锥齿轮传动设计计算
锥齿轮的传动比公式
锥齿轮的传动比公式
锥齿轮是一种常见的传动装置,其传动比是通过锥齿轮的齿数和模数来确定的。
在工程应用中,锥齿轮传动比的计算是非常重要的,它直接影响到传动系统的性能和效率。
锥齿轮传动比的计算公式是工程师们在设计传动系统时必须掌握的基础知识之一。
锥齿轮传动比的计算公式可以通过几何关系和齿轮参数来推导得出。
在传动系统中,两个相互啮合的齿轮通过齿面的啮合来传递运动和力量。
锥齿轮由于其特殊的齿轮形状,使得其传动比计算相对复杂,但通过适当的公式和方法,可以准确地计算出传动比。
在实际应用中,锥齿轮的传动比通常通过以下公式进行计算:
传动比 = (Z2 / Z1)* tanα
其中,Z1是从动齿轮的齿数,Z2是主动齿轮的齿数,α是锥角。
这个公式表明,传动比主要取决于齿轮的齿数和锥角,这两个参数是决定传动性能的关键因素。
在实际工程设计中,为了满足不同的传动需求,工程师们需要根据实际情况选择合适的齿轮和参数,以确保传动系统具有良好的性能和效率。
通过合理的传动比计算,可以使传动系统具有更高的传动效率和更可靠的工作性能。
除了传动比计算公式外,还有一些其他因素会影响锥齿轮的传动性能,
如齿轮的齿形设计、材料选择、润滑情况等。
在设计传动系统时,工程师们还需要考虑这些因素,以确保传动系统的可靠性和稳定性。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,锥齿轮传动比的计算是工程设计中的重要环节,它直接影响到传动系统的性能和效率。
通过深入研究锥齿轮的传动比计算公式和相关因素,可以为工程师们提供更好的设计思路和方法,从而设计出更优秀的传动系统。
希望本文的介绍能对读者有所帮助,谢谢!。
标准直齿锥齿轮计算公式
标准直齿锥齿轮计算公式直齿锥齿轮是一种常见的机械传动装置,它能够实现两轴的平行传动,广泛应用于各种机械设备中。
在设计和制造直齿锥齿轮时,需要准确计算其参数,以确保其性能和传动效率。
本文将介绍标准直齿锥齿轮的计算公式,帮助读者更好地理解和应用这一重要的机械传动元件。
1. 齿轮传动基本参数。
在计算直齿锥齿轮的参数之前,我们首先需要了解一些基本的齿轮传动参数。
这些参数包括模数、齿数、齿宽系数、压力角等。
模数是齿轮齿数与齿轮直径的比值,通常用m表示;齿数表示齿轮上的齿的数量,用z表示;齿宽系数是齿轮齿宽与模数的比值,用b/m表示;压力角是齿轮齿廓曲线与齿轮轴线的夹角,通常用α表示。
这些参数将在后续的计算中起到重要的作用。
2. 直齿锥齿轮计算公式。
(1)齿轮传动比的计算。
齿轮传动比是指齿轮输入轴与输出轴的转速比。
对于直齿锥齿轮,其传动比可以通过以下公式计算:i = z2 / z1。
其中,i表示传动比,z1和z2分别表示从动齿轮和主动齿轮的齿数。
通过计算传动比,可以确定齿轮传动系统的速比关系,为后续的参数计算提供基础。
(2)模数的计算。
模数是齿轮的重要参数之一,它直接影响着齿轮的尺寸和传动性能。
对于直齿锥齿轮,其模数可以通过以下公式计算:m = (z1 + z2)/(2 i)。
其中,m表示模数,z1和z2分别表示从动齿轮和主动齿轮的齿数,i表示传动比。
通过计算模数,可以确定齿轮的尺寸和齿廓参数,为后续的设计提供基础数据。
(3)齿轮齿距的计算。
齿距是指齿轮齿廓曲线上相邻两齿顶点之间的距离,它是齿轮传动中重要的参数之一。
对于直齿锥齿轮,其齿距可以通过以下公式计算:p = π m / sin(α)。
其中,p表示齿距,m表示模数,α表示压力角。
通过计算齿距,可以确定齿轮齿廓曲线的形状和尺寸,为齿轮的加工和装配提供基础数据。
(4)齿轮齿宽的计算。
齿宽是指齿轮齿面上的有效传动宽度,它直接影响着齿轮的传动能力和使用寿命。
锥齿轮设计计算
锥齿轮设计计算说明书一:初步设计1,已知条件该齿轮组是用于螺纹安装的,使用转速相当低(手拧一字扳手的速度),主要起变向作用。
初定小齿轮Z1=8(材料40Cr ,精度GB8级)、大齿轮Z2=16(材料45#,精度GB8级),齿数比u=i=Z2÷Z1=16÷8=2。
2,初定力矩设定一字槽扳手手柄处直径为¢20mm 、拧扳手所需要的力为50N 。
根据公式M=FL (图1-1)可得:M=10×10-3×50 N ·m=0.5 N ·m3,载荷系数K=K A ·K V ·K α·K β通过查表得:使用系数:K A =1 、动载系数:K V =1齿间载荷分配系数:K α=1 、齿向载荷分配系数:K β=1则K=1×1×1×1.2=1.24,估算齿轮许用接触应力:''lim 'HH HP s σσ=查图得'lim H σ=900N/mm 2 , 初定安全系数'H S =1.1'HPσ=900÷1.1 N/mm 2 =818.18 N/mm 25,估算 3'1'11951HPe u KT d σ≥ =14.925mm二:几何计算1, 分锥角:211arctan Z Z =δ=26.565°, 12arctan 2Z Z =δ=63.435°2, 大端模数:1'1Z d m e e ==1.8656(查表取m e =1.75)3, 大端分度圆直径:d e1=Z 1m e =8×1.75=14mm , d e2=Z 2m e =16×1.75=28mm4, 外锥距:11sin 2/δe e d R ==14÷2sin26.565°=12.516mm5, 齿宽系数:¢R =0.3 (一般取0.25-0.35)6, 齿宽:b=¢R Re=0.3×12.516=3.7548mm ,圆整后取整数4实际齿宽系数¢R =b/Re=4÷12.516=0.327, 中点模数:m m = m e (1-0.5¢R )=1.75(1-0.5×0.32)=1.47mm8, 中点分度圆直径:d m1=d e1(1-0.5¢R )=14(1-0.5×0.32)=11.76mmd m2=d e2(1-0.5¢R )=28(1-0.5×0.32)=23.52mm9, 顶隙:C=C *m e =0.2×1.75=0.35mm (C *查GB12369-1990齿制C *=0.2)10,切向变位系数:x t1=0 , x t2=0图1-111,高变位系数:x 1=0 ,x 2=012,大端齿顶高:h a1=(1+x 1)m e =1.75mm , h a2=(1+x 1) m e =1.75mm13,大端齿根高:h f1=(1+C *- x 1)m e =2.1mm ,h f2=(1+C *- x 2)m e =2.1mm14,全齿高:h=(2+ C *)m e =3.85mm15,齿根高:==e f f R h 11arctan θ9.5°,21f f θθ==9.5°16,齿顶角:θa1=θf2=9.5°, θa2=θf1=9.5°(采用等顶隙收缩齿) 17,顶锥角:δa1=δ1+θa1=36.065°, δa2=δ2+θa2=72.935°18,根锥角:δf1=δ1-θf1=17.065°, δf2=δ2-θf2=53.935°19,大端齿顶圆直径:d ae1=d e1+2h a1cos δ1=17.1304mm , d ae2=d e2+2h a2cos δ2=29.5645mm 20,冠顶距:1121sin 2δa e k h d A -==13.21775mm ,2212sin 2δa e k h d A -==5.4348mm 21,大端分度圆弧齿厚:s 1= m e (π/2+2x 1tan α+x t1)=2.7475mm , s 2=πm e - s 1=2.7475mm22,大端分度圆弦齿厚:=-=)61(212111e d s s s 2.73mm , =-=)61(222222e d s s s 2.743mm 23,大端分度圆弦齿高:=+=1121114cos e a d s h h δ 1.87mm ,=+=2222224cos e a d s h h δ 1.78mm 24,当量齿数:==111cos δz z v 8.9445(小于直齿圆柱齿轮的根切齿数17,但其工作载荷平稳、转速极小、安装空间小,故不做调整。
圆弧齿锥齿轮传动设计几何计算过程
圆弧齿锥齿轮传动设计几何计算过程圆弧齿锥齿轮传动设计几何计算过程输入参数:齿轮类型:35。
格里森制大端模数m=6mm齿形角a =20°齿数 Z 1=30,Z 2=90径向变位系数X 1 =.347,x 2=-.347 传动比i=3齿顶高系数 h a*=.85 切向变位系数 x t1 =-.056,x t2=.O56 中点螺旋角3m =35°齿顶间隙系数c *=.188齿宽系数tpR =.211 ,宽度b=60mm小轮螺旋方向:左旋序号 项目公式 结果1 大端分度圆dd 1=Z 1m,d 2=Z 2md 1=180.00mm, d 2=540.00mm2 分锥角S 81 =arctan(Z 1/Z 2), 2=90- 881=18.435 ° ,2=71.565 °3 锥距R R=d 1/2sin 81=d 2/2sin 82R=284.605mm 4 齿距p p= nm p=18.850mm 5 齿高h h=(2h a *+c*)m h=11.328mm6 齿顶高h a h a =(h a *+x)m h a1=7.182,h a2=3.018mm7 齿根高h fh f =(h a *+c*-x)mh f1 =4.146,h f2=8.310mm 8 顶隙c c=c*mc=1.13mm9 齿根角9f Q f1=arctg(h f1/R), Q =arctg(h f2/R) 0f1 =.835 ° ,f2=1.672 ° 10 齿顶角Q a Q a 1= Q f2, Q 2=Q f1(等顶隙收缩齿)0a1=1.672 ° 戶陆.835 ° 11顶锥角8a8a1= 81+ Q f2, 82= 82+Q f181=20.107 °, 82=72.400 ° 12 根锥角8 8f1= 81- Q f1, f2= 82- 028f1=17.600 °, 8(2=69.893 °13顶圆直径d a d a1=d 1+2h a1COS 81,d a2=d 2+2h a2COS82,d a1=193.63,d a2=541.91mm14 分锥顶点至轮冠距离 A k A k1 =d 2/2-h a1Sin 81,=d 1/2-h a2Sin 82A k1=267.73,A k2=87.14mm 15 齿宽中点分度圆直径 d m d m1=d 1-bsin 81,d m2=d 2-bsin 82d m1=161.026mm,d m2=483.079mm 16齿宽中点模数m mm m =d m1/z 1=d m2/z 2m m =5.368mm17 中点分度圆法向齿厚s mn S mn =(0.5 n COS 唱+2xtan a +x»m ms mn1 =7.962mm,s mn2=5.851mm18中点法向齿厚半角书mn, 2^mn =S mn Sin 8 COS 旳/d mipmn1 =1.803 ° 书 mn 2=.14719 中点分圆法向弦齿厚S mn 2_S mn =S mn (1-书mn /6) S mn1 =7.960mm 丄 mn2=5.851mm 20 中点分圆法向弦齿高h am h am =h a -btan 0a /2+S mn ^mn /4h am1 =6.369mm,h am2=2.585mm 21当量齿数Z v3Z v =Z/cos 8 cos (3mZ v1=57.532,Z v2=517.78422端面重合度£a e«=[Z 1(tan a at1 -tan a )/cos 1 +Z 2(tan a at2-tan a )/cos 2]/2 n 其中:tan a =(tan a /cos m j&z =1.317nCOS a vat=[ZCOS l/(Z+2(h a*+X)COSS )]23 齿线重合度邙£B=btan 3m n /m £=2.49124 总重合度 2 2 1/2£ =(a 才£|3 ) £ =2.818。
锥齿轮传动设计计算
锥齿轮传动计算卡编号:16(弧齿锥齿轮)产品型号:订货号:10026零件件号:①30201②30202计算人 :计算日期:注:“度.分秒”标注示例 — 56.0638 表示56度6分38秒;35.596 表示35度59分60秒(即36度)。
项目①小轮②大轮几何参数:旋 向右 旋左 旋齿数Z1324大端端面模数m7.5毫米轴交角Σ90度法向压力角αn20度中 点 螺 旋 角βm39度齿宽b30毫米全齿高系数x t 1.888工作齿高系数x w 1.7顶隙 系 数c0.188高度变位系数x0.2756-0.2756切向变位系数x s0.0069-0.0069分度圆直径d97.5毫米180毫米外锥距Ra102.3551毫米毫米分度圆锥角δ28.2635度.分秒61.3325度.分秒顶锥角(等顶隙)δa33.5627度.分秒64.4516度.分秒根锥角δf25.1444度.分秒56.0333度.分秒齿顶高h a8.442毫米 4.308毫米齿根高h f 5.718毫米9.852毫米全齿高h t14.16毫米毫米工作齿高h12.75毫米毫米大端分度圆理论弧齿厚Sa13.893毫米9.669毫米大端顶圆直径d a112.346毫米184.104毫米分锥顶点至轮冠距离A k85.979毫米44.962毫米大端法向弦齿厚S n9.701毫米(单号单面切削法) 6.893毫米大端法向弦齿高H n8.276毫米 4.224毫米重合度ε总 1.714ε纵向 1.221ε端面 1.203较小!大 端 螺 旋 角βa43.0453度.分秒小 端 螺 旋 角βi35.522度.分秒刀盘名义直径选定值Dc190.5毫米公差值:(按 GB11365--89 锥齿轮和准双曲面齿轮精度)精度等级Ⅰ:7Ⅱ:6。
锥齿轮的设计计算
锥齿轮的设计计算
一.选择齿轮的材料和精度等级
1.材料选择查表选取大小齿轮材料均为45号钢调质。
小齿轮齿面硬度为
250HBS,大齿轮齿面硬度为220HBS。
250HBS-220HBS=30HBS;符合要求;220<250<350;为软齿面。
齿轮为8级精度。
试选小齿轮齿数=20 ===70。
二.按齿面接触疲劳强度设计
由齿面接触疲劳强度设计公式
试选载荷系数。
计算小齿轮传递的转矩
=
由表选取齿宽系数。
确定弹性影响系数据表得。
确定区域载荷系数标准直齿圆锥齿轮传动。
根据循环次数公式计算应力循环次数
=
查图得接触疲劳寿命系数
查图得解除疲劳极限应力
计算解除疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数
=540MPa
MPa
由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
计算齿轮的圆周速度
计算载荷系数
查表得
接触强度载荷系数
按实际的载荷系数校正分度圆直径
取标准m=5.
计算齿轮的相关参数
圆整并确定齿宽
三.校核齿根弯曲疲劳强度
1.确定弯曲强度载荷系数
2.计算当量齿数
3.查表得
4.计算弯曲疲劳许用应力
由图得弯曲疲劳寿命系数
按脉动循环变应力确定许用应力
校核弯曲强度
根据弯曲强度条件公式进行校核
满足弯曲强度,所选参数合适。
参考资料:
1.《机械设计手册》第四版化学工业出版社第3卷成大先主编。
2.《机械设计同步辅导及习题全解》中国矿业大学出版社
3.百度文库。
锥齿轮设计计算
锥齿轮设计计算锥齿轮是一种广泛应用于机械传动的齿轮类型,其具有非常好的传动效率和稳定性。
在进行锥齿轮设计时需要考虑不同的因素,包括齿轮参数、齿轮材料等。
本文将就锥齿轮设计计算相关问题进行阐述。
1.锥齿轮基本参数锥齿轮的基本参数包括啮合角、齿数、齿宽、模数、齿高等。
其中啮合角和齿数是最为重要的两个参数,影响到锥齿轮的传动效率和承载能力。
一般来说,锥齿轮的啮合角应该选择在20度-30度范围之间,同时齿数一般选择在14个到38个之间。
齿宽和模数则分别影响到锥齿轮的承载能力和精度,一般来说应当根据具体的需求进行选择。
2.锥齿轮与传动比传动比指的是锥齿轮的前后轴转速比值,通常使用V表示。
在进行锥齿轮设计时需要根据实际需求计算出锥齿轮的传动比,从而确定前后轴的转速比值。
传动比可以通过公式计算出来,其中大齿轮和小齿轮的齿数分别为Z1和Z2,等效啮合角为αm,传动比可以表示为:V=(cosαm−(Z2/Z1)^2)/(cosαm+(Z2/Z1)^2)在进行计算时需要注意,传动比的取值应当落在实际需求范围之内,并且还需要满足锥齿轮传动效率、承载能力、噪声等方面的要求。
3.锥齿轮材料选取锥齿轮材料的选取非常重要,直接关系到锥齿轮的强度、耐磨性、疲劳寿命等方面。
一般来说,锥齿轮的材料应当具有良好的强度和硬度,例如钢、铸铁等材料。
同时锥齿轮的表面硬化处理可以进一步提高其耐磨性和疲劳寿命。
在进行材料选取时需要考虑实际应用条件,例如负荷、转速、温度等因素,选择适当的材料可以有效地提高锥齿轮的寿命和传动效率。
4.锥齿轮精度计算锥齿轮的精度包括整体精度、齿面精度、啮合误差等方面。
其中啮合误差对锥齿轮的传动效率影响较大,需要进行精确的计算和控制。
啮合误差包括径向误差、轴向误差、齿距误差、齿形误差等方面,需要根据具体的设计要求进行计算和控制。
一般来说,锥齿轮的啮合误差应当控制在10微米以下,以确保其传动效率和稳定性。
综上所述,锥齿轮设计计算是一个相对复杂的过程,需要考虑多个因素综合影响。
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
锥齿轮传动设计一、引言锥齿轮传动是一种广泛应用于各种机械传动中的一种传动方式。
其主要特点是具有较高的承载能力、传递效率高、工作平稳等优点。
在设计锥齿轮传动时,需要考虑多方面因素,包括输入输出功率、转速比、载荷类型和大小等因素。
本文将从锥齿轮传动的基本原理、设计方法以及常见问题解决方法等方面进行详细介绍。
二、锥齿轮传动的基本原理1. 锥齿轮传动的结构锥齿轮传动由两个相交的圆锥形齿轮组成,分别为主动齿轮和从动齿轮。
主动齿轮通常为小端直径较小的圆锥形,从动齿轮通常为大端直径较大的圆锥形。
2. 锥齿轮传动的工作原理当主动齿轮旋转时,其直径较小的小端将驱使从动齿轮转动。
由于两个圆锥形齿轮之间产生了相对运动,因此在接触线上产生了滚切运动。
这种滚切运动可以保证齿轮之间的接触面积均匀分布,从而使得传动效率提高。
三、锥齿轮传动的设计方法1. 锥齿轮传动的参数计算在进行锥齿轮传动设计时,需要计算出一系列参数,包括模数、压力角、齿数、分度圆直径等。
具体计算方法可以参考国家标准GB/T 10095-2008《锥齿轮》。
2. 锥齿轮传动的选型在进行锥齿轮传动选型时,需要考虑多方面因素,包括输入输出功率、转速比、载荷类型和大小等因素。
通常可以根据输入输出功率和转速比来确定合适的模数和齿数范围,在此基础上进行具体选型。
3. 锥齿轮传动的结构设计在进行锥齿轮传动结构设计时,需要考虑多方面因素,包括主动从动端的位置关系、两个圆锥形齿轮之间的啮合角度等因素。
通常可以采用CAD软件进行三维建模和仿真分析,以确保结构设计合理可靠。
四、常见问题解决方法1. 锥齿轮传动噪声问题锥齿轮传动在运行时会产生一定的噪声,主要原因是由于啮合面的滑动和滚动摩擦所引起的。
为了解决这一问题,可以采用降低齿轮间啮合角度、改善齿形等方法。
2. 锥齿轮传动润滑问题锥齿轮传动在运行时需要进行润滑以减少磨损和摩擦。
通常可以采用油浸式润滑或者油雾润滑等方法。
在选择润滑方式时需要考虑输入输出功率、转速比和工作环境等因素。
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
锥齿轮传动设计计算
锥齿轮传动设计计算
一、传动参数的确定
在进行锥齿轮传动设计计算之前,需要确定一些传动参数,包括传动比、输入轴转速和输出轴转速等。
传动比是锥齿轮传动中一个重要的参数,一般由减速比或增速比来确定。
输入轴转速是指输入轴每单位时间旋转的
圈数,输出轴转速则是指输出轴每单位时间旋转的圈数。
二、几何尺寸的计算
锥齿轮传动的几何尺寸包括啮合点齿高、啮合点模数、齿轮齿数等,
这些参数对于锥齿轮传动的工作性能和传动效率有重要影响。
在进行几何
尺寸计算时,需要考虑齿轮的传动比、模数和齿数等因素,并确保齿轮的
啮合平稳和传动效率高。
三、强度计算
锥齿轮传动的传动强度是传动设计中一个重要的指标,其计算包括齿
轮弯曲强度和齿轮接触强度两个方面。
齿轮弯曲强度计算是通过计算齿轮
受力情况,进而确定齿轮的弯曲强度是否满足要求。
齿轮接触强度则是通
过计算尖接触法计算齿轮的接触应力,进而确定齿轮的接触强度是否满足
要求。
四、疲劳寿命计算
锥齿轮传动在长时间使用过程中,需要考虑其疲劳寿命。
疲劳寿命是
指锥齿轮传动在特定工况下能够承受的循环载荷次数,这对于锥齿轮传动
的可靠性和使用寿命有重要影响。
疲劳寿命计算需要考虑齿轮的载荷、工
作表面、材料强度以及齿轮的表面处理等因素。
五、稳定性分析
综上所述,锥齿轮传动设计计算需要考虑多个方面的因素,包括传动
参数的确定、几何尺寸的计算、强度计算、疲劳寿命计算和稳定性分析等。
只有在全面考虑传动要求的前提下,才能设计出安全可靠、经济高效的锥
齿轮传动。
圆弧齿锥齿轮传动设计几何计算过程
中点分度圆法向齿厚smn
smn=(0.5πcosβm+2xtanα+xt)mm
smn1=7.962mm,smn2=5.851mm
18
中点法向齿厚半角ψmn
ψmn=smnsinδcos2βm/dm
ψmn1=1.803°,
ψmn2=.147°
19
中点分圆法向弦齿厚smn
smn=smn(1-ψmn2/6)
Ak1=d2/2-ha1sinδ1,=d1/2-ha2sinδ2
Ak1=267.73,Ak2=87.14mm
15
齿宽中点分度圆直径dm
dm1=d1-bsinδ1,dm2=d2-bsinδ2
dm1=161.026mm,dm2=483.079mm
16
齿宽中点模数mm
mm=dm1/z1=dm2/z2
mm=5.368mm
8
顶隙c
c=c*m
c=1.13mm
9
齿根角θf
θf1=arctg(hf1/R),θf2=arctg(hf2/R)
θf1=.835°,θf2=1.672°
10
齿顶角θa
θa1=θf2,θa2=θf1(等顶隙收缩齿)
θa1=1.672°,θa2=.835°
11
顶锥角δa
δa1=δ1+θf2,δa2=δ2+θf1
+Z2(tanαvat2-tanαt)/cosδ2]/2π
其中:tanαt=(tanα/cosβm)
cosαvat=[Zcosαt/(Z+2(ha*+x)cosδ)]
εα=1.317
23
齿线重合度εβ
εβ=btanβmπ/mm
εβ=2.491
锥齿轮详细计算计算
锥齿轮详细计算计算锥齿轮是一种常见的齿轮传动装置,广泛应用于工程机械、汽车、船舶等领域。
在设计和计算锥齿轮时,需要考虑到齿轮的模数、齿数、齿面、接触强度等参数。
下面是关于锥齿轮的详细计算过程。
一、确定设计参数在开始计算锥齿轮之前,首先需要确定设计参数,包括:1.加载条件:包括齿轮传动的传递功率、传递转速、传动比等参数。
2.齿轮类型:包括直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、螺旋锥齿轮等。
3.齿轮材料:根据实际工作条件选择适当的齿轮材料,如低碳钢、合金钢等。
二、确定基本尺寸1.齿面角:齿面角是指齿轮齿面与垂直于轴线的平面之间的夹角。
根据齿轮的传动比和齿轮类型,可以确定齿面角的大小。
通常,直齿锥齿轮的齿面角为90度,斜齿锥齿轮的齿面角为小于90度的一个数值。
2.顶隙系数:顶隙系数是指齿顶间隙与模数的比值,用于考虑齿轮的材料热膨胀和制造误差。
一般情况下,常用的顶隙系数为0.05到0.10。
3.顶高系数:顶高系数是指齿轮顶高与模数的比值,用来确定齿轮的齿厚和齿高。
4.齿前角和齿后角:齿前角是指齿轮齿面与轴线之间的夹角,齿后角是指齿轮齿面与轴线之间的夹角。
根据实际工作条件和传动效果要求确定齿前角和齿后角的大小。
三、计算齿面参数1.模数和基径:根据传递功率、传递转速和齿轮类型,利用公式计算模数和基径。
2.齿数:根据齿轮传动的传递比和齿轮类型,计算出大齿轮和小齿轮的齿数。
3.齿厚和齿高:根据顶高系数和模数,计算齿厚和齿高。
4.顶隙和齿宽:根据顶隙系数和模数,计算顶隙和齿宽。
四、计算接触强度接触强度是指齿轮传动中两个齿面接触时承受的载荷大小。
计算接触强度需要考虑齿数、模数、基径、齿宽等参数,并根据ISO和AGMA等规范进行计算。
五、确定齿轮尺寸根据计算结果,确定齿轮的准确尺寸。
包括齿轮的外径、内径、齿顶直径、齿根直径等。
在确定齿轮尺寸时,需要考虑齿轮的制造工艺和装配要求。
以上是锥齿轮详细计算的基本过程,根据实际情况,可能还需要考虑齿轮的热处理、表面硬化、润滑与冷却等因素。
锥齿轮的传动比公式
锥齿轮的传动比公式The gear ratio of a bevel gear transmission is determined by the number of teeth on the gears. The gear ratio can be calculated using a simple formula: gear ratio = number of teeth on driven gear / number of teeth on driver gear. This formula allows engineers to design gear systems with specific speed and torque requirements.圆锥齿轮传动的传动比取决于齿轮上的齿数。
传动比可以通过简单的公式计算得出:传动比=从动齿轮上的齿数/主动齿轮上的齿数。
这个公式使工程师可以设计具有特定速度和扭矩要求的齿轮系统。
When designing a bevel gear system, engineers must consider factors such as the desired gear ratio, the size of the gears, and the efficiency of the transmission. By adjusting the number of teeth on the gears, engineers can achieve the desired gear ratio to meet the performance requirements of the system.在设计圆锥齿轮系统时,工程师必须考虑诸如所需的齿轮比、齿轮的尺寸以及传动的效率等因素。
通过调整齿轮上的齿数,工程师可以实现所需的齿轮比,以满足系统的性能要求。
In a bevel gear system, the gear ratio affects the speed and torque output of the system. A higher gear ratio results in lower speed and higher torque, while a lower gear ratio leads to higher speed and lower torque. Engineers must carefully calculate the gear ratio to ensure that the system performs optimally for its intended application.在圆锥齿轮系统中,齿轮比影响系统的速度和扭矩输出。
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
锥齿轮设计
锥齿轮设计设计锥齿轮,传递额定转矩T=570N,螺旋角βm =°,传动比u=1,Z 1=Z 2=13,齿轮材料40Cr,齿面硬度 58—62HRC,齿宽系数φk =,小齿轮轴悬臂支承,大齿轮轴双跨支承。
查表得: Z b ≥, Z ϕ=,K A =, K β=, σHlim =1500 N/ mm, e=1100, Σ=90°。
DH 1≥ e Z b Z φ [K A K βT 12Hlim )u(sim α∑]1/3=1100×××(××572×2150077.3sim ⨯∑)1/3 = 1. 选定齿数Z 和模数m:选Z 1=Z 2=13,m =DH 1/ Z 1 = 13 = 2.选变位系数:螺旋角=°接近零度曲齿锥齿轮,取x 1=, x 2=X Σ=x 1+x 2=+= 切向变位系数:X 1=齿轮齿顶变尖,取xt 1= 根据保持标准齿全高σ=0 xt 2=xt Σ- xt 1=几何计算: 轴交角Σ Σ=90°齿数比u u=Z 2/Z 1=13/13=1 节锥角δδ1 =δ2=arc tan ⎪⎭⎫⎝⎛∑+∑ COS U sin =45°分度圆大端端面模数 m=齿形角α0=20° 齿顶高系数h*=1 顶隙系数 c*= 齿宽b=R/4—R/3=50径向变位系数 x 1= x 2= 齿高变动系数 σ=0平均当量齿轮 Z vm = ⎪⎭⎫⎝⎛+'2'1cos cos δδZ Z =节锥与分锥的比值 Ka=(X Σ/ Z vm )+1 = 分度圆直径 d 1= d 2=mz 1= mz 2=齿全高 h=(2h*+c*-σ)m=分圆齿顶高 ha=( h*+x-σ ) m ha 1=12 分圆齿根高 hf=h-ha hf 1= hf 2= 节圆齿根高 h ’f=( K a -1 ) d/cos δhf 1= hf 2=节圆齿顶高 h ’a=h-h ’f h ’a 1= h ’a 2= 节锥齿根角 θ’f= arc tan(h ’f-R ’)’f 1 =°θ’f 2=°根锥角 δf= δ’ – θ’f 1 δf 1=°δf 2=° 顶锥角 δa=δ+θf δa 1=° δa 2=° 顶圆直径 da=Kd+2h ’a cos δ’da 1= da 2=,冠顶距 Aa=R ’ cos δ’- h ’a sin δ’Aa 1= Aa 2=安装距 A 1=168 A 2=80 轮冠距 Ha=A-AaHa 1 = Ha 2=4.强度设计:按国标GB/ T =10062-1988 公式验算计算接触应力 σH = Z H ×Z E ×Z ε×Z β×Z κ×1m beH /)1(ααβuuuu F K K K K tmH H V A +⨯⨯⨯⨯(1)节点区域系数Z HZ H =tb w tan cos cos2cos t t αααββb =arc sin[ sin βm cos α0]=°αt = αw 1= Z H =(2) 查表,弹性系数ZE= N/mm 2 (3) 重合度系数Z εZ ε=3)1)(4(βαεε--+αβεε =(4) 螺旋角系数Z β=m βcos = (5)有效宽度beH== (6)锥齿轮系数 Z k = (7)使用系数K A =(8)齿宽中点分锥的圆周力:d m1= Rm d 1/R=74mm F tm =2000T 1/d m1= (9)动载系数K v =N K +1N=K=K 1beH/ (K A F tm ) + cv3= K v =(10)齿向载荷分布系数K H β= (11)齿间载荷分配系数K H α=(12)轮滑剂系数ZL=(13)速度系数Zv=(14)粗糙度系数ZR= 5.齿根弯曲强度验算σf1。
(完整版)锥齿轮的计算校核
锥齿轮的设计计算一. 锥齿轮尺寸计算根据检测设备的传动的要求,去传动比i=11.选择材料和精度等级1)小锥齿轮选用 45调制处理,HB 1=240 HBS ; 大锥齿轮选用 45 正火处理,HB 2=200HBS ;2)精度等级选为7级。
2.按齿面接触强度进行设计 2t 3124()[](10.5)E H HR R d Z Z K T σψψ≥⨯- 1) 确定载荷系数t K参照参考文献[1]得t K =1.30;2) 齿轮传递扭矩T由步进电机保持转矩8N/mm 得T=8000N mm;3) 齿宽系数查参考文献[1]表10-7,确定=0.3 4).区域系数Z H根据参考文献[1] 确定Z H =2.5;5).许用应力由参考文献[1]确定=522.5MPa; 6)材料弹性影响系数E Z由参考文献表10-6查得E Z =189.812a MP 综上计算得, 23124 1.38000189.8 2.5()522.50.3(10.50.3)d ⨯⨯⨯≥⨯⨯-⨯=59.1mm 3.确定齿数取Z 1=40,Z2= Z 1i=401=40;4.选大端模数m= d 1/Z 1=59.1/40=1.48圆整取m=2 ;5.计算分度圆锥角锥距 11240=arctan arctan 4540Z Z δ==o21=90904545δδ-=-=o o o o121mZ 1()56.572Z R mm Z =+=6.计算大端分度圆直径121d =d =m Z 24080mm ⨯=⨯= 7.确定齿宽=0.356.57=16.9R b R ψ=⋅⨯ b 1= b2=11 mm二. 齿根弯曲疲劳强度校核a 222214(10.5)u 1a F F S R R KT Y Y Z m σψψ=⋅⋅-+1. 查参考文献[1]10-5得 a F Y =2.4,a S Y =1.67 查阅参考文献[1]得[]=390 MPa;2.计算得 22224 1.38000 2.4 1.570.3(10.50.3)40211F σ⨯⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯+ =79.9<[]=390 MPa;故所选齿轮满足齿根弯曲疲劳强度要求。
锥齿轮传动设计计算240
锥齿轮传动设计计算2401.确定传动比传动比是锥齿轮传动的重要参数,通常表示为i=N2/N1,其中N1和N2分别为驱动轮和从动轮的转速。
根据实际需求确定传动比的大小。
2.计算模数模数是齿轮的重要参数,表示齿轮齿距与齿数之比。
根据传动比和轮的齿数,可以计算得到驱动轮和从动轮的模数m1和m2、公式为m=d/N,其中m为模数,d为齿距,N为齿数。
3.计算齿数根据传动比和模数,可以计算得到驱动轮和从动轮的齿数N1和N2、公式为N=d/m,其中N为齿数,d为齿距,m为模数。
4.确定锥角锥齿轮的齿轮面与轴线的夹角称为锥角,常用的锥角有20°、30°和45°。
根据实际需要和齿轮的材料强度,确定驱动轮和从动轮的锥角大小。
5.计算齿面宽度齿轮的齿面宽度是指齿轮齿顶到齿底的距离,它决定了齿轮的承载能力。
根据传动功率和材料强度,可以计算得到齿轮的齿面宽度。
6.计算分度圆直径分度圆直径是齿轮设计中的重要参数,用于计算齿面几何形状。
根据模数和齿数,可以计算得到驱动轮和从动轮的分度圆直径。
7.计算齿顶高和齿根高齿顶高和齿根高是齿轮设计中的重要参数,用于计算齿面几何形状。
根据模数和齿高系数,可以计算得到齿顶高和齿根高。
8.计算齿轮的模型尺寸根据齿面几何形状参数,可以计算得到齿轮的模型尺寸,包括齿顶圆直径、齿根圆直径、齿高、压力角等。
9.检查齿轮的接触强度和弯曲强度根据齿面几何形状和材料强度,可以计算得到齿轮的接触强度和弯曲强度。
检查传动系统是否满足强度要求。
10.优化设计根据实际需求和计算结果,进行齿轮传动的优化设计,以提高传动效率和可靠性。
以上是锥齿轮传动设计计算的基本步骤和流程。
在实际设计中,还需要考虑齿轮的轴向位置、油脂润滑、轮齿的加工精度等因素,以确保传动的正常运行。
同时,也需要结合实际情况和实验验证进行设计验证,以确保传动系统的可靠性和性能。
锥齿轮径向力计算公式(二)
锥齿轮径向力计算公式(二)锥齿轮径向力计算公式1. 锥齿轮径向力的计算方法锥齿轮是一种常见的传动装置,在工程设计中需要计算锥齿轮的径向力,以确保传动的可靠性和安全性。
锥齿轮的径向力计算公式如下:F=F t⋅sinθt+F n⋅cosθt其中, - F表示锥齿轮的径向力; - F t表示切向力; - F n表示法向力; - θt表示齿轮轴线与法向力之间的角度。
2. 切向力的计算公式切向力指的是垂直于齿轮轴线的力,常用于计算锥齿轮的径向力。
切向力的计算公式如下:F t=K t⋅T⋅tanα其中, - F t表示切向力; - K t表示切向力系数,与齿轮的参数有关; - T表示齿轮的扭矩; - α表示齿轮的压力角。
3. 法向力的计算公式法向力指的是与齿轮轴线平行的力,也是计算锥齿轮径向力的重要参数。
法向力的计算公式如下:F n=K n⋅T其中, - F n表示法向力; - K n表示法向力系数,与齿轮的参数有关; - T表示齿轮的扭矩。
4. 计算公式的举例说明假设有一个直径为200mm的锥齿轮,压力角为20°,扭矩为500 Nm。
根据上述公式,可以计算锥齿轮的径向力。
首先,计算切向力:F t=K t⋅T⋅tanα假设切向力系数K t为,代入数值进行计算:$F_t = ^$然后,计算法向力:F n=K n⋅T假设法向力系数K n为,代入数值进行计算:F n=⋅500≈400N最后,根据公式F=F t⋅sinθt+F n⋅cosθt,可以计算径向力F:F=F t⋅sinθt+F n⋅cosθt假设齿轮轴线与法向力的夹角θt为30°,代入数值进行计算:F=⋅sin30∘+400⋅cos30∘≈505N因此,根据给定的参数,该锥齿轮的径向力约为505N。
以上是针对”锥齿轮径向力计算公式”的相关计算公式的列举和举例解释。
锥齿轮的设计与计算需要根据具体的参数进行,以上公式仅供参考。
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锥齿轮传动计算卡编号:16
(弧齿锥齿轮)
产品型号:订货号:10026
零件件号:①30201②30202
计算人 :计算日期:
注:“度.分秒”标注示例 — 56.0638 表示56度6分38秒;35.596 表示35度59分60秒(即36度)。
项目①小轮②大轮
几何参数:
旋 向右 旋左 旋
齿数Z1324
大端端面模数m7.5毫米
轴交角Σ90度
法向压力角αn20度
中 点 螺 旋 角βm39度
齿宽b30毫米
全齿高系数x t 1.888
工作齿高系数x w 1.7
顶隙 系 数c0.188
高度变位系数x0.2756-0.2756
切向变位系数x s0.0069-0.0069
分度圆直径d97.5毫米180毫米外锥距Ra102.3551毫米毫米分度圆锥角δ28.2635度.分秒61.3325度.分秒顶锥角(等顶隙)δa33.5627度.分秒64.4516度.分秒根锥角δf25.1444度.分秒56.0333度.分秒齿顶高h a8.442毫米 4.308毫米齿根高h f 5.718毫米9.852毫米全齿高h t14.16毫米毫米工作齿高h12.75毫米毫米大端分度圆理论弧齿厚Sa13.893毫米9.669毫米大端顶圆直径d a112.346毫米184.104毫米分锥顶点至轮冠距离A k85.979毫米44.962毫米大端法向弦齿厚S n9.701毫米(单号单面切削法) 6.893毫米大端法向弦齿高H n8.276毫米 4.224毫米
重合度ε总 1.714ε纵向 1.221ε端面 1.203较小!大 端 螺 旋 角βa43.0453度.分秒
小 端 螺 旋 角βi35.522度.分秒
刀盘名义直径选定值Dc190.5毫米
公差值:(按 GB11365--89 锥齿轮和准双曲面齿轮精度)
精度等级Ⅰ:7
Ⅱ:6
Ⅲ:6
最小法向侧隙种类c
法向侧隙公差种类C
图样标 注7-6-6c GB 11365--89
齿厚上偏差Ess-0.053毫米-0.072毫米齿厚下偏差Esi-0.123毫米-0.167毫米齿厚公差Ts0.07毫米0.095毫米最小法向侧隙jn min0.074毫米
最大法向侧隙jn max0.318毫米
切向综合公差F'i0.052毫米0.072毫米一齿切向综合公差f'i0.016毫米0.019毫米齿距累积公差F P0.045毫米0.063毫米齿距极限偏差±f pt0.013毫米0.014毫米齿形相对误差的公差f c0.006毫米0.008毫米接触斑(沿齿长)50% 至70%
(沿齿高)55% 至75%
轴交角极限偏差±EΣ(齿宽中点处的线值)0.032毫米
齿坯顶锥母线跳动公差0.025毫米0.03毫米基准端面直径25毫米320毫米齿坯基准端面跳动公差0.025毫米0.015毫米齿坯轮冠距极限偏差-0.075毫米-0.075毫米齿坯顶锥角极限偏差8分8分
齿坯尺寸公差轴径IT5GB 1800--79
孔径IT6GB 1800--79
外径尺寸极限偏差上偏差0
下偏差-IT8GB 1800--79
承载能力:
名义转矩T 250N·m461.54N·m 名义功率P 26.18kW48.33kW 小 轮转速n1000r / min541.67r / min 材质合金钢渗碳淬火
支 承 形 式一个是两端支承,另一个是悬臂
许用接触应力ζHP1249.99N/mm21249.99N/mm2计算接触应力ζH765.75N/mm2765.75N/mm2接触强度安全系数S H 2.04 2.04
许用齿根应力ζFP795.79N/mm2787.75N/mm2计算齿根应力ζF180.16N/mm2175.11N/mm2弯曲强度安全系数S F 3.35 3.41
结论意见: ·安全系数过大,造成浪费!
·重合度过小!
·大端螺旋角大于小端螺旋角,无反向收缩。
·可以选出合适的刀盘在本厂铣齿。