第二讲准双曲面齿轮的设计.ppt

5.准双曲面齿轮的设计过程迭代求小轮轴截面偏置角?满足条件r0=r*/cosa*给定大轮刀盘半径r0=d2/(2sind2’)三.准双曲面齿轮的初始参数的选取齿坯设计需输入的初始参数1.齿数的选取对于准双曲面齿轮，虽然齿数可任意选定，但在一般情况下，小轮的齿数不得小于5，小轮与大轮的齿数和应不小于40，且大轮齿数应与小轮齿数之间避免有公约数。表2.1为格里森推荐的不同传动比下小轮的最少齿数。若是设计汽车用的准双曲面齿轮，则小轮齿数可以选得较小。对于格里森调整卡和计算程序都作了以上限制，突破上述范围将不能进行设计计算。也有突破以上齿数限制设计的方法，比如“非零变位”设计，小轮齿数可小到2~3齿的。2．选取大轮分度圆直径大轮的节圆直径d2是事先根据齿轮的承载能力确定的。但目前并没有一个通用的公式或图表可供使用，因此可参考格里森公司弧齿锥齿轮的方法选取——先根据经验公式或查相应的图表选定小轮的分度圆直径，再根据传动比换算成大轮的分度圆直径，作为准双曲面齿轮大轮节圆直径的初始值。大轮分度圆直径是否合适，还需经过强度计算加以验算，如不满足要求，则要相应加大。分度圆直径确定下来以后，则大端端面模数由大端分度圆直径除以齿数求得。3.确定大轮齿宽F轮齿宽F选取可根据F≤0.3A0和F≤10m确定，选二式中计算出的较小值。A0为当量弧齿锥齿轮外锥距，m为端面模数。从理论上讲，增长齿宽可增加轮齿的强度和寿命，但这样也将是小端极度削弱，而且要求较小的刀顶宽和刀尖圆角，对制造和减小齿根应力集中十分不利，如果实际工况下使负荷集中在小端，反倒会使轮齿加快破坏。4．选择螺旋方向和小轮偏置E正车面为顺时针旋转的，主动锥齿轮的螺旋方向为左旋，被动轮为右旋；正车面为逆时针旋转的，情况相反。这样可保证大小轮在传动时具有相互推开的轴向力，从而使主被动轮互相推开以避免齿轮承载过热而咬合。偏置距E对轿车、轻便货车及一般工业应用E50%当量锥齿轮的锥距对卡车、拖拉机，大客车和铁路机车E20%当量锥齿轮的锥距一.绪论螺旋锥齿轮的发展历史准双曲面齿轮的概述准双曲面齿轮的设计过程常用的加工方法1.螺旋锥齿轮的发展历史1913年格里森公司发明了曲线齿锥齿轮加工机床，宣告了螺旋锥齿轮的诞生。1946年E.威尔德哈伯（ErnestWildhaber）在《美国机械师》杂志上发表了准双曲面齿轮的几何与运动学的完整叙述。提出了准双曲面齿轮的节面模型，把复杂的问题简单化，目前我们仍以此模型为基础。1.螺旋锥齿轮的发展历史1961年格里森公司的科学家M.L.Baxter发表了一篇介绍轮齿接触分析的论文，宣告了TCA方法的诞生。1981年格里森公司的科学家M.L.Baxter创立了加载接触分析方法（LTCA）。1980年代后期，美国的Litvin教授独立于格里森技术，提出了“局部综合法”切齿设计分析技术，可以准确地控制齿面的二阶特性。2.准双曲面齿轮概述

准双曲面齿轮强度高，运动平稳，适用于减速比较大的传动，其齿数比可由10:1，60:1以至于100:1。概括起来有如下几优点：1)小轮轴线偏置，使得小轮螺旋角增大，致使小轮直径显著增加，因而可以增强小轮的强度和刚性；且同等条件下可以实现比弧齿锥齿轮更大的传动比。2)沿齿长方向和齿高方向都有相对滑动，所以齿面磨损均匀。热处理后也便于研磨，改善接触区、提高齿面光洁度和降低噪声。同等条件下准双曲面小轮比弧齿锥齿轮小轮大得多。优点：3)比弧齿锥齿轮传动的重叠系数更大，传动更加平稳，而且齿面所受的正压力小。4)轴线位置的偏置，使传动在空间的布置具有了更大的自由度。如下偏可以用于降低汽车的重心增加平稳性；也可以用来增加车身的高度，增加汽车的越野性。2.准双曲面齿轮概述

准双曲面齿轮齿轮的传动与其他类型交错轴传动相比也有一些缺点：(1)计算、设计远比其它齿轮副复杂，按照格里森方法，以几何计算为例，基本的公式有150项之多，其中还有三次叠代计算（通常叠代三次，有时需要更多次）(2)??与一般正交弧齿锥齿轮相比，切齿调整计算更加复杂，接触区配切也比较困难。(3)??润滑条件要求高，需特殊的准双曲面齿轮润滑油。由于大、小轮有偏置距，使得两齿面齿廓压力角和曲率都不相同，即两齿面，凸面与凹面不对称，这和弧齿锥齿轮是不同的。使用中的一些特性：准双曲面齿轮齿面间的纵向滑移远超过圆柱齿轮和弧齿锥齿轮，这种滑移对承载能力和齿面磨损有很大的影响，多数情况下出现机械磨损，或引起齿面胶合，其次的失效形式为疲劳点蚀。为了避免齿面出现胶合或点蚀，齿面需要有足够的硬度，对接触区要有适当的形状、尺寸、与位置的要