课件：齿轮传动斜齿圆柱齿轮.ppt

标准锥齿轮传动的强度计算 锥齿轮传动常用于传递两相交轴之间的运动和动力。本节仅介绍常用的轴交角∑δ=δ1+δ2=90°的直齿锥齿轮传动。 1、设计参数 2、轮齿的受力分析 3、齿根弯曲疲劳强度计算 4、齿面接触疲劳强度计算 设 计 参 数 直齿锥齿轮传动是以大端参数为标准的。 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∑=90°的直齿锥齿轮传动其各参数的关系为： 令 称为锥齿轮传动的齿宽系数，通常取 最常用的值为 于是得： 上式中：u为齿数比，R为锥距， 分别为分度圆直径， 分别为平均分度圆直径， 分别为当量齿轮的分度圆直径。 当量直齿圆柱齿轮 由图10-33可找出当量直齿圆柱齿轮的分度圆半径 与平均分度圆直径 的关系式为： 表示当量直齿圆柱齿轮的模数，（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 为： 当量齿轮的齿数比为： 平均模数 与大端模数 m 的关系为： THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 轮齿的受力分析 直齿锥齿轮齿面上所受的法向载荷Fn通常视为集中作用在平均分度圆（齿宽中点的法向截面N-N内）。将法向载荷Fn分解为切于分度圆锥面的周向分力（圆周力）Ft及径向分力Fr和轴向分力Fx。即： 大、小锥齿轮轮齿上的受力(非同名)大小相等，方向相反。 各分力的方向 圆周力Ft 在主动轮上是阻力，与回转方向相反；在从动轮上是驱动力，与回转方向相同。 径向力Fr 分别指向各自的轮心。 轴向力Fx 分别指向各轮的大端。 　　由于直齿锥齿轮传动不是平行轴间传动，所以，主动轮与从动轮上的力不是 同名力大小相等，方向相反。而是： 　 Ft1 = —Ft2， Fr1 = — Fx2，Fx1= —Fr2 齿根弯曲疲劳强度计算 直齿锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算可近似地按平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算。即： 直齿锥齿轮的载荷系数 K＝KAKαKβKV 。其中使用系数 查表10-2；动载系数 按图10-8中低一级的精度线及 查取；齿间载荷分配系数 及 可取为1；齿向载荷分布系数可按下式计算： 式中 是轴承系数（查表10-9）。 分别为齿形系数及应力校正系数，按当量齿数 查表10-5。 齿根弯曲疲劳强度计算 齿轮强度校核计算公式： 齿轮设计计算公式： 齿面接触疲劳强度计算 直齿锥齿轮的齿面接触疲劳强度仍按平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算，工作齿宽即为锥齿轮的齿宽。对于α=20°的直齿锥齿轮其强度校核式和设计计算式为： 参数选择 直齿锥齿轮传动的参数选择与直齿圆柱齿轮传动基本相同，由于锥齿轮加工精度较低，尤其大直径齿轮精度更难于保证，因此，取齿数比u＝1～3；通常取φR=0.2~0.35。 齿轮的结构设计 1、对于直径很小的钢制齿轮：当为圆柱齿轮时，若齿根圆到键槽底部的距离 ;当为圆柱齿轮时，按齿轮小端尺寸计算而得的e1.6m时，均应将齿轮和轴做成一体（叫做齿轮轴）。若e 值超过上述尺寸时，齿轮和轴以分开制造为合理。 2、当齿顶圆直径 时，可以做成实心结构的齿轮； 当齿顶圆直径 时，可以做成腹板式结构。 3、齿顶圆直径 的铸造锥齿轮，可以做成带加强筋的腹板式结构，加强筋的厚度。 齿轮的结构设计 4、当齿顶圆直径 时，可以做成轮辐截面为“十”字形的轮辐式结构的齿轮。 5、为节约贵重金属，尺寸较大的齿轮，可做成组装齿圈式的结构（齿圈用钢制，轮芯用铸铁或铸钢）。 6、齿轮和轴通常用单键联接；当齿轮转速较高时，为平衡和对中，可采用花键或双导键联接。 7、用尼龙等工程塑料模压出来的齿轮，一般做成整体式的。 齿轮的构造 直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴。 如果齿轮的直径比轴的直径大得多，则应把齿轮和轴分开制造。 顶圆直径da≤500 mm的齿轮可以是锻造的或铸造的，通常采用a所示的腹板式结构。直径较小的齿轮也可做成实心的。 顶圆直径da≥400 mm的齿