直齿锥齿轮传动设计62352

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1、直齿锥齿轮传动设计锥齿轮是閲锥齿轮的简称,它丿IJ來实现两相交轴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%锥齿轮的轮齿排列在截鬪锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如卜-图所示。由于这一特点，对应于圆柱齿轮屮的各有关”圆柱”在锥齿轮屮就变成了”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。直齿和斜齿锥齿伦设计、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。木节只讨论S=9

2、0°的标准肓齿锥齿轮传动。1.齿廓曲面的形成直齿锥齿轮齿廓曲血的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示，发牛•平血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而，这就给锥齿轮的设计制造带來很多困难。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而，其中DOAA为分度锥的轴剖而，锥长0A称锥距，用R表示；以锥顶0为闘心，

3、以R为半径的関应为球面的投影。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01A丄0A,交齿轮的轴线于点01。设想以001为轴线，以01A为母线作圆锥面01AA,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。由于人端背锥母线1A与锥齿伦的分度锥母线相互垂肓，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b7c啡常接近，且锥距R与锥齿轮人端模数m之比值愈大（-•般R/m>30）,两者就更接近。这说明：可用大端背

4、锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。山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人端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，这个虚拟的関柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可川大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形，即锥齿轮人端轮齿尺寸（ha、hf等）等于当量齿轮的轮齿尺寸。0(2)基本参数由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大，测虽:方便。因此，规定锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准。人端的模数m的值为标准值，按下表选取。在GB12369-90+规定了人端的压力

5、角a=20o,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2o锥齿轮模数(摘自GB12368-90)•••11.1251.251.3751.51.7522.252.52.7533.253.53.7544.555.566.578•••(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的关系可由上图求出，由图可得当量齿轮的分度I员【半径rvrY=r/cosJ=mz/2cos3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I员］整。3直齿锥齿轮传动的运动设计⑴背锥和当量齿轮下图为一对锥齿

6、伦的轴向剖而图。该对锥齿伦的轴角等于两分度锥角之和，即送=岛+$2tan=£/血=Z］/z2=1/以，tan爲==ucos8、=d2/2R=d2J/+1=COSe^=d、］2R=由于直齿锥齿轮传动强度计算及重合度计算的需要引进i对当量齿轮(上图)，它们是川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dv1/2和dv2/2分别为这对锥齿伦齿宽b屮点处背锥的母线长；模数即为齿宽屮点的模数，称为平均模数Rig。1.肓齿圆锥齿伦的啮合传动特点-对锥齿伦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

7、条件叫=m2=m>ai=5==&+&(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—C^S$(4)传动比i12因心=2应sinSx,d2=2Rsin爲,故ii2==z』z]=d2]=sin82憾冷8^当S=90°时，有i]2=cot§=tan^21.几何尺寸计算根据锥齿轮传动的特点，其基本儿何尺寸按大端计算，但锥齿轮齿宽中点处及其当量齿轮的儿何尺寸必须通过大端导出。⑴齿宽系数FR如=b/Ro一般取Fr=1/3,且b1=b2=b⑵齿宽中点的分度関直径（平均分度関直径）cU和平均模数Himd

8、wl=d£R-A却R=d（1-0.5矢）心2=九（1-0・5如）叫=仏也=m（1-0.5失）⑶齿宽中点处当量齿轮的分度圆直径dz当量齿数乙及齿数比匕dKvl=^wl/cost51=加-0.腿)J/+i怡/cos82=血(1-0.50&)厶2+1Z]J以2+]Z#1COSZ