动的基本原理和制造工艺的知识。
同时,通过对锥齿轮传动的优缺点分析以及未来发展的展望,我们可以更好地认识到该传动形式在工业应用中的重要性,并为相关领域的研究与实践提供一定参考。
2. 锥齿轮传动设计与制造2.1 锥齿轮传动原理锥齿轮传动是一种常用的力传递机构,通过两个相交轴线上的齿轮进行转动力的传递。
锥齿轮由圆锥面上的直线齿槽组成,其特点是能够使两个不共线的轴相交,并能够在不同角度下进行传动。
该传动方式广泛应用于各行各业,如汽车、船舶、飞机以及工程机械等领域。
2.2 锥齿轮传动的应用领域锥齿轮传动广泛应用于需要进行高扭矩和高速比传递的场合。
具体应用领域包括但不限于:- 汽车行业:汽车差速器、变速器等。
- 铁路交通:列车减速器、转向架等。
- 船舶工业:主推桨、水上推进器等。
- 石油化工:离心机、压缩机等。
- 农机具:收割机、拖拉机等。
2.3 锥齿轮传动的设计要点在设计锥齿轮传动时,需要考虑以下要点:- 传动比和速比:根据实际需求确定合适的传动比和速比,以满足所需的转矩和转速要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
直齿锥齿轮传动设计
锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。
锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。
由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥",如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。
锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。
直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。
本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。
1. 齿廓曲面的形成
直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。
如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。
渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。
但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。
为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数
(1) 背锥和当量齿轮
下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O 为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。
若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。
为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。
设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。
显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。
由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac',圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值
愈大(一般R/m>30),两者就更接近。
这说明:可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。
由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮,扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。
再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮,这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。
这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形,即锥齿轮大端轮齿尺寸(ha、hf等)等于当量齿轮的轮齿尺寸。
(2) 基本参数
由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大,测量方便。
因此,规定锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准。
大端的模数m的值为标准值,按下表选取。
在GB12369-90中规定了大端的压力角a=20。
,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2。
(3) 当量齿数
当量齿轮的齿数zv称为锥齿轮的当量齿数。
zv与锥齿轮的齿数z的关系可由上图求出,由图可得当量齿轮的分度圆半径rv
而
则有
式中:d为锥齿轮的分度锥角。
zv一般不是整数,无须圆整。
3 直齿锥齿轮传动的运动设计
(1) 背锥和当量齿轮
下图为一对锥齿轮的轴向剖面图。
该对锥齿轮的轴角等于两分度锥角之和,即
由于直齿锥齿轮传动强度计算及重合度计算的需要引进一对当量齿轮(上图),它们是用该对锥齿轮齿宽中点处的背锥展开所得到的。
当量齿轮的分度圆半径d v1/2和d v2/2分别为这对锥齿轮齿宽b中点处背锥的母线长;模数即为齿宽中点的模数,称为平均模数m m。
1. 直齿圆锥齿轮的啮合传动特点
一对锥齿轮的啮合传动相当于其当量齿轮的啮合传动。
因此有如下特点:
(1) 正确啮合条件
(2) 连续传动条件e>1,重合度e可按其齿宽中点的当量齿轮计算。
(3) 不根切的最少齿数
(4) 传动比i12 因,故
当S=90°时,有
2. 几何尺寸计算
根据锥齿轮传动的特点,其基本几何尺寸按大端计算,但锥齿轮齿宽中点处及其当量齿轮的几何尺寸必须通过大端导出。
(1) 齿宽系数FR 。
一般取F R=1/3,且b1=b2=b
(2) 齿宽中点的分度圆直径(平均分度圆直径)d m和平均模数m m
(3) 齿宽中点处当量齿轮的分度圆直径d mv、当量齿数z v及齿数比u v
式中齿数比影响分度锥顶角的大小,一般取u≤3,最大不超过5。
参考上图导出标准直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算公式列于标准直齿锥齿轮传动的主要几何尺寸计算公式表中。
4. 直齿锥齿轮传动的强度计算
直齿锥齿轮的强度计算比较复杂。
为了简化计算,通常按其齿宽中点的当量齿轮进行强度计算。
这样,就可以直接引用直齿圆柱齿轮的相应公式。
因直齿锥齿轮的制造精度较低,在强度计算中一般不考虑与重合度的影响,即取齿间载荷分配系数Ka、重合度系数Ze、Ye的值为1。
1 轮齿受力分析
忽略齿面摩擦力,并假设法向力Fn集中作用在齿宽中点上,在分度圆上可将其分解为圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa相互垂直的三个分力,如下图所示。
各力的大小分别为
式中T1--小齿轮的名义转矩(N·mm);
轮齿受力分析
各力的方向主动轮圆周力的方向与轮的转动方向相反,从动轮圆周力的方向与轮的转动方向相同;主、从动轮径向力分别指向各自的轮心;轴向力则分别指向各自的大端。
载荷系数
式中:KA-使用系数,按使用系数KA表查取
Kv-动载荷系数,降低一级精度等级,用齿宽中点的圆周速度由动载荷系数Kv图查取
Kb-齿向载荷分布系数,可按式,式中K Hbbe由表齿向载荷分配系数K Hbbe查取。
2. 齿面接触疲劳强度计算
以当量齿轮作齿面接触疲劳强度计算,则式
为
将当量齿轮的有关参数代入上式中,可得直齿圆锥齿轮传动的齿面接触疲劳强度校核公式为
而齿面接触疲劳强度设计公式为
式中各参数按前述确定。
3. 齿根弯曲疲劳强度计算
将当量齿轮的有关参数代入式和中,可得直齿圆锥齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度校核公式和设计公式
式中Y Fa-齿形系数,根据当量齿数,由外齿轮的齿形系数图YFa查取。
YSa-应力修正系数,根据当量齿数,由应力修正系数YSa图查取。
(end)。