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弧齿锥齿轮的成对设计及参数建模

Thedesignofgleasonspiralbevelgearpairsandparametricmodeling

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刘强李文义耿金萍

，，

112

LIUQiang,LIWen-yi,GENGJin-ping

1.徐州工程学院徐州2210182.徐工集团江苏徐州工程机械研究院徐州221004

（，；，）

摘要：格里森弧齿锥齿成对的详细设计计算涉及很多参数和公式，容易混淆，在很多参考资料上没

有完整的实例计算，也没有齿根圆的计算公式，但是在三维设计时必须算出齿根圆的数值才

方便绘制模型。很多初学者在计算初期常用错齿根圆公式，推出齿根圆的计算公式，便于在

Pro/E参数化建模中应用，因此本文给出完整的设计示例供广大初学者参考。

关键词：格里森弧齿锥齿轮；计算公式；Pro/E

中图分类号：TH132.41文献标识码：A文章编号：1009-0134(2018)04-0054-03

0引言

格里森（Gleason）制弧齿锥齿轮具有承载力强，全。一般我们选取主动轮凹面和从动轮凸面为齿轮工作

重合度大，高速传动时传动平稳、震动小、噪音低、可面。相反的，主动轮的凸面与从动轮的凹面啮合接触时

获得大传动比等优点，在重载荷机械装备、汽车和石油轴向力是指向各自的小端，齿侧间隙会逐渐减小，齿轮

化工等领域应用广泛。有可能会卡死，只能作为非工作面。

一般小齿轮为主动轮，小轮凹面和大轮凸面为工作

弧齿锥齿轮的前期设计是齿轮制造加工的基础，

面，根据小齿轮的旋转方向，确定其齿的螺旋方向。齿

设计人员的参数计算和设计直接决定后期加工出来的齿

轮的螺旋方向和旋转方向决定齿轮轴向推力的方向，应

轮能否满足使用。负责加工弧齿锥齿轮的厂家只负责加

工，对于设计的是否合理并没有能力反馈。将推力的方向选择成使被动齿轮在传动时具有相互推开

的轴向力，从而使主被动轮相互推开以避免齿轮承载过

1计算实例热而咬合，损坏齿轮。

齿轮在啮合传动时，凹面与凸面承受不同大小的载根据设计要求和传动系统的传动计算，定出齿轮的

荷，工作齿面为弧齿锥齿轮持续承受较大载荷的一面，传动比i12=3.764，根据齿轮设计手册等技术资料，选择

非工作齿面为承受载荷较小的一面。主动轮工作面与小齿轮齿数为Z=17。弧齿锥齿轮的计算，计算时用大端

1

从动轮工作面啮合时，两轮所承受的轴向力均指向各自端面模数计算，齿轮采用格里森制，等顶隙收缩齿，小

的大端，齿侧间隙会增大，齿轮不容易卡死，会比较安齿轮右旋，大齿轮左旋。计算过程及结果参如表1所示。

表1成堆弧齿锥齿轮计