第十四节圆锥齿轮传动.

圆锥齿轮传动第十四节1、圆锥齿轮齿廓的形成圆锥齿轮齿廓的形成原理与直齿圆柱齿轮相似,当一平面沿圆锥面作无滑动的滚动，平面上的一直线所形成的轨迹，即为圆锥齿轮的齿廓。发生面基圆锥一、圆锥齿轮传动特点与应用圆锥称为基圆锥，齿廓曲面是以O为圆心的球面渐开线。一对圆锥齿轮传动相当一对节圆锥纯滚动。基圆锥球面渐开线圆锥齿轮传动特点与应用发生面齿廓曲面是以O为圆心的球面渐开线。圆锥齿轮传动特点与应用圆锥齿轮机构用于相交轴传动，两轴可以相交成任意角度，一般相交成90°。两轴可以相交成任意角度两轴相交成90°2、用途圆锥齿轮传动特点与应用圆锥直齿轮由于设计、制造、安装都较方便，故在两轴相交传动中应用最广泛。圆锥齿轮传动特点与应用圆锥斜齿轮由于传动平稳，承载能力强，常用于高速重载的传动中，如汽车、飞机、拖拉机的传动机构中。圆锥齿轮传动特点与应用双级圆锥圆柱齿轮减速器圆锥齿轮传动特点与应用蜗杆锥齿减速器圆锥齿轮传动特点与应用蜗杆锥齿减速器3、传动特点一对圆锥齿轮传动相当一对节圆锥纯滚动。圆锥齿轮有齿顶圆锥，分度圆锥，齿根圆锥，一对正确安装的标准圆锥齿轮节圆锥和分度圆锥重合。圆锥齿轮传动特点与应用d1=2Rsinδ1,d2=2Rsinδ2R：节圆锥的母线长，称为节锥距。vddc112222O4、传动比两节圆锥在接触点C的速度相等：圆锥齿轮传动特点与应用vddc112222iddzz1212212121sinsin12901221221211tancotdzidzd1=2Rsinδ1,d2=2Rsinδ2圆锥齿轮传动特点与应用12901221221211tancotdzidz圆锥齿轮传动特点与应用二、圆锥齿轮传动的几何尺寸圆锥齿轮有齿顶圆锥，分度圆锥，齿根圆锥，基圆锥等。圆锥齿轮的大端和小端参数不同，为计算和检测方便，取大端参数为标准值。圆锥齿轮传动的几何尺寸以大端为准，大端模数为标准模数。模数m：根据强度计算或结构要求确定，并按表取标准值。20压力角：圆锥齿轮传动的几何尺寸标准模数节锥角：11122tanrzrz221tanzz2190节锥距：Rddmzz12221222222圆锥齿轮传动的几何尺寸齿顶高mhhaa*1*ahmmchhaf2.1)(**2.0*cmhhhaf2.2R03.R齿宽bRR:齿宽系数齿根高全齿高hhahfb圆锥齿轮传动的几何尺寸分度圆直径mzdddhdmaa22coscoscos4.2cos2mdhddffhahf齿顶圆直径齿根圆直径dfddaδ圆锥齿轮传动的几何尺寸齿顶角arctanffhRarctanaahRaaff根锥角顶锥角齿根角δafaftanaahRtanffhR圆锥齿轮传动的几何尺寸齿廓曲面球面渐开线，它是一条空间曲线，理论上应在以O为圆心、锥距R为半径的球面上。但是球面不能展开为平面，球面渐开线不能在平面上展开，这给锥齿轮的设计和制造带来了很大困难。所以，通常采用一种近似的方法来解决锥齿轮的齿廓曲线。三、背锥和当量齿数1、背锥圆锥齿轮的齿廓曲线为球面渐开线。若在分度圆锥上的A，C点作与分度圆锥直角相截（相切）的圆锥，该圆锥称为背锥。OACO’δ90°-δ背锥和当量齿数cosrrv背锥背锥和当量齿数2、当量齿数圆锥的球面渐开线应在以O为球心、OC为半径的球面上。OCCO’把球面渐开线齿廓投射到背锥上，该投影和球面渐开线极为相似。背锥和当量齿数显然，背锥面与球面非常接近。背锥上具有大端模数、大端压力角的齿形。将背锥展开，以背锥展开后的齿形近似地作为圆锥齿轮大端球面渐开线齿形。OACO’当量齿数背锥和当量齿数该齿形就是以背锥距O’C为分度圆半径，具有大端模数和压力角的圆柱齿轮。此展开后的齿轮称为圆锥齿轮当量齿轮。它的齿数称为圆锥齿轮当量齿数zv。当量齿数背锥和当量齿数rrmzvcoscos2rmzvv2zzvcos当量齿数背锥和当量齿数圆锥齿轮不发生根切的最少齿数由当量齿轮（圆柱直齿齿轮）可知不发生根切的最少齿数zvmin=17圆锥齿轮不发生根切的最少齿数：当δ=45°时zmin=12zzvcos当量齿数背锥和当量齿数3、正确啮合条件大端模数为标准模数。大端模数相等m1=m2大端压力角α1=α2保证两个齿轮的锥距相等、锥顶重合。背锥和当量齿数1、轮齿受力分析为简化计算，通常假定载荷集中作用在圆锥齿轮齿宽中间的节点上。δ其方向在该节点处法向平面内的齿轮齿廓的公法线方向上。四、圆锥齿轮强度计算dm11112tmTFd111tancosrtFF111tansinxtFF径向力轴向力切向力1）作用力的大小圆锥齿轮强度计算式中：T1：小锥齿轮传递的转矩d1：小锥齿轮的平均节圆直径Rmdbdd5.01sin1111R：齿宽系数RbR1112tmTFd111tancosrtFF111tansinxtFF11圆锥齿轮强度计算主动轮上与运动方向相反；从动轮上与运动方向相同。21ttFF切向力Ft：2）作用力的方向圆锥齿轮强度计算KFn2Ft2Fr2”Fr2’Fx2Fr2Rmdbdd5.01sin22222222mtdTF切向力齿宽系数:RbR22sin2Rd圆锥齿轮强度计算径向力Fr：指向各自轮心；轴向力Fx：指向各自轮的大端。Fr1Fx1Fr2Fx221xrFF21rxFF圆锥齿轮强度计算Fn1Fn2Ft1Fr1”Ft2Fr2”Fr1’Fr1Fx1Fr2Fx2Fr2’K切向力Ft：主动轮上与运动方向相反，从动轮上与运动方向相同；径向力Fr：指向各自轮心；轴向力Fx：指向各自轮的大端。21ttFF21xrFF21rxFF圆锥齿轮强度计算2、圆锥齿轮强度计算一对圆锥直齿齿轮和位于平均节圆节点处法面内的一对当量圆柱直齿齿轮传动的强度近似相等。圆锥齿轮强度计算接触强度计算1)接触强度验算公式：212121[]HEHHmKTuZZbdu21314110.5[]EHRRHKTuZZdu2)接触强度设计公式：圆锥齿轮强度计算弯曲强度计算3）弯曲强度验算公式112[]FFSFmmKTYbdm4）弯曲强度设计公式1322214(10.5)1FSRRFKTYmzu圆锥齿轮强度计算式中：m：大端模数；dm1：平均直径；YFS：齿形系数，按当量齿数zv=z/cosδ查表。212121[]HEHHmKTuZZbdu21314110.5[]EHRRHKTuZZduRmdd5.0111圆锥齿轮强度计算1、单个齿轮反映圆的视图用点画线画分度圆，用粗实线画出大端与小端的齿顶圆，其余与直齿圆柱齿轮相同。五、圆锥齿轮的画法圆锥齿轮画图步骤（一）圆锥齿轮的画法圆锥齿轮画图步骤（二）hahf圆锥齿轮的画法圆锥齿轮画图步骤（三）圆锥齿轮的画法圆锥齿轮画图步骤（四）圆锥齿轮的画法圆锥齿轮画图步骤（五）圆锥齿轮的画法圆锥齿轮齿尺寸hahf圆锥齿轮的画法2、啮合画法剖视图及外形图上啮合区画法与圆柱齿轮相同，投影为圆的视图基本上与单个圆锥齿轮画法相同，但被小齿轮挡住的部分一律不画。圆锥齿轮的画法