锥齿轮传动

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4、圆锥齿轮的形成：
扇形发生面 纯滚动 基圆锥
球面渐开线
发生面上过锥顶O的由线段KK´所形成的轨迹曲面
AA´KK´——直齿圆锥齿轮的理论齿廓曲面
●一对圆锥齿轮的锥顶相交于O点，在两轮的工作齿廓上，只有 与锥顶等距离的对应点才能相互啮合。故共轭齿廓为球面曲线。
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二、背锥与当量齿数
2）简化 力作用于齿宽中点，忽略摩擦
3）各力的大小：
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F´r
1
FX
1
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式中参数的含义：
T1为主动齿轮传递的转矩（N.m) dm1为平均直径（mm），其值如下：
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4）力的方向： Ft1与其转动方向相反，Ft2与其转动方向相同；
Fr1;Fr2指向各自的轮心；Fa1；Fa2指向各自的大端 。 2、直齿锥齿轮的强度计算:
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2.分类：
⑴ 按传动形式分：
外啮合、内啮合、平面啮合。
⑵ 按齿形分：
直齿、斜齿、曲齿（圆弧齿、螺旋齿）等 多种形式。
其中曲齿圆锥齿轮传动平稳、承载能力较高，应 用于高速重载传动。如：差速齿轮机构。
设计、制造、安装均较为简便，故应用广泛。 3.转向：
箭头相对或相背。
第七章 锥齿轮传动
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§7-1 直齿锥齿轮传动 §7-2 齿轮的结构设计
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第一节 直齿锥齿轮传动
一、圆锥齿轮的特点和分类：
1.特点：
⑴ 用于传递两相交轴之间的运动和动力。
⑵ 轮齿分布在一个截锥体上
Σ——两轴的交角，多数Σ=90°。
∴有齿顶圆锥、分度圆锥、齿根圆锥
⑶ 齿形由大端至小端逐渐变化 齿轮大端参数为标准值
1)齿面接触疲劳强度： 圆锥齿轮的强度近似等于齿宽中点处当量齿轮的强度
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以上两式中，K为载荷系数，见表6-10；ZE为材 料系数，查表6-11；ZH为节点系数，查图6-36； [σH]为许用应力确定方法与直齿轮同。
ΨR大，b大，受力不均匀。一般ΨR= 0.25～0.3
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当量齿轮的用途：
1.如果用仿形法加工直齿圆锥齿轮时，可按当量齿数 选择铣刀号码。
2.标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最小齿数。
Zmin＜Zv min 3.按当量齿轮计算圆锥齿轮的重合度。
4.对圆锥齿轮进行齿根弯曲疲劳强度计算时，可按当量 齿数查取齿形系数。
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三、直齿锥齿轮的啮合传动
3、传动比：
当Σ=90°时：
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4、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算（不等顶隙）:
δ1=arctan(Z1/Z2); δ2=900-δ1
ha=ha*m ;
ha =(ha*+c*) m
d=mZ C=0.2m b≤R/3 α=20°
i12==tanδ2=cotδ1=Z2/Z1 (δ1+δ2=90°)
背锥展开——扇形齿轮（半径rv )
背锥齿数=圆锥齿轮实际齿数Z
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补足：扇形齿轮就得到一个直齿圆柱齿轮。
这个直齿圆柱齿轮就称为圆锥齿轮的当量齿轮， 半径为rv， 齿数Zv（圆锥齿轮的当量齿数）
由于
又∵
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∴
同理有：
Zv2
=
Z2 cosδ2
结论：
当量齿轮是齿形与直齿圆锥齿轮大端齿形十分 近似的一个虚拟的直齿圆柱齿轮，其齿数Zv称为直 齿圆锥齿轮的当量齿数
1、基本参数的标准值：
规定锥齿轮大端模数m与压力角α为标准值。m的 值见表7-1
当m≤1mm时，ha*=1,c*=0.25;当m＞1mm时， ha*=1, c*=0.2。
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2、正确啮合条件：
1）两轮大端模数和压力角应分别相等。 即：m1=m2=m; α1=α2=α。
2）保证两轮外锥距R相等，锥顶重合。
nT
载荷小 尺寸小
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第二节 齿 轮 结 构设计
一、锻造齿轮
当da≤500mm 1、齿轮轴
当da≤160～200mm 2、实体式结构
当da＞160～200mm 3、辐板式结构
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二、铸造齿轮
当da＞500mm 或形状复杂
4、轮辐式齿轮
d-2hfcosδ
δa=δ+θa
δf=δ-θf
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四、直齿圆锥齿轮传动的强度计算
复习
1.分大端、小端。大端参数：m、α—— 标准值
2.
3.存在当量齿轮、当量齿数
4.转向 箭头相对或相背
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1、直齿锥齿轮的受力分析：
1）受力特点 轮齿沿齿宽受力不均匀——力往大端偏
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2、齿根弯曲疲劳强度：
m圆整成标准值
YFS ：为复合齿形因数， 应根据当量齿数zV查图 6-40， [σbb]为许用弯曲应力。 确定方法与直齿轮同。
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3.讨论
与直齿圆柱齿轮不同的地方：
⑴ b1 = b2 (位置可调） ⑵ u = 1～5 （大锥齿轮加工困难） ⑶在多级传动中锥齿轮应放在高速级
ΔOAB——分度圆锥
Δoaa——齿根圆锥
Δobb——齿顶圆锥
ΔO1AB——背锥（与球面相切于圆锥齿轮大端的分度圆） ab 投影 a´b´
R/m ab与a´b´之差
故用背锥齿形代替圆锥齿 轮大端的球面齿形
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δ—— 分度圆锥角 rv—— 背锥的分度圆半径（背锥距） r —— 锥齿轮大端分度圆半径