第10章 直齒圓錐齒輪傳動.ppt

1、第十章 直齒圓錐齒輪傳動,第一節(jié) 錐齒輪概述 第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當量齒數(shù) 第三節(jié) 直齒錐齒輪的幾何尺寸計算和正確嚙合條件 第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強度計算,第一節(jié) 錐齒輪概述,錐齒輪機構(gòu)屬于空間齒輪機構(gòu).用于傳遞兩相交軸之間的運動和動力.且軸交角最常用的是90。其輪齒分布在一個圓錐體上.齒形從大端到小端逐漸變小. 由于這個特點.相對應于圓柱齒輪的各有關“圓柱”.在這里就都變?yōu)椤皥A錐”了.故有節(jié)圓錐、分度圓錐、基圓錐、齒頂圓錐和齒根圓錐等。顯然.錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不同的。為了計算和測量方便.規(guī)定大端上的參數(shù)為標準值。,下一頁,返回,第一節(jié) 錐齒輪概述,一對錐齒輪兩軸線間的夾角

2、廠可根據(jù)傳動的需要任意選擇.在一般機械中多采用90的傳動。一對標準直齒錐齒輪嚙合傳動.標準安裝時其節(jié)圓錐與分度圓錐重合。 按照分度圓錐上輪齒的方向.錐齒輪可分為直齒、斜齒和曲線齒3種。直齒錐齒輪的設計、制造和安裝相對比較簡單.應用較廣。曲線齒錐齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力強.常用于高速、重載的傳動.但其設計和制造比較復雜斜齒錐齒輪則很少應用本章只討論直齒圓錐齒輪。,上一頁,返回,第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當量齒數(shù),1.直齒錐齒輪的齒廓曲面 直齒錐齒輪齒廓的形成如圖10一1所示.設一個發(fā)生面S與一個基圓錐相切.該發(fā)生面在基圓錐上做純滾動時.其上任一點K將在空間展出一條漸開線AK.它上面任一點

3、到錐頂O的距離都是相等的.故是球面漸開線。在發(fā)生面上線段KK的軌跡即是直齒圓錐齒輪齒廓曲面球面漸開面齒廓。,返回,下一頁,第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當量齒數(shù),2.背錐 如上所述一對直齒錐齒輪傳動時.其錐頂相交于一點O.其共扼齒廓為球面漸開線。但由于球面無法展開成平面.使得錐齒輪的設計和制造遇到許多困難.所以需采用近似方法進行研究. 如圖10一2所示 ,OO以為軸線、OA為母線作一圓錐OAB.這個圓錐稱為錐齒輪的背錐。背錐與球面相切于錐齒輪大端的分度圓上。大端齒形與投影到背錐上的齒形非常接近.故近似地用背錐齒形代替球面齒形.,上一頁,返回,下一頁,第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當

4、量齒數(shù),3.當量齒數(shù) 如圖10一3所示.將兩錐齒輪的背錐分別展開.則成為兩個扇形平面。兩個扇形的半徑就是這兩個背錐的錐距。此時扇形齒輪上的齒數(shù)是錐齒輪的實際齒數(shù).扇形上的齒形就是錐齒輪大端的齒形現(xiàn)將扇形齒輪按原來的齒形補足為完整的圓柱齒輪.則兩圓柱齒輪的齒數(shù)將增加，該圓柱齒輪稱為該錐齒輪的當量齒輪.其增加后的齒數(shù)稱為“當量齒數(shù)”。,上一頁,返回,下一頁,第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當量齒數(shù),4.錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 與直齒圓柱齒輪一樣.在用展成法加工錐齒輪時.也會發(fā)生根切現(xiàn)象。 通過當量齒數(shù)的計算公式.可以知道錐齒輪的當量齒數(shù)大于其實際齒數(shù).而錐齒輪的當量齒輪是圓柱齒輪.所以錐齒

5、輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)要小于直齒圓柱齒輪(當量齒輪)的最少齒數(shù)。,上一頁,返回,第三節(jié) 直齒錐齒輪的幾何尺寸計算和正確嚙合條件,1.直齒錐齒輪的正確嚙合條件 直齒錐齒輪的正確嚙合條件是:兩互相嚙合的錐齒輪的大端模數(shù)和壓力角分別相等.且為標準值。 2.直齒錐齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 顯然.錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不同的。為了計算和測量方便.規(guī)定大端上的參數(shù)為標準值;錐齒輪的幾何尺寸計算以大端幾何尺寸為準。,返回,第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強度計算,一、直齒圓錐齒輪受力分析 圖10一4所示為直齒圓錐齒輪主動輪輪齒受力情況。為簡化起見.忽略摩擦力的影響.并假定載荷集中作用在齒寬中部的節(jié)點上。法向力可以分解為3個互相垂直的分力.即圓周力、徑向力和軸向力。 各力的方向是:圓周力和徑向力的方向的確定方法與直齒圓柱齒輪相同.兩齒輪軸向力的方向都是沿著各自的軸線方向并指向輪齒的大端。,返回,下一頁,第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強度計算,二、齒面接觸疲勞強度 直齒錐齒輪的失效形式及強度計算的依據(jù)與直齒圓柱齒輪基本相同.可近似地按齒寬中點的一對當量直齒圓柱齒輪傳動來考慮。將當量齒輪的有關參數(shù)代人直齒圓柱齒輪的強度校核及設計計算公式.得直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強度校核和設計計算公式如下：,上一頁,返回,下一頁,第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強度計算,三、齒根彎曲疲勞強度 齒根彎曲疲勞強度的校核公式