弧齒錐齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)

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1、第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)圖14-1弧齒錐齒輪副14.1弧齒錐齒輪的基本概念14.1.1錐齒輪的節(jié)錐圖14-2錐齒輪的節(jié)錐與節(jié)面對(duì)于相交軸之間的齒輪傳動(dòng)，一般采用錐齒輪。錐齒輪有直齒錐齒輪和弧齒錐齒輪?；↓X錐齒輪副的形式如圖14-1所示，與直齒錐齒輪相比，輪齒傾斜呈弧線形。但弧齒錐齒輪的節(jié)錐同直齒錐齒輪的節(jié)錐一樣，相當(dāng)于一對(duì)相切圓錐面作純滾動(dòng)，它是齒輪副相對(duì)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)軸線繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)形成的（圖14-2）。兩個(gè)相切圓錐的公切面成為齒輪副的節(jié)平面。齒輪軸線與節(jié)平面的夾角，即節(jié)錐的半錐角稱為錐齒輪的節(jié)錐角d1或d

2、2。兩齒輪軸線之間的夾角稱為錐齒輪副的軸交角S。節(jié)錐任意一點(diǎn)到節(jié)錐頂點(diǎn)O的距離稱為該點(diǎn)的錐距Ri，節(jié)點(diǎn)P的錐距為R。因錐齒輪副兩個(gè)節(jié)錐的頂點(diǎn)重合，則大小輪的齒數(shù)之比稱為錐齒輪的傳動(dòng)比(14-1)小輪和大輪的節(jié)點(diǎn)半徑r1、r2分別為(14-2)它們與錐齒輪的齒數(shù)成正比，即(14-3)傳動(dòng)比與軸交角已知，則節(jié)錐可惟一的確定，大、小輪節(jié)錐角計(jì)算公式為(14-4)(a)左旋(b)右旋圖14-3弧齒錐齒輪的旋向當(dāng)時(shí)，即正交錐齒輪副，14.1.2弧齒錐齒輪的旋向與螺旋角1．旋向21第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)弧齒錐齒輪的輪齒對(duì)母線的傾斜方向稱為旋向，

3、有左旋和右旋兩種（圖14-3）。面對(duì)輪齒觀察，由小端到大端順時(shí)針傾斜者為右旋齒輪（圖14-3b），逆時(shí)針傾斜者則為左旋齒（圖14-3a）。大小輪的旋向相反時(shí)，才能嚙合。一般情況下，工作面為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的（從主動(dòng)輪背后看，或正對(duì)被動(dòng)輪觀察），主動(dòng)錐齒輪的螺旋方向?yàn)樽笮?，被?dòng)輪為右旋（圖14-1）；工作面為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，情況相反。這樣可保證大小輪在傳動(dòng)時(shí)具有相互推開(kāi)的軸向力，從而使主被動(dòng)輪互相推開(kāi)以避免齒輪承載過(guò)熱而咬合。2．螺旋角圖14-4弧齒錐齒輪的齒線與螺旋角弧齒錐齒輪輪齒的傾斜程度由螺旋角bi來(lái)衡量。弧齒錐齒輪縱向齒形為節(jié)平面與輪齒面相

4、交的弧線，該弧線稱為節(jié)線，平面齒輪的節(jié)線稱為齒線。節(jié)線上任意一點(diǎn)的切線與節(jié)錐母線的夾角稱為該點(diǎn)的螺旋角bi。通常把節(jié)線中點(diǎn)的螺旋角定義為弧齒錐齒輪的名義螺旋角b?；↓X錐齒輪副在正確嚙合時(shí)，大小輪在節(jié)線上除了有相同的壓力角之外，還要具有相同的螺旋角。由圖14-4中的⊿OO0P，利用余弦定理可知(14-5a)同理，在⊿OO0P’中(14-5b)兩式相減，則得節(jié)線上任意一點(diǎn)的螺旋角的計(jì)算公式為(14-5c)式中，r0為刀盤半徑。14.1.3弧齒錐齒輪的壓力角弧齒錐齒輪副在節(jié)點(diǎn)嚙合時(shí)，齒面上節(jié)點(diǎn)的法矢與節(jié)平面的夾角稱為齒輪的壓力角?；↓X錐齒輪的壓

5、力角通常指的是法面壓力角αn，其中20o壓力角最為常見(jiàn)。它與端面壓力角αt的關(guān)系為(14-6)14.1.4弧齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪直齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪為節(jié)圓半徑為Rtgd1、Rtgd2，齒數(shù)為、的圓柱齒輪副。則弧齒錐齒輪的當(dāng)量齒輪為節(jié)圓半徑為Rtgd1、Rtgd2，齒數(shù)為、，螺旋角為b21第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)的斜齒圓柱齒輪副。因此，弧齒錐齒輪在法截面內(nèi)的嚙合，也可以用當(dāng)量圓柱齒輪副來(lái)近似，即它們?yōu)橐粚?duì)節(jié)圓半徑(14-7)齒數(shù)為(14-8)的圓柱齒輪副。14.2弧齒錐齒輪的重合度（Contactratio）圖14-5弧齒錐齒輪的重合度重

6、合度e又稱重迭系數(shù)，反映了同時(shí)嚙合齒數(shù)的多寡（圖14-5），其值愈大則傳動(dòng)愈平穩(wěn)，每一齒所受的力亦愈小，因此它是衡量齒輪傳動(dòng)的質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。簡(jiǎn)單地來(lái)講，一個(gè)齒嚙合轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)與其周節(jié)的比值即為該齒輪副的重合度?；蛘吒ㄋ椎刂v，一個(gè)齒從進(jìn)入嚙合到退出嚙合的時(shí)間與其嚙合周期的比值為齒輪副的重合度e。只有重合度才能保證齒輪副連續(xù)傳動(dòng)?；↓X錐齒輪的重合度包括兩部分，端面重合度與軸面重合。14.2.1端面重合度（Transversecontactratio）端面重合度又稱橫向重合度，弧齒錐齒輪的端面重合度可利用當(dāng)量齒輪進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過(guò)程如下中點(diǎn)

7、錐距，mm　　　　　　　(14-9)小齒輪齒頂角，度　　　　　　　　(14-10）大齒輪齒頂角，度(14-11）小齒輪中點(diǎn)齒頂高，mm(14-12）大輪中點(diǎn)齒頂高，mm(14-13）21第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)中點(diǎn)端面模數(shù)，mm(14-14）大端端面周節(jié)，mm(14-15）中點(diǎn)法向基節(jié)，mm(14-16）中點(diǎn)法向周節(jié)，mm(14-17)(14-18）小齒輪中點(diǎn)端面節(jié)圓半徑，mm(14-19）大齒輪中點(diǎn)端面節(jié)圓半徑，mm(14-20）小齒輪中點(diǎn)法向節(jié)圓半徑，mm(14-21）大齒輪中點(diǎn)法向節(jié)圓半徑，mm(14-22）小齒輪中點(diǎn)法向基圓半

8、徑，mm(14-23）大齒輪中點(diǎn)法向基圓半徑，mm(14-24）小齒輪中點(diǎn)法向頂圓半徑，mm(14-25）大齒輪中點(diǎn)法向頂圓半徑，mm21第14章弧齒錐齒輪的輪坯設(shè)計(jì)(14-26）小齒輪中點(diǎn)法