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圓錐齒輪傳動 第十四節(jié) 1 圓錐齒輪齒廓的形成 圓錐齒輪齒廓的形成原理與直齒圓柱齒輪相似 當一平面沿圓錐面作無滑動的滾動 平面上的一直線所形成的軌跡 即為圓錐齒輪的齒廓 一 圓錐齒輪傳動特點與應用 2 圓錐稱為基圓錐 齒廓曲面是以O為圓心的球面漸開線 一對圓錐齒輪傳動相當一對節(jié)圓錐純滾動 圓錐齒輪傳動特點與應用 3 齒廓曲面是以O為圓心的球面漸開線 圓錐齒輪傳動特點與應用 4 圓錐齒輪機構用于相交軸傳動 兩軸可以相交成任意角度 一般相交成90 兩軸可以相交成任意角度 兩軸相交成90 2 用途 圓錐齒輪傳動特點與應用 5 圓錐直齒輪由于設計 制造 安裝都較方便 故在兩軸相交傳動中應用最廣泛 圓錐齒輪傳動特點與應用 6 圓錐斜齒輪由于傳動平穩(wěn) 承載能力強 常用于高速重載的傳動中 如汽車 飛機 拖拉機的傳動機構中 圓錐齒輪傳動特點與應用 雙級圓錐圓柱齒輪減速器 圓錐齒輪傳動特點與應用 8 蝸桿錐齒減速器 圓錐齒輪傳動特點與應用 9 蝸桿錐齒減速器 10 11 3 傳動特點 一對圓錐齒輪傳動相當一對節(jié)圓錐純滾動 圓錐齒輪有齒頂圓錐 分度圓錐 齒根圓錐 一對正確安裝的標準圓錐齒輪節(jié)圓錐和分度圓錐重合 圓錐齒輪傳動特點與應用 12 d1 2Rsin 1 d2 2Rsin 2R 節(jié)圓錐的母線長 稱為節(jié)錐距 4 傳動比 兩節(jié)圓錐在接觸點C的速度相等 圓錐齒輪傳動特點與應用 13 d1 2Rsin 1 d2 2Rsin 2 圓錐齒輪傳動特點與應用 14 O1 O2 1 2 O C 圓錐齒輪傳動特點與應用 15 二 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 圓錐齒輪有齒頂圓錐 分度圓錐 齒根圓錐 基圓錐等 圓錐齒輪的大端和小端參數(shù)不同 為計算和檢測方便 取大端參數(shù)為標準值 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸以大端為準 大端模數(shù)為標準模數(shù) 16 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 模數(shù)m 根據(jù)強度計算或結(jié)構要求確定 并按表取標準值 壓力角 17 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 節(jié)錐角 節(jié)錐距 18 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 齒頂高 齒寬 齒寬系數(shù) 齒根高 全齒高 19 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 20 圓錐齒輪傳動的幾何尺寸 齒頂角 根錐角 頂錐角 齒根角 21 齒廓曲面球面漸開線 它是一條空間曲線 理論上應在以O為圓心 錐距R為半徑的球面上 但是球面不能展開為平面 球面漸開線不能在平面上展開 這給錐齒輪的設計和制造帶來了很大困難 所以 通常采用一種近似的方法來解決錐齒輪的齒廓曲線 三 背錐和當量齒數(shù) 22 1 背錐 圓錐齒輪的齒廓曲線為球面漸開線 若在分度圓錐上的A C點作與分度圓錐直角相截 相切 的圓錐 該圓錐稱為背錐 O A C O 背錐和當量齒數(shù) 23 背錐 背錐和當量齒數(shù) 24 2 當量齒數(shù) 圓錐的球面漸開線應在以O為球心 OC為半徑的球面上 O 把球面漸開線齒廓投射到背錐上 該投影和球面漸開線極為相似 背錐和當量齒數(shù) 顯然 背錐面與球面非常接近 25 當量齒數(shù) 背錐上具有大端模數(shù) 大端壓力角的齒形 將背錐展開 以背錐展開后的齒形近似地作為圓錐齒輪大端球面漸開線齒形 O A C O 背錐和當量齒數(shù) 26 當量齒數(shù) 該齒形就是以背錐距O C為分度圓半徑 具有大端模數(shù)和壓力角的圓柱齒輪 此展開后的齒輪稱為圓錐齒輪當量齒輪 它的齒數(shù)稱為圓錐齒輪當量齒數(shù)zv 背錐和當量齒數(shù) 27 當量齒數(shù) 背錐和當量齒數(shù) 28 圓錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 由當量齒輪 圓柱直齒齒輪 可知不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zvmin 17圓錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 當 45 時zmin 12 當量齒數(shù) 背錐和當量齒數(shù) 29 3 正確嚙合條件 大端模數(shù)為標準模數(shù) 大端模數(shù)相等m1 m2大端壓力角 1 2保證兩個齒輪的錐距相等 錐頂重合 背錐和當量齒數(shù) 30 1 輪齒受力分析 為簡化計算 通常假定載荷集中作用在圓錐齒輪齒寬中間的節(jié)點上 其方向在該節(jié)點處法向平面內(nèi)的齒輪齒廓的公法線方向上 四 圓錐齒輪強度計算 dm1 徑向力 軸向力 切向力 1 作用力的大小 圓錐齒輪強度計算 32 式中 T1 小錐齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩d1 小錐齒輪的平均節(jié)圓直徑 齒寬系數(shù) 圓錐齒輪強度計算 33 主動輪上與運動方向相反 從動輪上與運動方向相同 切向力Ft 2 作用力的方向 圓錐齒輪強度計算 34 K Fn2 Ft2 Fr2 Fr2 Fx2 Fr2 切向力 齒寬系數(shù) 圓錐齒輪強度計算 35 徑向力Fr 指向各自輪心 軸向力Fx 指向各自輪的大端 Fr1 Fx1 Fr2 Fx2 圓錐齒輪強度計算 36 Fn1 Fn2 Ft1 Fr1 Ft2 Fr2 Fr1 Fr1 Fx1 Fr2 Fx2 Fr2 K 切向力Ft 主動輪上與運動方向相反 從動輪上與運動方向相同 徑向力Fr 指向各自輪心 軸向力Fx 指向各自輪的大端 圓錐齒輪強度計算 37 2 圓錐齒輪強度計算 一對圓錐直齒齒輪和位于平均節(jié)圓節(jié)點處法面內(nèi)的一對當量圓柱直齒齒輪傳動的強度近似相等 圓錐齒輪強度計算 38 接觸強度計算 1 接觸強度驗算公式 2 接觸強度設計公式 圓錐齒輪強度計算 39 彎曲強度計算 3 彎曲強度驗算公式 4 彎曲強度設計公式 圓錐齒輪強度計算 式中 m 大端模數(shù) dm1 平均直徑 YFS 齒形系數(shù) 按當量齒數(shù)zv z cos 查表 圓錐齒輪強度計算 1 單個齒輪 反映圓的視圖用點畫線畫分度圓 用粗實線畫出大端與小端的齒頂圓 其余與直齒圓柱齒輪相同 五 圓錐齒輪的畫法 42 圓錐齒輪畫圖步驟 一 圓錐齒輪的畫法 43 圓錐齒輪畫圖步驟 二 圓錐齒輪的畫法 44 圓錐齒輪畫圖步驟 三 圓錐齒輪的畫法 45 圓錐齒輪畫圖步驟 四 圓錐齒輪的畫法 46 圓錐齒輪畫圖步驟 五 圓錐齒輪的畫法 47 圓錐齒輪齒尺寸 圓錐齒輪的畫法 48 2 嚙合畫法 剖視圖及外形圖上嚙合區(qū)畫法與圓柱齒輪相同 投影為圓的視圖基本上與單個圓錐齒輪畫法相同 但被小齒輪擋住的部分一律不畫 圓錐齒輪的畫法 49