齿轮结构设计和校核资料讲解.docx

V 2 2dm. V 2 2 dm. _ d曲 _ R -Q.5b d] R 直齿锥齿轮传动的几何参数 直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 E =90。的直齿锥齿轮传动，其齿数 比u、锥距R(图<直齿锥齿轮传动的几何参数 >)、分度圆直di, ch、平■均分度圆直 径dm, dm2当量齿轮的分度圆直径dvi, dv2之间的关系分别为： TOC \o "1-5" \h \z =1 " W ~ (a)—二■—- = cotOj =tanfi2 (a) % 由 r PTTZaJ d 如w+i R = +(—> —-— b R 令4 R=b/R,称为锥齿轮传动的齿宽系数，通常取 4 r=0.25-0.35,最常用的值为 4 r=1/3o ^ = <1(1-0^) (d) 由右图可 找出当量 直齿圆柱 齿轮得分 度圆半径 rv与平均 分度圆直 径dm的关 系式为 --(e)_ dj^ --(e) * -2cos5 现以mm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 zv为 V mIikZ .w Z 2 CDS &■ V mIik Z .w Z 2 CDS &■ Uv =——— _ /讪 (s) TOC \o "1-5" \h \z —? - u (s) 1 C0S&2 显然，为使锥齿轮不至发生根切，应使当量齿数不小丁直齿圆柱齿轮 的根切齿数。另外，由式（d）极易得出平均模数 m和大端模数m的关系为 f=m（l?OS 轧） （h） 、直齿圆锥齿轮的背锥及当侧数 为了便丁设计和加工，需要用平面曲线来近似球面曲线，如下图 OAB为分度圆锥， 痍和 川为轮齿在球面上的齿顶高和齿根 高，过点A作直线A0±AO与圆锥齿轮轴线交丁点O,设想以OO为轴线, 0A为母线作一圆锥OAB,称为直齿圆锥齿轮的背锥。由图可见A B附近 背锥面与球面非常接近。因此，可以用背锥上的齿形近似地代替直齿圆锥齿 轮大端球面上的齿形。从而实现了平■面近似球面。 Z。将扇形齿轮补足，则齿数O这个补足后的直齿圆柱齿轮称为 Z。将扇形齿轮补足，则齿数 O这个补足后的直齿圆柱齿轮称为 Z 当量齿轮，齿数称为当量齿数。其中 知=——- cos『 当量齿数的用途： 仿形法加工直齿圆锥齿轮 时，选择铁刀的号码。 计算圆锥齿轮的齿根弯曲 疲劳强度时查取齿形系数。 标准直齿圆锥齿轮不发生根切的最 少齿数2^菌与当量齿轮不发生根切的最少齿 以qJ的关系： Trffiin %f - 7— cos S HUR HULEEL 、直齿圆锥齿轮的几何尺寸 标准直齿圆锥齿轮机构的几何尺寸计算公式 称 号 代 计算公式 小齿轮 大凶轮 度 圆 锥 角 分 4三如* t — Z1 勿=酒-九 顶 高 伏 = ^ =总部 根 高 度 圆 d]-淞] 打MR  径 顶 圆 直 径 伏 d. ■ d 十 2Al cog S 4.X 1 d f +2% co花 根 圆 直 径 伏 *fi m d] 一 由 cos 5] 《2 .处-24 g泌 y R = — 42\ 十 22 顶 角 ri （收缩顶隙传动） tan - tan知.妇戊 根 角 Ft tan ?tan& 度 圆 齿 厚 分 7sm s —— 2 隙 c r ,幽 量 齿 数 当 二 wjco$ & e时=& 锥 收缩顶隙传动 鬲■ & +瓦 角 等顶隙传动 根 锥 角 % = & "fl 为=，-的 量 齿 轮 分 度 圆 4 d2 径 量 齿 轮 齿 顶 圆 & ￥】+ I ，嘉1 + 径 量 齿 轮 齿 顶 压 力 角 % ■ ggs S w arccos T41 合 顼 1 ^ = _ [\Ktan %』-tan O)+ z” (tan -tan 口)] 度 取整教) 3t- 取整教) 3 宽 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 汽,_ 27j I 已］=实1 CCS S1 = 耳您仪 C0￡ Sj I 芝1 =鼻1血^1 = F也a sin如 ⑵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 % = % =顼成 已1 =-命 2、计算载荷 式中：式由按表查取； 匕=投5.4；&广口~1.3；虹=i 三、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