齿轮结构设计和校核

1、（町直齿锥齿轮传动的几何参数2cos8-(e)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 刀=90。的直齿锥齿轮传动，其齿数 比u、锥距&图直齿锥齿轮传动的几何参数 ）、分度圆直di, d2、平均分度圆直 径dmi, dm2当量齿轮的分度圆直径dvi, dv2之间的关系分别为：£ 1 .u ' cotdj =t an&2 (a)dTAiR-05b I二丄一u.n -_a 一 I CJ d丄£RK令© R=b/R,称为锥齿轮传动的齿宽系数，通常取© r=0.25-0.35,

2、最常用的值为© r=1/3。于是吒甘心忖由右图可 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 系式为现以g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(0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)极易得出平均模数mm和大端模数m的关系为111=111(1-0.5)(h)、直齿圆锥齿轮的背锥及当量齿数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OAB为分度圆锥，和为轮齿在球面上的齿顶高和齿根高，过 点A作直线AO丄AQ与圆锥齿轮轴线交于点O,设想

3、以OO为轴线，OA为 母线作一圆锥QAB,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。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。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，选择铣刀的。2. 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 与当量齿轮不发生根切的最少齿数 的关系：、直齿圆锥齿轮的几何尺寸标准

4、直齿圆锥齿轮机构的几何尺寸计算公式称名 号代计算公式小齿轮大齿轮度 圆 锥 角分顶 高齿根高齿度 圆 直分径顶 圆 直 径齿根 圆 直 径齿距锥顶齿（收缩顶隙传动）根 角J_t 齿度 圆 齿 厚分隙顶量t H 齿数当锥 角顶收缩顶隙传动等顶隙传动锥角根量 齿 轮 分 度 圆 半 径当量齿 轮 齿 顶 圆 半 径当量齿 轮 齿 顶 压 力 角当合度% =zT1（tan 叫小-tan q） + z>a （tan 叫谊- tan a）2瓦三、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，法向力可分解为三个分力：圆周力、径向力 和轴向力。(1)力的大小力的方向圆周力

5、：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2、计算载荷式中：按表查取；=1 °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算公式，得(MPa)把代入上式，得到直齿锥齿轮的接触强度计算的校核式：(MPa)计算式： (mm) 式中：、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， 按齿宽中点的当量直齿圆柱 齿轮进行计算，将当量齿轮的参数代入，得：(MPa) 再将、等代入上式，得锥齿轮的齿根弯