直齿锥齿轮传动齿轮的结构设计.ppt

§7-1 直齿锥齿轮传动 §7-2 齿轮的结构设计,第七章 锥齿轮传动, 齿形由大端至小端逐渐变化, 轮齿分布在一个截锥体上,两轴的交角，多数=90°。,齿轮大端参数为标准值,有齿顶圆锥、分度圆锥、齿根圆锥,1.特点：, 用于传递两相交轴之间的运动和动力。,一、圆锥齿轮的特点和分类：,第一节 直齿锥齿轮传动,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。,箭头相对或相背。,3.转向：, 按齿形分：, 按传动形式分：,外啮合、内啮合、平面啮合。,直齿、斜齿、曲齿（圆弧齿、螺旋齿）等 多种形式。,设计、制造、安装均较为简便，故应用广泛。,2.分类：,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。,4、圆锥齿轮的形成：,oaa齿根圆锥,O1AB背锥（与球面相切于圆锥齿轮大端的分度圆）,obb齿顶圆锥,OAB分度圆锥,故用背锥齿形代替圆锥齿轮大端的球面齿形,二、背锥与当量齿数, 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,背锥展开扇形齿轮（半径rv ),背锥齿数=圆锥齿轮实际齿数Z,补足：扇形齿轮就得到一个直齿圆柱齿轮。,齿数Zv（圆锥齿轮的当量齿数）,这个直齿圆柱齿轮就称为圆锥齿轮的当量齿轮， 半径为rv，,又,由于,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,同理有：,结论：,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。,ZminZv min,3.按当量齿轮计算圆锥齿轮的重合度。,2.标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最小齿数。,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。,当量齿轮的用途：,三、直齿锥齿轮的啮合传动,1、基本参数的标准值： 规定锥齿轮大端模数m与压力角为标准值。m的值见表7-1 当m1mm时，ha*=1,c*=0.25;当m1mm时，ha*=1, c*=0.2。,当=90°时：,3、传动比：,1）两轮大端模数和压力角应分别相等。 即：m1=m2=m; 1=2=。,2、正确啮合条件：,2）保证两轮外锥距R相等，锥顶重合。,4、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算（不等顶隙）:,=20°,1=arctan(Z1/Z2); 2=900-1 ha=ha*m ; ha =(ha*+c*) m,d=mZ,i12=tan2=cot1=Z2/Z1 (1+2=90°),C=0.2m,a=+a,df=d-2hfcos,bR/3,da=d+2hacos,f=-f,四、直齿圆锥齿轮传动的强度计算,3.存在当量齿轮、当量齿数,1.分大端、小端。大端参数：m、 标准值,2.,4.转向,复习,箭头相对或相背,1、直齿锥齿轮的受力分析：,力作用于齿宽中点，忽略摩擦,1）受力特点,3）各力的大小：,轮齿沿齿宽受力不均匀力往大端偏,2）简化,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：,4）力的方向：,2、直齿锥齿轮的强度计算:,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 。,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,R大，b大，受力不均匀。一般R= 0.250.3,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；H为许用应力确定方法与直齿轮同。,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， bb为许用弯曲应力。 确定方法与直齿轮同。,2、齿根弯曲疲劳强度：,与直齿圆柱齿轮不同的地方：,3.讨论, u = 15 （大锥齿轮加工困难）, b1 = b2 (位置可调）,在多级传动中锥齿轮应放在高速级,一、锻造齿轮,第二节 齿 轮 结 构设计,当da500mm,3、辐板式结构,2、实体式结构,1、齿轮轴,当da160200mm,当da160200mm,二、铸造齿轮,当da500mm 或形状复杂,4、轮辐式齿轮,