齿轮结构设计和校核

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1、肖齿锥齿轮传动是以大端参数为标准值的。在强度计算时，则以齿宽中点处的当量齿轮作为计算的依据。对轴交角27=90°的直齿锥齿轮传动，其齿数比〃、锥距斤（图〈直齿锥齿轮传动的几何参数＞）、分度圆直冰丛、平均分度圆直径必，几、当量齿轮的分度圆直径仏必Z间的关系分别为：u=—=^-=crtfi^diR=J卽诲）'詞祸爭——0»■dT=d7=~=1_0^（c）令必二方//?,称为锥齿轮传动的齿宽系数，通常取九二0.25-0.35,最常用的值为九二1/3。于是"k=J(l-O-54k)由右图可找出当量直齿圆柱齿轮得分度圆半径分度圆直径d的关系

2、式为直齿锥齿轮传动的几何参数lrruiA现以％表示当量直齿圆柱齿轮的模数，亦即锥齿轮平均分度圆上轮齿的模数（简称平均模数），则当量齿数Z、•为cm6-tf)显然，为使锥齿轮不至发生根切，应使当量齿数不小于直齿圆柱齿轮的根切齿数。另外，由式(d)极易得岀平均模数％和大端模数/〃的关系为一、直为了便于设计和加工，需要用平面曲线来近似球面曲线，如下图。

3、齿轮大端球面上的齿形。从而实现了平面近似球面。as为母线作一圆锥称为直齿锥齿轮的背锥。由图可见力、〃附近将背锥展成扇形齿轮，它的参数等于圆锥齿轮大端的参数，齿数就是圆锥齿轮的实际齿数2。将扇形齿轮补足，则齿数增加为％。这个补足后的直齿圆柱齿轮称为当量齿轮，齿数称为当量齿数。其中当量齿数的用途:1•仿形法加工直齿圆锥齿轮时，选择铳刀的号码。2.计算圆锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度吋查取齿形系数。标准直齿圆锥齿轮不发牛根切的最少齿数*与当量齿轮不发生根切的最少齿2论曲二、直齿锥齿轮的几何尺寸称号计算公式小齿轮大齿轮度圆锥角&巧顶高K1=饨2

4、=丈叨根高飼=褊=（広+/）血度圆血标准直齿圆锥齿轮机构的几何尺寸计算公式园直径顶圆+2h°costd©=込+2&cos82径根圆=右一2毎cos3dG=d2-2%cos32直径距«-应广2«J21*顶角（收缩顶隙传动）tan0边=tan0口=R根角tan%=tan^=/^/R度圆齿厚m&■—2隙c量齿数zvl=z1fcos3r召2=Z」COS爲锥收缩顶隙传动氏1=毎+兔1爲=爲+兔2角等顶隙传动41=毎+6n戈2=占2+绻锥角岛=爲-色量xt内轮分度圆半径r=必vl2cos&•*)5=0£2cose52量齿轮齿顶圆半径J-^2+

5、*ta量齿轮xfe.内顶压力角J-1TCCOSj-arccM1＞；＞«««■J^CMS合电■昙［务tgJ-tan＜0★幺gj-«»«)度宽&咿#ft)三、直齿圆锥齿轮传动的受力分析和强度计算1、受力分析在齿宽中点节线处的法向平面内，法向力可分解为三个分力：圆周力、径向力和轴向力。(1)力的大小(2)力的方向圆周力:主动轮上的与转向相反，从动轮上的与转向相同;径向力：分别指向各自轮心；轴向力：分别由各轮的小端指向大端。(3)力的对应关系*ii"=■%2=一％2、计算载荷式中：耳按表查取；心=11~1・4K#=1・l~13Ka=i三、

6、齿面接触疲劳强度条件齿面接触疲劳强度按齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮进行计算。因直齿圆锥齿轮一般制造精度较低，可忽略重合度的影响，并取有效齿宽，将当量齿轮的有关参量代入直齿圆柱齿轮的强度计算公式，得(MPa)瓷4=岭・把度计算的校核式：22cms^3玄代入上式，得到直齿锥齿轮的接触强0・8则(1_0•址：址(MPa)(mm)计算式：'式屮：力“、壬―J与直齿圆柱齿轮相同。四、轮齿弯曲疲劳强度条件与接触疲劳强度的计算相同，忽略重合度系数，按齿宽中点的当量育•齿圆柱齿轮进行计算，将当量齿轮的参数代入，得：(MPa)再将爲1、£、%等代入

7、上式，得锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度条件校核式:=_^—―：Mo”F1G-Q・4■护(MPa)设计式:注意:1、G、品按当量齿数".云分别查图；2、％与直齿圆柱齿轮的相同；畑Sa3、采用弯曲强度的设计式时，用大的％值代入；、按当量齿数分别查图；