直齿锥齿轮传动设计61870

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1、直齿锥齿轮传动设计锥齿轮是関锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴Z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。。锥齿伦的伦齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的人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°的标准百齿锥齿轮传动。1.齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲

2、面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示，发生平而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血,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。12.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0A称锥距，用R表示；以锥顶0为圆心，以R为半径的圆应为球而的投影。若以球而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

3、能展开成平面的。为此，再过A作04A丄0A,交齿轮的轴线于点01。设想以001为轴线，以01A为母线作

4、员

5、锥面01AA,该恻锥称为锥齿轮的人端背锥。显然，该背锥与球面切于锥齿轮人端的分度I员I。由于人端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直，将球而齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b-Ac',圆弧bAc与线段bTXcTh常接近，月.锥距R与锥齿伦大端模数mZ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-•扇形齿轮，扇形齿伦的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮人端参数相同。再将扇形

6、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人端当量齿轮。这样就可用人端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的人端齿形，即锥齿轮大端轮齿尺寸（ha、hf等）等于当量齿轮的轮齿尺寸。0(2)基本参数山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二20。，齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2o锥齿轮模数(摘自GB12368-90)•••11.1251.251.3751.51.7522.252.52.7533.253.53.7544.555.566.

7、578•••(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的关系可山上图求出，山图可得当量齿轮的分度圆半径rvry=r/cost?=mzf2cos3Yy=陀y/2则有zv=z/cos3式中：d为锥齿轮的分度锥角。zv—般不是整数，无须恻整。3直齿锥齿轮传动的运动设计(1)苗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Z和，即艺=靳+占2tan=dl/d2=zxjz2=1/u,tan82=d2/dx山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

8、度圆半径dv1/2和dv2/2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，称为平均模数口计1.直齿岡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)止确啮合条件=m2=色=”,£=爲+玄(2)连续传动条件e>1,重合度enj按其齿宽中点的当量齿轮计算。(3)不根切的最少齿数Zmin-C0S⑷传动比i12因心=2恥垃$，血=2Rsin孔故i=cd；/qj2=z2/zj=d2/d；=sinS2jsin8】当S=90°时，冇1.儿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

9、寸必须通过大端导出。⑴齿宽系数FR如=b/Ro一般取Fr=1/3,Hb1=b2=b⑵齿宽中点的分度圆直径（平均分度圆直径）嗚和平均模数mm%=d1(R-0.5b)(R=d1(1-0.5^)此2=血〔1-°•轨)叫=心血=淤〔1-0.5如)⑶齿宽屮点处当量齿轮的分度I员I直径dmv.当量齿数乙及齿数比匕=九/皿岛=右〔1-0.5如）Jz?+1血d®=血（1-0.5失）J/+1ZyZ]J以2+]ZV1=——=cos8u冲2=-^―=Z27^2+1cos32式中齿数比彫响