圆锥齿轮参数设计
CATIA标准直齿圆锥齿轮的建模
CATIA标准直齿圆锥齿轮的建模标准直齿圆锥齿轮参数：轴交角：Σ=90°模数：m=7齿数：z1=17, z2=29压力角：α=20°齿宽：b=40齿顶系数：c∗=0.2锥齿轮啮合图分度圆半径：r1=m z1/2=7×17/2=59.5当量分度圆半径：r n=r1/cosδ锥距：R=r1/sinδ当量齿顶圆半径：r n a=r n+m当量齿根圆半径：r nf=r n-(1+c∗)m)分度锥角：δ=tan−1(z1z2知道以上参数，就可以把这对齿轮副画出来了，所欠缺的，就是齿轮体上的一些特征参数，比如，齿轮体的外形参数，以及齿轮的装配方式方面的参数。
简化的图形架构关于绘图方面的一些设定:圆锥齿轮副的轴线，都在YZ平面内，小圆锥齿轮轴线指向Y轴正方向，大圆锥齿轮轴线指向Z轴正方向。
绘图中涉及到的一些数据，将即时计算。
绘制：直接进入“创成式外形设计”（开始-形状-创成式外形设计）。
点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框：在“线型”里选择“点-方向”；对话框转换成“点-方向”定义对话框；在“点”里，点右键选择“创建点”；对话框转换成“点定义”对话框。
在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；用鼠标随便在界面上点一下，初始点就选择完毕了，该初始点在YZ平面内，以后可以编辑该点，确定分度锥角顶点的位置；点击“确定”回到直线线定义对话框；在“方向”里点右键，选择“Y部件”定义Y轴为直线方向；在“终点”里定义直线的长度；定义直线长度为r2长度101.5；点击“确定”，“直线.1”定义生成。
要点是直线方向，要指向Y轴的相反方向，这样画出的圆锥齿轮，看到的是齿轮前端，能更清楚的看清齿形。
现在我们要画出分度圆半径r1：点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框：在“线型”里选择“曲线的角度/法线”；在“曲线”里选择刚刚画完的“直线.1”，直接在绘图区里，点击画完的直线就行了；在“支持面”里点右键选择“YZ平面”；在“点”里选择刚画完的直线.1的“终点”，也是直接在绘图区里，点击画完的直线.1的终点，就可选中；在“角度”选项里，把数值改成“90°”；在“终点”里定义直线长度为r1长度59.5；点击“确定”，“直线.2”定义生成。
圆锥齿轮精度设计标准是多少
圆锥齿轮精度设计标准是多少
圆锥齿轮精度设计标准根据实际应用需求、机器设备的性能要求以及制造工艺的可行性等多个因素来确定。
在设计圆锥齿轮的精度标准时，一般需要考虑以下几个方面：
1. 公差等级：圆锥齿轮的公差等级是评价其制造精度的重要指标之一。
公差等级分为精密等级和普通等级两类，其中精密等级要求更高，精度更高。
2. 齿轮的齿形误差：齿形误差是指齿轮齿形与理论齿形之间的偏差，包括齿顶高度误差、齿根高度误差、齿距误差等。
齿形误差对齿轮的传动性能、噪声和寿命等都有重要影响，因此需要严格控制。
3. 齿轮的分度误差：分度误差是指齿轮齿距相对理论齿距的偏差。
分度误差会导致齿轮传动的误差和不平稳，因此也需要在设计中进行控制。
4. 齿轮的轴向距离误差：轴向距离误差是指齿轮齿面的轴向位置相对于理论位置的偏差。
轴向距离误差会导致齿轮传动的不平稳和噪声增加，因此也需要进行适当的控制。
5. 齿轮的磨损和寿命：齿轮在使用过程中会产生磨损，因此需要在设计中考虑其寿命。
一般来说，圆锥齿轮的寿命要求较长。
综上所述，圆锥齿轮精度设计标准需要根据具体的应用要求和机器设备性能要求来确定。
不同的机器设备对圆锥齿轮的精度
要求可能有所不同，在设计过程中需要综合考虑各个因素，并进行适当的权衡和调整，以确保圆锥齿轮的精度能够满足实际需求，并具有良好的传动性能和寿命。
二级圆锥齿轮减速器设计说明书2
m=3 ㎜
d1=63㎜
d2=237㎜
da1= 68.715㎜
da2=238.827㎜
df1=56.142㎜
df2=231.808㎜
R=122.615㎜
v=3.165m/s
b= 36.78㎜
Δ1=10㎜
Δ2=14㎜
c=10㎜
L1=12.4㎜
L2=39㎜
5.
计算内容
计算结果
σH=470.899﹤[σH] =533.6Mpa
∴ 小齿轮满足接触疲劳强度，且大齿轮比小齿轮接触强度高，故齿轮满足接触强度条件
f．齿轮弯曲疲劳强度校核：按[2]式5-55
由[2]图5-19得YN1=YN2=1.0，
由[2]式 5-32及m=2﹤5㎜，得YX1=YX2=1.0
取YST=2.0，SFmin=1.4，由[2]式5-31计算许用弯曲应力：
4.各轴的转矩，由式：T=9.55Pi/ni可得：
T0=29.844N·m, T1=29.545N·m, T2=86.955N·m,
T3=393.197N·m, T4=381.527N·m
四，传动零件的设计计算
1.闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算
a．选材：
小齿轮材料选用45号钢，调质处理，HB=217~255，
3.选择电动机的型号
查参考文献[1]表4-12.2得表1.1
方案号
电机
类型
额定
功率
同步
转速
满载
转速
总传
动比
1
Y100L2-4
3
1500
1420
22.294
2
Y132S-6
3
1000
960
标准直齿圆锥齿轮_____的参数为标准值
标准直齿圆锥齿轮_____的参数为标准值标准直齿圆锥齿轮是一种常用的机械传动元件，具有很好的传动效果和稳定性。
它由齿轮、轴等部件组成，在机械制造领域应用广泛，特别是在变速箱、传动装置等设备中扮演着重要的角色。
下面将介绍标准直齿圆锥齿轮的相关参数及其标准值。
直齿圆锥齿轮的参数相对较多，包括齿轮模数、齿数、压力角、齿宽、法向模数等。
这些参数是根据齿轮在机械传动中的实际工作条件和要求来确定的，不同的工作环境需要不同的参数设计。
标准直齿圆锥齿轮的参数设计是按照国际标准和行业规范来确定的，以确保其在设计、制造和使用过程中的可靠性和稳定性。
直齿圆锥齿轮的齿轮模数是指齿轮的模数大小，它是齿轮直径与齿数的比值。
标准直齿圆锥齿轮的模数一般为3、4、5、6、8、10等多个标准值可供选择。
模数为3和4适用于小型机械设备，模数为5和6适用于一般工程机械，而模数为8和10适用于大型机械设备。
通过选择不同的模数，可以满足不同工作环境下对传动效果和承载能力的要求。
直齿圆锥齿轮的齿数是指齿轮上的齿的数量，通常由设计要求和工作条件来确定。
标准直齿圆锥齿轮的齿数范围广泛，一般分为12、15、18、20、24、36、48等多种标准值。
齿轮的齿数大小直接影响到齿轮的传动比和承载能力，因此在设计选择时需根据实际情况进行综合考虑。
压力角是指齿轮齿形曲线与齿轮轴线的夹角，也是影响齿轮传动性能的重要参数之一。
标准直齿圆锥齿轮的压力角一般为20°，这是工程机械领域常用的标准数值。
选择合适的压力角可以提高齿轮的传动效率和稳定性，同时还可以减小齿轮的动载荷和振动，延长齿轮使用寿命。
齿宽是指齿轮齿条的宽度，也是齿轮承载能力和传动效果的重要影响因素。
标准直齿圆锥齿轮的齿宽一般按照齿轮的模数和齿数来确定，其大小范围广泛。
在设计选择时，需要根据齿轮工作条件和要求来合理确定齿宽大小，以确保齿轮在工作过程中的可靠性和稳定性。
法向模数是指齿轮螺旋锥面上齿廓的模数，也是齿轮设计中的重要参数之一。
直齿圆锥齿轮的标准参数
直齿圆锥齿轮的标准参数直齿圆锥齿轮是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
它具有传递动力、改变转速和转矩传递方向的功能，因此在工业生产中具有重要的作用。
为了确保直齿圆锥齿轮的正常运转和传动效率，制定了一系列的标准参数，以便生产和使用时参考。
本文将对直齿圆锥齿轮的标准参数进行详细介绍。
首先，直齿圆锥齿轮的标准参数包括模数、齿数、齿宽、齿顶高、齿根圆直径等。
其中，模数是指齿轮齿数与齿轮直径的比值，它是确定齿轮尺寸的基本参数。
齿数是指齿轮上的齿的数量，它直接影响到齿轮的传动比和传动效率。
齿宽是指齿轮齿面的宽度，它决定了齿轮的承载能力和传动功率。
齿顶高和齿根圆直径则是齿轮齿面的两个重要尺寸，它们直接影响到齿轮的强度和耐磨性能。
其次，直齿圆锥齿轮的标准参数还包括齿轮的精度等级、齿轮材料和热处理要求。
齿轮的精度等级是指齿轮齿面的加工精度，它直接影响到齿轮的传动精度和噪音水平。
齿轮材料是指制造齿轮所采用的材料，常见的材料有合金钢、铸铁和塑料等。
不同的材料具有不同的机械性能和耐磨性能，需要根据具体的使用条件来选择。
热处理要求是指对齿轮进行的热处理工艺，它可以提高齿轮的硬度和强度，延长使用寿命。
最后，直齿圆锥齿轮的标准参数还包括齿轮的设计和制造要求。
设计要求包括齿轮的结构形式、齿轮齿面的修形和倒角、齿轮的轴向间隙和端面间隙等。
制造要求包括齿轮的加工工艺、检测方法和表面处理等。
这些设计和制造要求是保证齿轮质量和可靠性的重要保障。
综上所述，直齿圆锥齿轮的标准参数涵盖了齿轮的尺寸、精度、材料、热处理和制造要求等方面，它们对于确保齿轮的正常运转和传动效率具有重要意义。
在实际生产和使用中，必须严格按照标准参数进行设计、制造和检测，以确保齿轮的质量和可靠性，提高机械设备的性能和使用寿命。
圆锥齿轮参数化设计及力学分析 机械设计论文
毕业设计（论文）圆锥齿轮参数化设计及力学分析学院（系）：机电信息工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：摘要直齿锥齿轮是在机械上应用比较多的零件，其参数化设计的顺利进行以及力学分析将大大增加科技人员在产品开发阶段应用计算机辅助的方便性和实用性。
在Pro /E软件中，根据机械设计中有关齿轮的设计原理，通过建立直齿锥齿轮中各变量与模数m、齿数z等基本设计参数的关系，可以实现直齿锥齿轮的参数化设计，虚拟装配和运动仿真等研究，并通过干涉分析可以发现零件设计图的缺陷。
利用此方法，可以把设计错误消除在制造前，以减少重复性工作，减少工程损失。
参数化设计方法提高了设计的柔性和敏捷性，具有重要的工程应用价值。
使工程技术人员可以通过变动某些约束参数而不必改动元件设计的全过程来更新设计。
这种设计方法的编辑、修改等很容易实现，大大地简化了产品设计的过程。
关键词：Pro／E；直齿锥齿轮；参数化建模；仿真AbstractSpur bevel gear is widely applied in the mechanical parts. It’s parametric design smoothly and mechanical analysis will greatly increase the application of computer aided convenience and practical of those science and technology personnel working in product development phase. In Pro/E, according to the design principle of the gear of the mechanical design , and by establishing the relationship of the variable and basic design parameters of the spur bevel gear, such as module m, number of teeth z and so on. To realize parameter design of the spur bevel gear, virtual assembly and motion simulation, etc. And through the interference analysis we can find flaws when design parts. By this method, we can eliminate the error before design the part, so as to reduce repetitive work and reduce the loss Parametric design method improves the design flexibility and agility, and has the important engineering application value. The engineering and technical personnel can update the design just through changing some constraint parameters and don't have to change the whole process of the component design. The editing and modify etc of this design method are easy to achieve, and greatly simplified the product design process.Key Words：Pro/E; Spur bevel gear; Parameterized modeling; Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题研究背景和意义 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2课题研究的意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 本课题主要工作和内容 (3)2 CAD技术及Pro/E软件的介绍 (4)2.1计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势 (4)2.1.1 CAD技术简介 (4)2.1.2 CAD软件现状、主要分类及各自的主要特色 (4)2.1.3 CAD发展方向 (5)2.2 Pro/E软件简介 (6)2.2.1 软件概述 (6)2.2.2 Pro/ENGINEER软件包简介 (7)3直齿锥齿轮的参数化设计 (8)3.1 参数化建模原理分析 (8)3.2 直齿圆锥齿轮参数化建模 (9)3.2.1直齿锥齿轮的建模思路 (9)3.2.2 零件解析 (10)3.2.3 参数化设计过程 (10)4 直齿锥齿轮的运动仿真 (15)4.1 建立安装基准 (15)4.2 进入Pro/E装配环境，进行齿轮的装配 (16)4.3 运动仿真 (16)4.3.1设定运动参数 (17)4.3.2 启动运行 (17)4.3.3干涉分析 (17)5 直齿锥齿轮的有限元分析 (18)5.1 有限元分析概述 (18)5.2 创建有限元分析模型 (18)5.3 添加材料、约束和载荷 (18)5.4运行分析并查看结果 (19)结论 (23)参考文献 (24)附录A 锥齿轮设计参数 (25)附录B 直齿锥齿轮的参数关系 (26)致谢 (28)1绪论1.1课题研究背景和意义1.1.1 课题研究背景齿轮传动是机械传动中的重要装置，它具有质量小、体积小、传动比大和效率高等优点，已广泛应用于汽车、船舶、机床、矿山冶金等领域，它几乎适用于一切功率和转速范围。
机械设计-直齿圆锥齿轮传动1
Fa2
Fa1
Ft2
Ft1
Fr1
直齿圆锥齿轮传动
1．锥齿轮机构用于传递两相交轴之间的运动，最常见的是两轴相交成90°的直齿圆锥齿轮。 2.直齿锥齿轮传动的基本参数及几何尺寸都是以轮齿大端为标准的
总结
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直齿圆锥齿轮传动
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。
当量齿数：
直齿圆锥齿轮传动
力的方向：
圆周力Ｆt ：主动轮上的与转向相反，从动轮上的与转向相同
径向力 Ｆr：分别指向各自轮心；
轴向力 Ｆa：分别由各轮的小端指向大端。
传动比：
锥距：
C
t
锥齿轮的轮齿是沿圆锥面分布的，其轮齿尺寸朝锥顶方向逐渐缩小。
直齿圆锥齿轮传动
圆锥齿轮的主要参数和几何尺寸计算如下表所示
正确啮合的条件：
m1= m2
1= 2
直齿圆锥齿轮传动
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’旋转所得的轮廓与球面齿廓相切的圆锥体称为背锥。
直齿圆锥齿轮传动
1
直齿圆锥齿轮概述
CONTENTS
目录
2
直齿圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸
直齿圆锥齿轮传动
锥齿轮传动传递的是相交轴的运动和动力。其传动可以看成两个锥顶共点的圆锥体互作纯滚动。两轴交角Σ=δ1+δ2由传动要求确定，可为任意值。常用的为Σ=90°。
第一节 概 述
分类：直齿（常用）、斜齿（被曲线齿代替）、 曲线齿。特点：直齿锥齿轮：制造精度较低，工作时振动和噪声较大，适用于低速轻载传动；曲线齿锥齿轮：传动平稳，承载能力强，长用于高速重载场合，但设计制造复杂。
圆锥齿轮传动设计计算
圆锥齿轮传动设计计算首先，我们需要确定齿轮的模数。
模数是描述齿轮齿形和大小的重要参数，通常以m表示，计算公式为m=d/z，其中d为分度圆直径，z为齿数。
常用的模数有1，1.25，1.5，2等。
确定模数后，可以计算分度圆直径。
其次，根据齿轮的齿数，我们可以计算齿轮的轴间距。
轴间距是指两个相互啮合的齿轮轴线之间的距离。
轴间距的计算公式为：a=(z1+z2)/(2m*cosβ)，其中a为轴间距，z1和z2分别为齿轮1和齿轮2的齿数，m为模数，β为螺旋角。
确定了模数和轴间距后，我们可以计算齿轮的分度圆直径。
分度圆直径是齿轮表面上与齿轮齿数相对应的直径，是齿轮齿形和尺寸的基准。
分度圆直径的计算公式为：d=m*z，其中d为分度圆直径，m为模数，z为齿数。
接下来，我们需要计算齿轮的齿面角。
齿面角是指两个相互啮合的齿轮齿面上的角度。
齿面角的计算公式为：α=arctan(tanβ*cosγ)，其中α为齿面角，β为螺旋角，γ为压力角。
螺旋角和压力角是描述齿轮齿形的重要参数，具体计算方法可以根据具体情况进行选择。
最后，我们需要进行齿轮的强度校核。
齿轮的强度校核是为了确保齿轮传动在工作过程中不会出现失效的现象。
齿轮的强度校核主要包括弯曲强度和接触疲劳强度两个方面。
弯曲强度校核是为了确保齿轮在受到外力作用时不会发生弯曲变形或断裂。
接触疲劳强度校核则是为了确保齿轮在长期运行过程中不会发生疲劳断裂。
以上是圆锥齿轮传动设计计算的一些基本步骤和方法。
如果需要进行更加详细和精确的设计计算，还需要考虑材料的强度性能、表面质量要求等其他因素。
设计计算过程中还需要充分考虑安全系数以及实际应用情况，以确保齿轮传动的可靠性和稳定性。
圆锥齿轮参数设计
圆锥齿轮参数设计0.概述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-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
直齿圆锥齿轮参数化设计与原型件制造
目 ２ ０ — ９ ２ ：０ ９ ０ ～ １
●… ・ ●… ・ … ・ … ・ … － … ・ … ・ … ・ … ● ● ● ● ● ● ● ・ … ● － … ● ・ ●… ・ ●… ・ ●… ・ ●… － … ・ … ・ … ・ … ● ● ● ● － ●
：
及联盟组织一 基于 ｗ ｂ的反求工程服务 中心。 ｅ 该中心 主要提供反
型过程复杂 ， 步骤繁 多， 一般 工程技术人员在造型时往往是先绘 均直齿 圆锥齿轮三维模型是齿轮机构运动仿真 、 限元 制 出近似的渐开线轮廓 ， 有 然后通过镜像 、 阵列等步骤完成 圆锥齿 ； 检查以及数控加工的前提 。而直齿 圆锥齿轮的三维造 轮轮 齿二维模型的建立。当需要设计不 同参数的圆锥齿轮结构 ｔ
） ｔｅａａｙｉｏ ｔ ｉ ｔ ｅｅ ｇａ ｅｒｌｔｎｈ ｅ ｅｎｖ ｉ ｓ ａａ ｔｒ ｏ ｈ ｔ ｉ ｔ ｅｅ ｈ ｎｌ ｓｆｓｒｇ ｖｌ ｅｒｈ ｅａｉ ｓｉ ｂｔ ｅ ａ ｏ ｒ ｅｓｆｔｅｓａ ｈ ｖｌ ｓ ａｈｂ ｔ ｏ ｐ ｗ ｒ ｕ ｐ ｍｅ ｒｇ ｂ
ＪＡ ｉ ｌ Ｚ Ｉ Ｊ ＿ ｉ ＨＡＮＧ Ｃ ａ ｇ ｒｉ ｇ ｎ， ｈ ｎ —ｕｎ
一级圆锥齿轮减速器课程设计详细说明书
一级圆锥齿轮减速器课程设计详细说明书一级圆锥齿轮减速器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
本文将详细介绍一级圆锥齿轮减速器的课程设计，包括设计目的、设计原理、设计步骤、设计结果等方面。
设计目的本次课程设计的目的是通过对一级圆锥齿轮减速器的设计，加深学生对机械传动装置的理解和掌握，提高学生的机械设计能力和实践能力。
设计原理一级圆锥齿轮减速器是一种通过齿轮传动实现减速的机械传动装置。
其原理是通过两个相互啮合的圆锥齿轮，将输入轴的高速旋转转换为输出轴的低速旋转。
其中，大齿轮为主动轮，小齿轮为从动轮，通过齿轮的啮合，实现输入轴和输出轴的转速比例。
设计步骤1. 确定设计参数：包括输入轴转速、输出轴转速、减速比、齿轮模数、齿数等参数。
2. 计算齿轮参数：根据设计参数，计算出大齿轮和小齿轮的齿数、模数、齿轮宽度等参数。
3. 绘制齿轮图：根据计算出的齿轮参数，绘制出大齿轮和小齿轮的齿轮图。
4. 绘制总装图：将大齿轮、小齿轮、输入轴、输出轴等部件组装在一起，绘制出总装图。
5. 进行强度校核：根据齿轮参数和总装图，进行强度校核，确保齿轮传动的可靠性和安全性。
6. 制作零件图和工艺图：根据总装图，制作出各个部件的零件图和工艺图，为加工和制造提供依据。
设计结果通过以上步骤，我们完成了一级圆锥齿轮减速器的课程设计。
设计结果如下：输入轴转速：1500r/min输出轴转速：300r/min减速比：5大齿轮齿数：50小齿轮齿数：10齿轮模数：4齿轮宽度：30mm经过强度校核，该设计方案符合齿轮传动的强度要求，可以实现输入轴和输出轴的准确转速比例。
总结通过本次课程设计，我们深入了解了一级圆锥齿轮减速器的设计原理和设计步骤，提高了机械设计能力和实践能力。
同时，我们也认识到了机械传动装置在各种机械设备中的重要作用，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
圆锥齿轮参数设计
圆锥齿轮参数设计0.概述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0的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。
渐开锥面与以0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丄OA ,交齿轮的轴线于点01。
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。
proe圆锥齿轮参数化画法
3. 3锥齿轮的创建锥齿轮在机械工业中有着广送的应用，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴的相交角一般釆用90度。
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, 本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。
3. 3.1锥齿轮的建模分析与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比较，锥齿轮的建模更为复杂。
参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。
锥齿轮建模分析（如图3-122所示）：（1）输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的基本曲线（2）创建渐开线（3）创建齿根圆锥（4）创建第一个轮齿⑶ ⑷ ⑸图3-122锥齿轮建模分析3. 3. 2锥齿轮的建模过程1.输入基本参数和关系式(1)单击°,在新建对话框中输入文件名conic gear, 然后单(2)在主菜单上单击“工具”一"参数”，系统弹出''参数”对话框，如图3-123所示；图3-123 "参数”对话框(3)在"参数”对话框单击国按钮，可以看到“参数”对话框增加了一行，依次输入新参数的名值.和说明等o需要输入的参数如表3-3所示；称、名称值说明11名称值说明M 2.5模数DELTA分锥角Z24齿数DELTA_A顶锥角Z_D45大齿轮齿数DELTA_B基锥角ALPHA20压力角DELTA F根锥角B20齿宽HB齿基高HAX1齿顶高系数RX锥距CX0. 25顶隙系数THETA A一齿顶角HA齿顶高THETA_B齿基角HF齿根高THETA F齿根角H全齿高BA齿顶宽D分度圆直径BB齿基宽DB基圆直径BF齿根宽DA齿顶圆直径x0变位系数表3-3创建齿轮参数注意：表3-3中未填的参数值，表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸，用户无需指定。
(4)在主菜单上依次单击'‘工具”一"关系”，系统弹出“关系”对话框；(5)在“关系”对话框输入齿轮的基本关系式。
由这些关系式，系统便会自动生成表3-4所示的未指定参数的值，完成后的“关系”对话框如图3-124所示；图3-124 “关系”对话框2.创建基本曲线(1)创建基准平面。
直齿圆锥齿轮的标准参数是指____位置的参数
直齿圆锥齿轮的标准参数是指____位置的参数
1.齿数：齿数是指齿轮上的齿数，通常用小写字母z表示。
齿数与齿轮的传动比密切相关，决定了齿轮的传动比。
2.模数：模数是指齿轮齿数与其分度圆直径的比值，通常用小写字母m表示。
模数决定了齿轮的尺寸，是齿轮设计的重要参数之一
3.螺旋角：螺旋角是指齿轮齿线与齿轴的夹角，通常用小写字母β表示。
螺旋角可以使齿轮传动更平稳，减小传动噪声。
4.压力角：压力角是指齿轮齿面与切向的夹角，通常用小写字母α表示。
压力角决定了齿轮的强度和传动效率。
5.齿顶高：齿顶高是指齿轮齿顶部分到齿轮基圆的距离，通常用小写字母h表示。
齿顶高决定了齿轮的强度和承载能力。
6. 齿根高：齿根高是指齿轮齿根部分到齿轮基圆的距离，通常用小写字母hf表示。
齿根高决定了齿轮的强度和承载能力。
7.齿面重量：齿面重量是指齿轮齿面上单位长度的重量，通常用小写字母γ表示。
齿面重量决定了齿轮的惯性和传动效率。
以上是直齿圆锥齿轮的一些标准参数，这些参数是齿轮设计中必须考虑和确定的重要参数，对于确保齿轮传动的可靠性、精度和寿命具有重要意义。
直齿圆锥齿轮预锻齿形设计及数值模拟
直齿圆锥齿轮预锻齿形设计及数值模拟一、简介- 研究背景- 研究目的- 研究方法二、直齿圆锥齿轮设计基础- 齿轮的基本概念- 齿轮的类型和特点- 设计参数三、直齿圆锥齿轮预锻齿形设计- 预锻齿形的设计基础- 直齿圆锥齿轮预锻齿形的设计方法- 工程实例分析四、数值模拟分析- 模型建立- 材料模型和材料参数的确定- 数值模拟结果分析五、总结与展望- 结果分析- 研究意义- 发展趋势和未来研究方向一、简介随着工业化进程的加速和科技的不断进步，机械工业的发展也得到了飞速的发展。
作为机械系统的关键部件之一，齿轮在机械传动中发挥着至关重要的作用。
直齿圆锥齿轮作为常用的机械传动元件之一，其传动功效和精度受到齿形和工艺的影响，因此齿轮齿形和工艺的优化设计是提高齿轮传动性能和效率的重要手段之一。
在齿形方面，预锻也成为了直齿圆锥齿轮生产中不可或缺的单元。
因此，本文将通过直齿圆锥齿轮预锻齿形的设计和数值模拟分析来探讨如何通过齿形设计和预锻工艺优化直齿圆锥齿轮的性能，提高其传动精度和工作效率，为机械传动系统的发展做出贡献。
本文的研究目的为：通过预锻齿形设计和数值模拟分析，探讨直齿圆锥齿轮齿形的优化设计和预锻工艺优化对直齿圆锥齿轮性能和精度的影响，提高其传动精度和工作效率。
本研究基于齿轮设计基础理论和数值模拟技术，通过工程实例的分析验证了所提出的方法的有效性和实用性。
二、直齿圆锥齿轮设计基础齿轮是机械传动系统中最普遍的用于传递转矩和动力的装置之一。
齿轮是由齿面、齿根、齿顶、齿槽和齿距等形成的传动装置。
根据不同的传动形式和用途，齿轮可以分为直齿齿轮、斜齿齿轮、蜗杆齿轮、行星齿轮、锥齿轮等多种类型的齿轮。
其中直齿圆锥齿轮是一种常见的齿轮类型，其具有结构简单、传动效率高、运行平稳等特点。
直齿圆锥齿轮的设计参数包括齿数Z、模数m、齿距p、压力角α等。
其中齿距p是指同一齿轮上两相邻齿之间的中心距离，通常选择一定的模数值m和齿数Z以满足要求的齿距p值。
标准直齿圆锥齿轮_____的参数为标准值
标准直齿圆锥齿轮_____的参数为标准值标准直齿圆锥齿轮是一种常见的机械传动装置，用于将动力从一个轴传递到另一个轴，并实现功率的变换。
在设计和制造标准直齿圆锥齿轮时，有一些常见的参数需要遵循和注意。
1.齿轮的模数（Module）：模数是指齿轮齿形的尺寸规格。
常用的模数有0.5、0.8、1.0、1.5、2.0等。
模数越大，齿轮的尺寸越大，承载能力也越大。
2.齿数（Number of Teeth）：标准直齿圆锥齿轮的齿数通常采用整数，例如10、20、30等。
齿数越多，齿轮的尺寸越大，承载能力也越大。
3.压力角（Pressure Angle）：压力角是指齿轮齿形与压力线之间的夹角。
常用的压力角有20度和14.5度两种。
较大的压力角可以提高齿轮的承载能力，但也容易导致齿轮啮合时产生冲击和噪声。
4.锥度（Cone Distance）：锥度是指齿轮齿面上任意点到齿轮轴线的距离。
常用的锥度有大小两种，分别用“加号”和“减号”表示。
不同的锥度会导致齿轮的装配方式有所不同。
5.齿距（Pitch）：齿距是指相邻两齿中心间距离。
齿距可以通过模数和齿数来计算，常用的单位有毫米和英寸。
6.齿侧间隙（Addendum）：齿侧间隙是指齿轮齿槽之间的间隔。
合理的齿侧间隙可以保证齿轮的顺利啮合，并减小冲击和噪声。
7.齿厚（Dedendum）：齿厚是指齿轮齿槽的厚度。
齿轮的齿厚需要根据载荷和齿轮材料来确定，以保证齿轮的强度和寿命。
8.齿宽（Face Width）：齿宽是指齿轮齿面的宽度。
较大的齿宽可以提高齿轮的承载能力，但会增加齿轮的尺寸和重量。
9.齿根强度（Tooth Root Strength）：齿根强度是指齿轮齿槽底部的强度。
合理的齿根强度设计可以防止齿轮在承受载荷时发生破坏。
10.齿面质量等级（Tooth Flank Quality Class）：齿面质量等级是指齿轮齿面的加工质量。
常见的齿面质量等级有N、9、8、7、6等，其中N表示普通精度，数字越小表示加工精度越高。
圆锥齿轮参数
圆锥齿轮参数
圆锥齿轮是机械设计的基础元件，它的准确性和精度决定了机械设计的效率和效果。
因此，计算出圆锥齿轮的参数是机械设计中一项必不可少的重要任务。
圆锥齿轮是由两个圆形齿轮片（其中一个齿轮片是圆锥形，另一个是圆柱形）相互啮合而成，其特点是减速比较大、噪声低、同步性能较好。
因此，圆锥齿轮在汽车空调压缩机、垂直轴以及纺织机械中得到了广泛的应用。
要计算出圆锥齿轮的参数，首先需要确定它的基本参数，如模数、节圆半径、齿数、齿轮片厚度等，这些参数作为计算后续参数的基础，其中节圆半径是最重要的参数之一。
节圆半径决定了齿轮齿顶圆和齿根圆之间形成的啮合角，也决定了组成齿轮的齿顶锥角和齿根柱角。
节圆半径是圆锥齿轮参数的基础，是决定齿轮正确性的最重要的参数。
在计算圆锥齿轮参数时，还需要确定它的基础参数，如模数、节圆半径、齿数、齿轮片厚度等，这些参数是决定圆锥齿轮的正确性的基础参数。
此外，还需要计算出圆锥齿轮的啮合参数，如啮合角、啮合深度、啮合宽度、啮合行程等，这些参数是决定圆锥齿轮啮合性能的关键参数。
最后，需要计算出齿轮片的参数，如压力角、滑动角、齿顶圆半径、齿根圆半径等，这些参数是决定齿轮尺寸、形状、及其正确性的
必要参数。
总之，圆锥齿轮参数的准确性和精确度特别重要，而确定它的参数需要机械设计者掌握各方面的知识和技术，并经过多次计算才能得出精确的参数。
同时，不同结构的圆锥齿轮所需的参数也会有差异，这就需要机械设计者根据实际应用的结构来选择最佳的参数，以保证设计的精度与性能。
因此，圆锥齿轮参数是非常重要的，机械设计者应该认真研究，仔细分析，正确计算各参数，以确保圆锥齿轮能正确运行，从而发挥最佳的性能。
直齿圆锥齿轮的齿形一端大一端小为了测量和计算方便其参数和尺寸均以为
直齿圆锥齿轮的齿形一端大一端小为了测量和计算方便
其参数和尺寸均以为
1.齿轮基圆直径（D）：齿轮基圆是齿轮齿形的基准，齿上的每个点
到齿轮轴线的距离等于齿轮基圆半径。
2.齿数（z）：直齿圆锥齿轮每个齿轮的边缘上有多少个齿。
3.模数（m）：模数是一种用于标识齿轮尺寸的参数，它定义了齿轮
齿与齿之间的关系，模数等于齿轮基圆直径与齿数的比值（m=D/z）。
4. 齿轮齿顶圆直径（da）：齿轮齿顶圆直径是从齿轮齿顶的最高点
到齿轮轴线的距离，它与模数和齿数有关。
5. 齿轮齿底圆直径（df）：齿轮齿底圆直径是从齿轮齿底的最低点
到齿轮轴线的距离，它与模数和齿数有关。
6. 齿轮齿顶高度（ha）：齿轮齿顶高度是从齿轮齿顶圆到齿轮齿底
圆之间的距离，它与模数有关。
7. 齿轮齿根高度（hf）：齿轮齿根高度是从齿轮齿底圆到齿根圆之
间的距离，它与模数有关。
以上是直齿圆锥齿轮的基本参数和尺寸，通过这些参数可以进行测量
和计算，用于设计和制造齿轮的相关设备和系统。
以上仅为部分相关内容，需要详细了解还请进一步学习相关资料。
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圆锥齿轮参数设计
0.概述
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*=。
(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。