直齿圆锥齿轮计算
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。
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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。
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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
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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
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
直齿圆锥齿轮当量齿数

直齿圆锥齿轮当量齿数
直齿圆锥齿轮当量齿数(又称假想齿数)是指为了简化计算,将圆锥齿轮近似地看作一个平面齿轮,而把平面齿轮的分度圆直径作为圆锥齿轮的当量齿数。
当量齿数的计算公式为:
当量齿数= (分度圆锥角/180) ×(平面齿轮分度圆直径/π)
其中,分度圆锥角是指圆锥齿轮的分度圆锥的顶角,平面齿轮分度圆直径是指平面齿轮的分度圆直径。
需要注意的是,当量齿数只是一种近似值,实际应用中还需要考虑圆锥齿轮的几何形状和运动关系等因素。
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。
角度变位直齿圆锥齿轮的计算公式

( 1 )当量中心距发生变化 ,其值不 等于当量
标 准 中心距 ;
( 2 )当量齿轮的分度 圆与节 圆不重 合 ,即圆
锥 齿 轮 的节 圆锥与 分度 圆锥 不重 合 ; ( 3 )平 面和球 面渐 开 线齿形 都 在 啮合节 点处 ;
计手 册 、齿 轮手 册等 相关 资料 时 ,几乎 都是 高
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o me e t t h e a c t u a l p r o du c t i o n o f s t r a i g ht b e v e l g e a r s a n d d e s i g n n e e d s , a c c o r d i n g t o t h e a n g u l a r d i s p l a c e me nt s p u r g e a r
Ke y wo r d s :a n g u l a r d e le f c t i o n; s t r a i g h t be v e l g e a r ;c a l c u l a t i o n f o m u r l a;e q u i v a l e n t g e a r
An g u l a r De le f c t i o n Ca l c u l a t i o n F o r mu l a o f t h e S t r a i g h t Be v e l Ge a r
YUAN Yi —g a n g ( Gu a n g d o n g L i u l i n g Ho n g t o n g I n d u s t r i a l C o . ,L t d . ,Me i z h o u 5 1 4 01 6 ,Ch i n a )
圆锥齿轮传动

第五章 圆锥齿轮传动一、 主 要 内 容本章主要讨论直齿轮圆锥齿轮的几何计算、受力分析、强度计算及传动设计。
其中以直齿圆锥齿轮的受力分析为重点内容,而强度计算只介绍其特点,下边分别简述如下。
1.直齿圆锥齿轮的几何计算本节主要内容在机械原理课中已有详尽的论述,要求掌握轴间夹角 90=∑的直齿圆锥齿轮传动的主要参数,如节锥角1δ,2δ,锥距e L ,齿宽系数L ψ,平均直径m d 及平均模数m m 的计算方法。
如:平均直径 d d L m )5.01(ψ-= 平均模数 m m L m )5.01(ψ-=式中:d ,m 分别为大端分度圆直径及大端模数。
其它主要参数计算式见教科书表5-1。
2.直齿圆锥齿轮的受力分析作用在直齿圆锥齿轮齿廓面上的法向力,可视为是作用在齿宽节线中点处。
法向力可以分解为圆周力t F 、轴向力a F 、法向力r F 三个相互垂直的分力。
各分力的计算式为 圆周力 111)5.01(2000d T F L t ψ-=(N )轴向力 111s i n δαtg F F t a = (N ) 径向力 111c o sδαtg F F t r = (N ) 式中:1T ——作用于主动小齿轮上的工作转矩(N .M); L ψ——齿宽系数e LL b /=ψ;e L ——锥距(mm ); 1δ——主动小齿轮的节锥角。
当︒=+=∑9021ξξ时,一轮的径向力与另一轮轴向力数值相等而方向相反,因而有 21t t F F -= 21r a F F -= 21a r F F -=各力的方向如图5-1所示。
圆周力方向:作用于主动轮上的圆周力与转向相反,作用于从动轮上的圆周力与转向相同;径向力方向:不论主、从动轮,其径向力均指向各自的轮心;轴向力方向:由小端指向大端。
3.直齿圆锥齿轮传动的强度计算本节要求掌握如何运用当量齿轮的概念将一对直齿圆锥齿轮传动转化为一对当量直齿圆柱齿轮传动来进行强度计算。
一对直齿圆锥齿轮传动可视为圆锥齿轮宽度中点处的一对当量圆柱齿轮传动,这样就可直接引用前边所述的直齿圆柱齿轮相应的公式。
角度变位直齿圆锥齿轮的计算公式

角度变位直齿圆锥齿轮的计算公式袁义刚【摘要】In order to meet the actual production of straight bevel gears and design needs, according to the angular displacement spur gear calculation formula and the equivalent of straight bevel gear derive formulas of the angular displacement gear, and then use computer programming languages VB generated calculation program. Practice has proved that the use of this method to derive the formula is reliable, and the angular displacement design is conducive to improving the quality of gear transmission.%为了满足直齿圆锥齿轮实际生产和设计的需要,根据角度变位直齿圆柱齿轮的计算公式和直齿圆锥齿轮当量齿轮推导出角度变位的计算公式,再利用计算机编程语言VB生成计算程序。
实践证明:运用此方法推导出的计算公式是可靠的,且角度变位设计有利于提高齿轮传动质量。
【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P80-83)【关键词】角度变位;直齿锥齿轮;计算公式;当量齿轮【作者】袁义刚【作者单位】广东柳菱宏通实业有限公司,广东梅州 514016【正文语种】中文【中图分类】TH123直齿圆锥齿轮副是用来传递两相交轴之间的运动和动力,其有三种基本变位类型:高度变位、切向变位和角度变位[1]。
《机械制图》圆锥齿轮的画法

10
节锥 相切
啮合区
圆锥齿轮的画法 二、直齿锥齿轮的画法
3、锥齿轮啮合画法 03 画其余部分,完成全图。
小齿轮节线与 大齿轮节圆相切
11
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一、直齿锥齿轮各部分名称和尺寸计算锥齿轮各部尺寸计算公式
名称
基本参数:大端模数m 、齿数z 和节锥角δ`
符号
计算公式
齿顶高
ha
齿根高
hf
分度圆直径
d
齿顶圆直径
da
齿根圆直径
df
锥距
R
节锥角
δ1`
齿顶角
θa
齿根角
θf
顶锥角
δa
根锥角
δf
ha = m hf = 1.2m d = mz
da =m(z+2cosδ`) df =m(z-2.4cosδ`) R = mz /2sinδ`
tanδ`=z1/z2 tanθa=2sinδ`/z tanθf=2.4sinδ`/z δa= δ`+θa δf= δ`-θf
7
圆锥齿轮的画法 二、直齿锥齿轮的画法
1、单个锥齿轮的画法 轮齿画法同 圆柱齿轮
主视图全剖
8
大端齿顶圆 大端分度圆 小端齿顶圆
端视图
齿根圆与小端分 度圆不画
圆锥齿轮的画法
二、直齿锥齿轮的画法
2、锥齿轮轮齿画法
1
画中心线、大端分度圆直径;
2
画分度圆锥和背锥;
3
9
画轮齿。
分度圆锥
背锥与节锥 垂直
圆锥齿轮的画法
二、直齿锥齿轮的画法
3、锥齿轮啮合画法
机械设计:标准圆锥齿轮传动的强度计算

dm
dm d (1 0.5R ) mmZ mZ (1 0.5R )
d/2 d
mm m(1 0.5R )
令:
R
b R
R―齿宽系数
一般取φR=0.25~0.35,最常用的值为φR=1/3;
锥距R
d1 mZ1 d2 mZ2
R ( d1 )2 ( d2 )2
2
2
d1
(d2 / d1)2 1 2
d1
R
b R
rv1
rm r
R 0.5b R
1 0.5R
1 2
dm2
rv 2
d2
0.5b
rm r
R 0.5b R
1 0.5R
rv1 rm1 / cos1
rv1 r1(1 0.5R )
1 u2 u
d1
cos1
u 1 u2
1 2
rv1
0.5b
rv 2
d2
u
z2 z1
rm2 rm1
d2 / 2R d1 / 2R
d1
u2 1 2
d1/2
o
1 2
d2/2 d2
u
z2 z1
rm2 rm1
d2 / 2R d1 / 2R
sin 2 sin 1
sin 2 cos 2
cos1 sin 1
tg2
ctg1
d1
rm1 1 2
rv1
rm 2
0.5b
d2
rv 2
u
z2 z1
rm2 rm1
d2 / 2R d1 / 2R
电动机驱动,载荷平稳
解:取Z1=24,Z2=77 R 0.3 Kt 1.3
按接触强度设计公式
直锥齿轮的几何参数

直锥齿轮的几何参数
摘要:
1.直锥齿轮概述
2.直锥齿轮的主要几何参数
3.直锥齿轮的几何参数计算
4.直锥齿轮应用及注意事项
正文:
【1】直锥齿轮概述
直锥齿轮,又称伞齿轮,是一种广泛应用于工业传动设备、车辆差速器、机车、船舶、电厂、钢厂、铁路轨道检测等领域的重要零件。
它主要用于传递两相交轴之间的运动和动力,其工作原理是通过齿轮的啮合实现力的传递。
在一般情况下,直锥齿轮的两轴之间的交角为90度。
【2】直锥齿轮的主要几何参数
直锥齿轮的主要几何参数包括:齿数、模数、压力角、齿顶高、齿根高、面锥角、分锥角、根锥角、背锥距、轮冠距、安装距、固定弦齿厚、固定弦齿高、变位系数、侧隙等。
【3】直锥齿轮的几何参数计算
在计算直锥齿轮的几何尺寸时,应以大端参数为标准值。
例如,两锥齿轮的分度圆直径可以通过以下公式计算:d = m * z,其中d为分度圆直径,m 为模数,z为齿数。
另外,分度圆锥角、齿顶圆锥角和齿根圆锥角的大小与两圆锥齿轮啮合传动时对其顶隙的要求有关。
【4】直锥齿轮应用及注意事项
直锥齿轮在传动过程中,应确保齿轮的啮合良好,避免产生过大的摩擦和磨损。
在设计传动系统时,需根据给定的传动比,合理选择齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
此外,还需注意齿轮的制造和安装精度,以及润滑和维护等方面的问题。
总之,直锥齿轮作为重要的传动部件,在各类机械设备中发挥着关键作用。
了解其几何参数及其计算方法,对于正确设计和使用直锥齿轮具有重要意义。
第七章锥齿轮传动

第7章锥齿轮传动§7—1 直齿圆锥齿轮传动一、圆锥齿轮传动的特点及其齿廓曲面的形成锥齿轮用于传递两相交铀的运动和动力。
其传动可看成是两个锥顶共点的圆锥体相互作纯滚动,,如下图所示。
两轴交角Σ=δ1+δ由传动要求确定,可为任意值,常用轴交角Σ=90°。
锥齿轮有直齿、斜齿和曲线齿之分,其中直齿锥齿轮最常用,斜齿锥齿轮已逐渐被曲线齿锥齿轮代替。
与圆柱齿轮相比,直齿锥齿轮的制造精度较低,工作时振动和噪声都较大,适用于低速轻载传动;曲线齿锥齿轮传动平稳,承载能力强,常用于高速重载传动,但其设计和制造较复杂。
本书只讨论两轴相互垂直的标准直齿圆锥齿轮传动。
直齿锥齿轮的齿廓曲线为空间的球面渐开线,由于球面无法展开为平面,给设计计算及制造带来不便,极采用近似方法2.右图为锥齿轮的轴向半剖面图,⊿OBA表示锥齿轮的分度圆锥。
过点A作AO1⊥AO交锥齿轮的轴线于点O1,以OO1为轴线,O1A为母线作圆锥O1AB。
这个圆锥称为背锥。
背锥母线与球面切于锥齿轮大端的分度圆上,并与分度圆锥母线以直角相接。
由图可见,在点A和点B附近,背锥面和球面非常接近,且锥距R与大端模数的比值越大,两者越接近,即背锥的齿形与大端球面L的因形越接近。
因此,可以近似地用背锥上的齿形来代替大端球面上的理论齿形,背锥面可以展开成平面,从而解决了锥齿轮的设计制造问题。
下图为一对啮合的锥齿轮的轴向剖面图。
将两背锥展成平面后得到两个扇形齿轮,该扇形齿轮的模数,压力角、齿须高、齿根高及齿数。
就是锥齿轮的相应参数,而扇形齿轮的分区圆半径r v1.和r v2。
就是背锥的锥矩。
现将两扇形齿轮的轮齿补足,使其成为完整的圆柱齿轮,那么它们的齿数将增大为Z v1.和Z v2。
这两个假想的直齿圆柱齿轮叫当量齿轮,其齿数为锥齿轮的当量齿数。
由图可知:即因故得同理式中,δ1和δ2人分别为两锥轮的分度圆锥角。
因为cosδ1。
cosδ2总小于1,所以当量齿数总大于锥齿轮的实际齿数。
24圆锥齿轮机构和强度计算0508-精选文档

圆锥齿轮概述
• 圆锥齿轮用于相交两轴之间的传动。和圆 柱齿轮传动相似,一对圆锥齿轮的运动相 当于一对节圆锥的纯滚动。除了节圆锥以 外,圆锥齿轮还有 分度圆锥 、 齿顶圆锥 、 齿根圆锥 和 基圆锥 。图表示一对正确安装 的标准圆锥齿轮,其节圆锥与分度圆锥重 合。设δ1和δ2分别为小齿轮和大齿轮的分度 圆锥角,∑为两轴线的交角, ∑ = δ1 + δ2 。 (但通常情况下,工程上多采用的是∑=90 度的传动。 )因
直齿圆锥齿轮传动-强度计算
• 可以近似认为,一对直齿圆锥齿轮传动和 位于齿宽中点的一对当量圆柱齿轮传动(图) 的强度相等。由此可得轴交角为90o的一对 钢制直齿圆锥齿轮的齿面接触强度验算公 式
直齿圆锥齿轮传动-强度计算
若引入齿宽系数φR=b/Re
公 式 中 的 335 分 别 改成 285 和 250 ,不 同于斜齿轮强度公 式。
直齿圆锥齿轮几何尺寸计算
直齿圆锥齿轮几何尺寸计算
• 圆锥体有大端和小端。大端尺寸较大,计 算和测量的相对误差较小,且便于确定齿 轮机构外廓尺寸,所以直齿圆锥齿轮的几 何尺寸计算以大端为标准。齿宽凸不宜太 大,齿宽过大则小端的齿很小,不仅对提 高强度作用不大,而且还会增加加工困难。 齿宽的常用范围是b=(0.25~0.3)Re。
背锥Байду номын сангаас当量齿数
• 由上式可见,直齿圆锥齿轮的最少齿数比 直齿圆柱齿轮的少。 • 直齿圆锥齿轮的正确啮合条件可从当量圆 柱齿轮得到,即两轮大端模数必须相等, 压力角必须相等。除此之外,二轮的
• 外锥距必须相等。
直齿圆锥齿轮几何尺寸计算
• 通常直齿圆锥齿轮的齿高由大端到小端逐渐收缩,称为收 缩齿圆锥齿轮。这类齿轮按顶隙不同又可分为不等顶隙收 缩齿(图a)和等顶隙收缩齿(图b)两种。
锥齿轮详细计算计算

轴交角极限偏差
齿坯顶锥母线跳动公差
基准端面直径
齿坯基准端面跳动公差 齿坯轮冠距极限偏差 齿坯顶锥角极限偏差
Ess Esi Ts jnmin jnmax F'i f'i FP ±fpt fc
±EΣ
齿坯尺寸公差
轴径
-0.018 -0.05 0.032
0.028 0.013 0.022 0.01 0.005
840
N/mm2
接触强度最小安全系数
许用接触应力 计算接触应力
接触强度计算安全系数
齿形系数(展成法) 相对应齿力根修圆正角系敏数感系 相对齿根表数面状况系
数
SHmin σHP σH
SH Yfa1 Ysa1 YδrelT1 YδrelT1
1.25
822.4591
N/mm2
#REF!
N/mm2
#REF! #REF!
2.85
Yfa2
1.57
Ysa20.95源自YδrelT21YδrelT2
试验齿轮弯曲疲劳极限
弯曲强度最小安全系数
许用齿根应力 计算齿根应力
弯曲强度计算安全系数
σFmin
330
SFmin σFP1 σF1
SF1
1.25 492.195 281.6627 1.747462
N/mm2
N/mm2 N/mm2
以下是输出数据,请打 印: *********************** *********************** *****************
3.025924
2012.651
N
(工作条件原动
机均匀平稳,从
1.35 动机中等振动)