斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
斜齿轮的基本参数
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基本参数
法面参数: (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面)
端面参数: (垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面)
法面参数与端面参数的换算关系
1)标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮, 其法面参数是标准值,即:
法面摸数m n符合国家规定的标准摸数系列表(GB/T1357-87).
法面压力角
法面齿顶高系数
法面顶隙系数2)端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高系数:
端面顶隙系数:
斜齿圆柱齿轮端法面压力角的图形关系
3)斜齿轮的标准中心距公式
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调节中心距的大小,使得凑中心距有多了一条途径。
例题
已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动,
(1)试说明螺旋角取的理由(2)计算中心距和端面啮合角
解:(1)有两个理由:
A:为使斜齿轮传动时产生的轴向力不过大,取在8~20度范围内并取偏小的值B:为了把中心距凑成便于安装的整数(两轮齿数之和是99,而以)
(2)中心距
为:
啮合角为:。
设计一对斜齿圆柱齿轮传动设计
设计一对斜齿圆柱齿轮传动。
已知传递功率P 1=130KW ，转速n 1=11460r/min, z 1=23, z 2=73,寿命L h=100h ，小齿轮做悬臂布置，使用系数K A=1.25解：1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1） 斜齿圆柱齿轮2） 由10-8 P210 选择6级精度3） 材料选择。
齿轮要求质量小，传动功率大和可靠性高，因此必须选择力学性能高，表面硬化处理的高强度合金钢。
尺寸较小且要求较高，故采用锻造（锻钢）毛坯。
选用材料20Cr2Ni4,该材料的热处理方法是渗碳后淬火，MPa MPa s B1100,1200==σσ，芯部硬度350HBS,齿面硬度58-62HRC.4） 由题小齿轮齿数z 1=23，大齿轮齿数z 2=73，传动比为i=3.175） 初步选择螺旋角β=14°(螺旋角不宜过大，以减小轴向力Fa=Ft*tan β) 2.按齿面接触强度设计 按式试算，即d t 1≥[]231)(12H E H d t Z Z u u T K σεφα± (1) 确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数βαK K K K K v A t***==1.62） 由表查得齿宽系数d φ=1b d =0.5(小齿轮做悬臂布置)3） 计算小齿轮传递的转矩T=113*10*9550n P =11460130*10*95503=1.08*105 N ·mm4） 由表查得材料的弹性影响系数E Z =189.8 Mpa 21（两个锻钢齿轮配对）5） 由图选取区域系数H Z =2.4336） 由图查得1αε=0.77，2αε=0.87，则αε=1αε+2αε=1.64 7） 由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为1lim H σ=1650Mpa ，大齿轮的接触疲劳强度极限2lim H σ=1650Mpa8） 由式计算应力循环次数h jL n N 1160==60*11460*1*100=6.876*10717.310*876.6712==i N N =2.17*1079) 由图取接触疲劳寿命系数1HN K =1.15，2HN K =1.25（渗碳淬火钢）10) 计算接触疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数为S=1，由式10-12 P205得S K HN H 1lim 11][σσ==1.15*1650Mpa=1897.5Mpa SK HN H 2lim 22][σσ==1.25*1650Mpa=2062.5Mpa则许用接触应力为：2][][][21H H H σσσ+==25.20625.1897+Mpa=1890Mpa(2) 计算1） 试算小齿轮分度圆的直径t d 1,由公式得3251)18908.189*433.2(*17.317.4*64.1*5.010*08.1*6.1*2≥t d mm =32mm2） 计算圆周速度 1000*6011n d v t π==19.2m/s3） 计算齿宽b 及模数nt m齿宽 t d d b 1φ==0.5*32mm=16mm模数 11cos z d m tnt β==2314cos *32o mm=1.43mm齿高 h=2.25nt m =2.25*1.43mm=3.2mm 26.505.43.21==hb4) 计算纵向重合度βεβφεβtan 318.01z d ==0.318*0.5*23*o 14tan =0.915) 计算载荷系数K 已知使用系数A K =1.25；由表10-3 P195查得齿间载荷分配系数1.1==ααF H K K ；(mm N mm N RbTK A /100/3.527>=)由表查得接触疲劳强度计算的齿向载荷分布系数βH K =1.1； 根据v=19.2m/s 和6级精度由图10-8 P194查得动载系数12.1=v K ；由图查得弯曲强度计算的齿向载荷分布系数βF K =1.14. 故载荷系数K=A K vK αH K βH K =1.25*1.12*1.1*1.1=1.694K 与t K 相近，故不必按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。
斜齿圆柱齿轮传动参数选择和设计示例
斜齿圆柱齿轮传动参数选择和设计示例螺旋角的选择提示斜齿轮传动参数选择与直齿轮基本相同，所不同的是多了一个螺旋角β。
斜齿轮传动的轴向力Fa与tgβ成正比，为不使轴承承受过大的轴向力，斜齿圆柱齿轮传动的螺旋角β不宜选得过大。
但β若过小，斜齿轮的特点显示不明显，一般取β=8?,20?，常用β=8?,15?。
近年来设计中β有增大趋势，有的达到25?。
在设计斜齿轮传动时应先初选β角，待其它参数确定后再作精确计算。
β角可用来调整中心距:-1?a=m(z+z)/(2×cosβ)?β=cos[m(z+)/(2×a)] n12n1z2例题试设计一带式输送机减速器的斜齿圆柱齿轮传动。
已知输入功率P,40kW，小齿轮转速n,11960r/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，试设计此传动。
[解]1(选精度等级、材料及齿数1)材料及热处理仍按直齿轮传动例题:大、小齿轮都选用硬齿面。
由表1选得大、小齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48,55HRC;2)精度等级仍选7级精度;3)仍选小齿轮齿数z=24，大齿轮齿数z=77; 124)初选螺旋角β,14?2(按齿面接触强度设计齿面接触强度计算公式为:1) 确定公式内的各计算数值(1)试选K=1.6。
t(2)由图10查取区域系数Z=2.433。
H(3)由图8查得端面重合度ε=0.78，ε=0.87，则ε=ε+ε=1.65。
α1α2αα1α2(4)许用接触应力=1041.5 MPa。
2) 计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1tmm =60.49 mm(2)计算圆周速度(3)计算齿宽b及模数m nth=2.25 m=5.51mm b/h=9.88 nt(4)计算纵向重合度ε β(5)计算载荷系数K已知使用系数=l。
根据v=3.04m/s,7级精度，由图5查得动载系数=l.11;由表4查得接触强度计算用的齿向载荷分布系数=1.41;由图6查得弯曲强度计算的齿向载荷分布系数=1.37。
斜齿轮的基本参数[参考文档]
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基本参数
法面参数: (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面)
端面参数: (垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面)
法面参数与端面参数的换算关系
1)标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮, 其法面参数是标准值,即:
法面摸数m n符合国家规定的标准摸数系列表(GB/T1357-87).
法面压力角
法面齿顶高系数
法面顶隙系数2)端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高系数:
端面顶隙系数:
斜齿圆柱齿轮端法面压力角的图形关系
3)斜齿轮的标准中心距公式
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调节中心距的大小,使得凑中心
距有多了一条途径。
例题
已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动,
(1)试说明螺旋角取的理由(2)计算中心距和端面啮合角
解:(1)有两个理由:
A:为使斜齿轮传动时产生的轴向力不过大,取在8~20度范围内并取偏小的值B:为了把中心距凑成便于安装的整数(两轮齿数之和是99,而以)
(2)中心距
为:
啮合角为:。
斜齿圆柱齿轮计算
斜齿圆柱齿轮计算(红色代表需输入数值或标准值）
螺旋角ß10法面模数m n5齿数z25法面压力角a n 分度圆直径d126.9283基圆直径d b119.2736齿顶高h a5齿根高h f
齿顶圆直径d a136.9283当量齿数z v26.17494法面齿距p n15.70796端面齿距
齿根圆直径d f114.4283
螺旋角ß10法面模数m n5齿数z64法面压力角a n 分度圆直径d324.9365基圆直径d b305.3404齿顶高h a5齿根高h f
齿顶圆直径d a334.9365当量齿数z v67.00784法面齿距p n15.70796端面齿距
齿根圆直径d f312.4365
标准中心距a225.9324
20法面齿顶高系数h*
an 1法面顶隙系数c*
n
0.25法面变位系数x n0
6.3端面模数m t5端面变位系数x t0 16
20法面齿顶高系数h*
an 1法面顶隙系数c*
n
0.25法面变位系数x n0
6.3端面模数m t5端面变位系数x t0 16。
斜齿圆柱齿轮的齿宽系数
斜齿圆柱齿轮的齿宽系数斜齿圆柱齿轮的齿宽系数是指齿轮齿面的宽度与齿轮模数的比值。
齿宽系数是设计齿轮传动时非常重要的一个参数，它直接影响齿轮的强度、接触性能和寿命等方面。
在齿宽系数的设计过程中，需要考虑多个因素，如传动功率、速度、工作环境和安全系数等，下面我们就来详细介绍一下斜齿圆柱齿轮的齿宽系数。
齿宽系数可以通过以下公式计算得出：bw = K*b其中，bw表示齿宽系数，K为系数，b为齿宽。
齿宽系数的大小一般在1.25~1.5之间，具体取值要根据实际情况进行确定。
在设计斜齿圆柱齿轮时，需要根据实际工作条件和传动要求来确定齿宽系数。
首先要考虑的是传动功率，即通过齿轮传递的力矩。
传动功率越大，齿宽系数应选择得越大，以保证齿轮的强度能够满足要求。
同时，齿宽系数还要考虑传动速度，高速传动时需要选取较大的齿宽系数，以减小齿轮的疲劳破坏风险。
此外，工作环境和安全系数也是齿宽系数确定的重要因素。
不同的工作环境和安全系数要求，会对齿宽系数产生不同的影响。
齿宽系数对齿轮传动的影响主要体现在以下几个方面：1.强度：齿宽系数的大小直接影响齿轮的强度。
齿宽系数越大，齿轮的强度也就越大。
因此，在传动功率较大或工作环境较差的情况下，需要选择较大的齿宽系数，以保证齿轮的强度能够满足要求。
2.接触性能：齿宽系数对齿轮的接触性能有一定的影响。
齿宽系数较大时，齿轮的接触面积增加，接触应力分布更均匀，从而提高齿轮的接触性能。
同时，齿宽系数的选择还需要满足齿轮接触强度和接触疲劳寿命的要求。
3.寿命：齿宽系数的大小对齿轮的寿命也有重要影响。
齿宽系数越大，齿轮的寿命也就越长。
较大的齿宽系数可以提高齿轮的强度和接触性能，从而延长齿轮的使用寿命。
4.噪声：齿宽系数的大小还会影响齿轮传动的噪声水平。
较大的齿宽系数可以减小齿轮的振动和噪声，提高传动的平稳性和静音性。
需要注意的是，齿宽系数的选择并不是越大越好，也不能凭空确定一个固定的值，而是需要根据具体的设计要求和实际情况来确定。
斜齿轮的参数及齿轮计算
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载）狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：2公众公开原文来源我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注？9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:所以有：...（9-9-01）通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。
如何判断左右旋呢？测试一下？2.模数如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。
在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中，、、、BD=CE，所以有：... （9-9-03）>>法面压力角和端面压力角的关系<<4.齿顶高系数及顶隙系数：无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：名称符号公式分度圆直径 d d=m z=(m n/cosβ)z基圆直径d b d b=dcosαt齿顶高h a h a=h*an m n齿根高h f h f=(h*an+c*n)m n全齿高h h=ha+h f(2h*an+c*n)m n齿顶圆直径d a d a=d+2ha中心距 a a=(d1+d2)/2=m n(z1+z2)/2cosβ从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载）狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：2公众公开原文来源我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注？9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:所以有：...（9-9-01）通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。
如何判断左右旋呢？测试一下？2.模数如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。
在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中，、、、BD=CE，所以有：... （9-9-03）>>法面压力角和端面压力角的关系<<4.齿顶高系数及顶隙系数：无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
10第十讲 斜齿圆柱齿轮
西安航空职业技术学院第十讲共2页2013年2月20日课题第十讲斜齿圆柱齿轮目的与要求熟悉斜齿圆柱齿轮重点熟悉斜齿圆柱齿轮难点熟悉斜齿圆柱齿轮教具多媒体复习提问新知识点考察作业布置课后回忆备注教员谢贺年教研室主任批阅系部审查意见西安航空职业技术学院第1页教案设计斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及其啮合特点请看下图，直齿圆柱齿轮的齿廓曲面是发生面S在基圆柱上作纯滚动时，由其上任一与基圆柱母线平行的直线所展出的渐开线曲面。
当一对直齿圆柱齿轮啮合时，轮齿的接触线是与轴线平行的直线，如下图(b)所示，轮齿沿整个齿宽突然同时进入啮合和退出啮合，所以容易引起冲击、振动和噪声，传动平稳性差。
直齿轮齿面形成及接触线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面形成的原理和直齿轮类似，所不同的是形成渐开线齿面的直线不平行于而与它成一个角度。
请看下图(a)所示，当发生面沿基圆柱滚动时，斜直线的轨迹为一渐开线螺旋面，即斜齿轮的齿廓曲面。
直线与基圆柱母线的夹角称为基圆柱上的螺旋角。
由斜齿轮齿廓曲面的形成可见，其端面（垂直于其轴线的截面）的齿廓曲线为渐开线。
从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以，它也满足定角速比的要求。
如下图(b)所示，斜齿轮啮合传动时，齿廓曲面的接触线是与轴线倾斜的直线，接触线的长度是变化的，开始时接触线长度由短变长，然后由长变短，直至脱离啮合。
这说明斜齿轮的啮合情况是沿着整个齿宽逐渐进入和退出啮合的，故与直齿圆柱齿轮相比，传动平稳，冲击和噪声小。
斜齿轮齿面形成及接触线4.7.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算这一节给大家介绍斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算。
1．螺旋角螺旋角的大小表示斜齿圆柱齿轮轮齿的倾斜程度，它是反映斜齿轮特征的一个重要参数。
2．法面参数与端面参数间的关系由于斜齿圆柱齿轮的齿向倾斜，故有端面和法面之分。
垂直于轴线的平面称为端面，与分度圆柱螺旋线垂直的平面则称为法面。
下面左图所示的为斜齿圆柱齿轮分度圆柱面的展开图。
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算斜齿圆柱齿轮的参数包括模数、齿数、压力角和齿顶高等。
其中，模数是一个重要的参数，表示单位齿数与齿轮圆直径的比值，通常用字母M表示。
模数的选择应考虑工作负荷、制造成本、齿轮尺寸等因素，一般常见的模数有0.5、1、1.5等。
齿数是指齿轮上的齿的数量，常用字母Z表示。
齿数的选择与传动比、工作负荷等因素有关，一般齿数较大时，传动平稳、传动比变化较小，但齿轮尺寸较大。
齿数的计算一般根据传动比和模数来确定。
压力角是齿轮齿面与齿轮轴线之间的夹角，通常用字母α表示。
压力角的选择主要考虑齿轮的强度和制造便利性。
一般常见的压力角为20°、14.5°等，通常应根据实际情况选择。
齿顶高是指从齿轮齿顶到基圆上的距离，通常用h_a表示。
齿顶高的计算一般根据齿小齿高、模数等来确定，可以通过以下公式计算：h_a=（2h+c）/m其中，h为齿小齿高，c为齿向厚度，m为模数。
而斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算主要包括齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径等。
这些尺寸的计算可以通过以下公式得出：齿顶圆直径：d_a=m*(Z+2)齿根圆直径：d_f=m*Z分度圆直径：d = m*Z/ cosα其中，d_a为齿顶圆直径，d_f为齿根圆直径，d为分度圆直径，m为模数，Z为齿数，α为压力角。
除了上述参数和几何尺寸的计算，还有齿廓曲线的计算，斜齿圆柱齿轮常用的齿廓曲线有圆弧形、渐开线形等。
在齿廓曲线的计算中，一般采用渐开线形齿廓，以保证齿轮传动的平稳性和齿面接触的均匀性。
综上所述，斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸计算包括模数、齿数、压力角、齿顶高和齿廓曲线等。
这些计算是齿轮设计和制造中的重要部分，通过选取合适的参数和几何尺寸，可以保证齿轮传动的可靠性和传动效率。
《机械设计基础》第6章 齿轮传动(2)
斜齿轮传动的重合 度比直齿轮大
五、斜齿圆柱齿轮的当量齿数
用仿形法加工斜齿轮时，为便于选择刀号，应了 用仿形法加工斜齿轮时，为便于选择刀号， 解斜齿轮的法面齿形。 解斜齿轮的法面齿形。 一法平面与斜齿轮分度圆柱的交线为一椭圆， 一法平面与斜齿轮分度圆柱的交线为一椭圆， 如图，其长半轴a和短半轴b分别为： 如图，其长半轴a和短半轴b分别为：
⑵斜齿轮齿廓曲面的形成 发生面上与基圆柱母线成一角度β 的直线KK KK， 发生面上与基圆柱母线成一角度βb的直线KK， 在基圆柱上纯滚动时，直线KK KK在空间所展出的轨迹 在基圆柱上纯滚动时，直线KK在空间所展出的轨迹 为一渐开螺旋面，此曲面即为斜齿轮的齿廓曲面 斜齿轮的齿廓曲面。 为一渐开螺旋面，此曲面即为斜齿轮的齿廓曲面。
tan β =
πd
ps
, tan βb =
πdb
ps
所以： 所以：
tanβb=tanβcos αt β β
模数(m ⑵ 模数 n和mt) 由图可得， 由图可得， pn=ptcosβ pn=mnπ， pt=mtπ 因为 mn=mtcosβ 所以有 ⑶压力角(αn和αt) 压力角 由图可得， 由图可得，
五、斜齿圆柱齿轮的受力分析(如图) 斜齿圆柱齿轮的受力分析(如图)
由力矩平衡条件可得： 由力矩平衡条件可得： 圆周力： 圆周力： 径向力： 径向力： 轴向力： 轴向力：
2 T1 Ft = d1
Ft tanαn Fr = Fn′ tanαn = cosβ
Fa = Ft tanβ
的方向： 圆周力 Ft 的方向：在主动轮上 F t 对其轴之矩与转动 方向相反； 对其轴之矩与转向相同。 方向相反；在从动轮上 Ft 对其轴之矩与转向相同。 的方向：对两轮都是指向各自的轮心。 径向力 Fr 的方向：对两轮都是指向各自的轮心。
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载）狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093收藏数：2公众公开原文来源我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:所以有：...（9-9-01）通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。
如何判断左右旋呢测试一下2.模数如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt 的关系可通过斜齿条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD 在端面上，平面ACE 在法面S上，∠ACB=90°。
在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中，、、、BD=CE，所以有：>>法面压力角和端面压力角的关系<<... （9-9-03）4.齿顶高系数及顶隙系数：无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：名称符号公式分度圆直径d d=m z=(m n/cosβ)z基圆直径d b d b=dcosαt齿顶高h a h a=h*an m n齿根高h f h f=(h*an+c*n)m n全齿高h h=ha+h f(2h*an+c*n)m n齿顶圆直径d a d a=d+2ha中心距a a=(d1+d2)/2=m n(z1+z2)/2cosβ从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
斜齿轮参数计算
例：1.00244αfn =12°θ=90°βf1=βf2=16.5°法向模数m n m n =t fn /π=m s *cos βf m n =端面模数m s m s =m n /cos βf =t fs /πm s =z 1=z 2=法向分度圆压力角αfn tg αfn =tg αfs cos βf αfn =°端面分度圆压力角αfs tg αfs =tg αfn /cos βf αfs =°βf1=°βf2=°基圆螺旋角β0tg β0=tg βf *cos αfs sin β0=sin βf cos αfnβ0=°d f1=d f2=D e1=D e2=D i1=D i2=r 01=r 02=法向基节t jn t jn =m n *π*cos αfn t jn =端面基节t js t js =m s *π*cos αfst js =法向周节t fn t fn =π*m n t fn =端面周节t fs t fs =t fn /cos βf t fs =轴向齿距t fct fc =π*m s /tg βf=π*m n /sin βft fc =H=z*π*m s /tg βf =z*π*m n /sin βf H 1=H=z*π*m sH 2=齿顶高h e h e =m n ×f n h e =齿根高h i h i =m n ×(f n +c n )h i =齿高h h=h i +h eh=径向间隙c n m n m n ≤1 c n =h i -h e =0.35m n ＞1 c n =h i -h e =0.25齿顶高系数f n f n =1 短齿f n =0.8f n =中心距A 0A 0=(±d fi +d f2)/2A 0=引用齿数z y z y =z/(cos 3βf )=C M *z z y1=分度圆弧齿厚S fn S fn =m n *(π/2±2tg αfn *ξn )S fn =分度圆弦齿厚S'fnS fn =m n*z y *sin(90°/z y)S'fn1= 1.5707751361.910886825 1.23070582825.03077391Z2/TAN(βf2)*Ms=14.0837460916.500000000按d f1、d f =z×m n /cos βf 按已知β3.14159265412.218745620.2815125弧度=16.129478114斜齿圆柱齿轮和螺旋齿轮传动计算公式m n =z 1=z 2=名称代号公式122.3307739111.2677840212.00000000012.499506978弧度= 1.631.042948913弧度=73.50000000013.50377369弧度=0.209439510.218157552弧度=3.1988601236.874965650.2879793271.28281724螺旋线导程H265.472359513.106082570.353.27652064212.3511.06134831齿数z z=d f cos βf /m n r 0=d f *cos αfs /2齿根圆直径D i =d f -/+ 2m n ×（f n +c n ）齿顶圆直径D e De=d f ±2m n f n分度圆直径d f 分度圆螺旋角βf cosβf =z×m n /d f基圆半径r 027.0307739116.1696439111.580668719.5572611c n*m n =1.353.0729413171.56992509227.22703495C M =10.35c n 取值c n 值由mz y2=174.5961156S'fn2=分度圆弦齿高h f h f=R ey -m n*z y/2*cos(90°/z y)h f=变位系数ξnξn=则S fn=m n*(π/2±2tgαfn*ξn)ξn=mn*π/2(Sfn-mn*π/2)k斜齿轮跨测齿数K 1.3201278490.8ξn=0.767055788=mn*π/2+mn*2*tgαfn*ξn(Sfn-mn*π/2)/mn/2/tgαfn1.5707963270.561203673注：凡有“±”或“+”符号的，上面符号用于外啮合齿轮，下面符号用于内啮合齿轮1.570796327px1q中心距A=19.5572653.761.2307058281.6648870270.739212816蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等(d1+d2)/2=(q+z2)*m/2蜗杆轴向齿距=πm蜗杆直径系数=d1/m=z1/tanγ按C n0.6440495650.62997554 0.82156885。
斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法 (精品)
变位量： r xt mt xn mn xn mt cos b
或： xt xn cos b
四、平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件
t1 t 2或 n1 n 2
三、斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算(续）
4. 斜齿轮传动的几何尺寸
* 齿顶高： ha hanmn
* 或ha hat mt
* * * 齿根高：h f hanmn cn mn 或h f hat mt ct*mt
* * han — 法面齿顶高系数,其值与直齿轮的 ha
一样, 是标准值;
齿轮铣刀的刀号需根据当量齿数来选取。 当量齿数的确定
a2 (d 2 cos b ) 2 d b d 2 2 cos 2 b
zv
mt z 2 d z mn m n cos 2 b m n cos 2 b cos 3 b
斜齿标准齿轮不发生根切的最少齿数：
斜齿轮的最少齿数较直齿轮少
两个齿轮的螺旋角方向相同时：
b1 b 2
两个齿轮的螺旋角方向相反时：
b1 b2
= 0 时，为斜齿轮传动。
八、交错轴斜齿轮传动（螺旋齿轮传动）简介（续）
3. 正确啮合条件
交错轴斜齿圆柱齿轮的轮齿仅在法面内啮合。 正确啮合条件
mn1 mn 2 mn
n1 n 2 n
b b1 b（外啮合）1 b（内啮合） 2 2
mt1 mt 2或mn1 mn 2
五、斜齿轮传动的重合度
斜齿轮传动的实际啮合区比直
齿轮增大了 L B tg b b 斜齿轮传动的重合度较直齿轮
78斜齿圆柱齿轮传动
四、斜齿圆柱齿轮强度设计
1. 轮齿上的作用力 如图7-32所示，作用在斜齿圆柱
齿轮轮齿上的法向力Fn可以分解为三 个互相垂直的分力，即圆周力Ft，径 向力Fr和轴向力Fa。由图7-32b可得三 个分力的计算方式。
图7-32 轮齿上的作用力
Ft=2T1/d1
Fr=Fttann/cos Fa=Fttan
图7-35 圆锥齿轮的背锥和当量齿数
把背锥表面展开成一扇形平面，扇 形的半径rv就是背锥母线的长度，以rv 为分度圆半径，大端模数为标准模数， 大端压力角为20°，画出扇形齿轮的齿 形。该齿廓即为圆锥齿轮大端的近似齿 廓，扇形齿轮的齿数为圆锥齿轮的实际 齿数。
图7-31 斜 齿 轮 的 当 量 齿 轮
其长半轴a=d/2cos，短半轴
b=d/2，椭圆在C点的曲率半径，以
ρ=a2/b为分度圆半径,以斜齿轮的法面 模数mn为模数，n=20°，作一直齿圆
柱齿轮，它与斜齿轮的法面齿形十分 接近。
这个假想的直齿圆柱齿轮称为斜 齿圆柱齿轮的当量齿轮。它的齿数zv 称为当量齿数。
(2)法面模数相等;
(3)两轮螺旋角大小相等、方向相反，
即1=-2。
3．斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
由斜齿轮齿廓曲面的形成可知， 斜齿轮的端面齿廓曲线为渐开线。从 端面看，一对渐开线斜齿轮传动相当 于一对渐开线直齿轮传动，故可将直 齿轮的几何尺寸计算方式用于斜齿轮 的端面。渐开线标准斜齿轮的几何尺 寸按表7-6的公式计算。
[H] au
若配对齿轮材料改变时，以上两 式中系数305应加以修正。
按式（7-38）求出中心距a后，根据
已选定的z1、z2和螺旋角β（或模数mn），
由下式计算模数mn（或螺旋角β）
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9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆
斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β
右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展
开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮
在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps
对于基圆柱同理可得其螺旋角βb
为:
所以有：
...（9-9-01）
通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的
计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平
稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加
工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和
左旋两种。
如何判断左右旋呢？测试一下？
2.模数
如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角
因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力
角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法
面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿
条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面
上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。
在直角
△ABD、△ACEJ及△ABC中，、
、、BD=CE，
所以有：
>>法面压力角和端面压力角的关系<<
... （9-9-03）
4.齿顶高系数及顶隙系数：
无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即
5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：
从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
当一对斜齿轮的模数、齿数一定时，可以通过改变螺旋角β的方法来凑配中心距。
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