圆锥齿轮传动毕业论文.doc

第五章圆锥齿轮传动一、主要内容本章主要讨论直齿轮圆锥齿轮的几何计算、受力分析、强度计算及传动设计。其中以直齿圆锥齿轮的受力分析为重点内容，而强度计算只介绍其特点，下边分别简述如下。1直齿圆锥齿轮的几何计算本节主要内容在机械原理课中已有详尽的论述，要求掌握轴间夹角90的直齿圆锥齿轮传动的主要参数，如节锥角1，2，锥距eL，齿宽系数L，平均直径md及平均模数mm的计算方法。如：平均直径ddLm)5.01(D=64平均模数mmLm)5.01(式中：d，m分别为大端分度圆直径及大端模数。其它主要参数计算式见教科书表5-1。2直齿圆锥齿轮的受力分析作用在直齿圆锥齿轮齿廓面上的法向力，可视为是作用在齿宽节线中点处。法向力可以分解为圆周力tF、轴向力aF、法向力rF三个相互垂直的分力。各分力的计算式为圆周力111)5.01(2000dTFLt（N）轴向力111sintgFFta（N）径向力111costgFFtr（N）式中：1T作用于主动小齿轮上的工作转矩（N）；L齿宽系数eLLb/；eL锥距（mm）；1主动小齿轮的节锥角。当9021时，一轮的径向力与另一轮轴向力数值相等而方向相反，因而有21ttFF21raFF21arFF各力的方向如图5-1所示。圆周力方向：作用于主动轮上的圆周力与转向相反，作用于从动轮上的圆周力与转向相同；径向力方向：不论主、从动轮，其径向力均指向各自的轮心；轴向力方向：由小端指向大端。3直齿圆锥齿轮传动的强度计算本节要求掌握如何运用当量齿轮的概念将一对直齿圆锥齿轮传动转化为一对当量直齿圆柱齿轮传动来进行强度计算。一对直齿圆锥齿轮传动可视为圆锥齿轮宽度中点处的一对当量圆柱齿轮传动，这样就可直接引用前边所述的直齿圆柱齿轮相应的公式。齿根弯曲疲劳强度：校核公式：bFLtcbYbmF)5.01(（MPa）设计公式：)()1()5.01(19032/122211bFLLwYuzKKTm(MPa)注意齿形系数FY应按当量齿数cos/zze查表取值，其它系数意义与圆柱齿轮相同。齿面接触疲劳强度：校核公式：221)()5.01(5.20HLLwEHuKKTZ（mm）4直齿圆锥齿轮传动的设计原则参数选择时应注意，直齿圆锥齿轮最小齿数为1mincos17z，齿数比不宜过大5/12zzu。齿宽系数不应过大，因为圆锥齿轮的齿越宽，制造、安装误差就越大，偏载也越严重，故一般取3.0L，还应使最小齿宽mmb4min。二、复习思考题5-1直齿圆锥齿轮的齿形有何特点？这种齿轮常用于何处？它有哪些优缺点？5-2现今广泛应用的两种曲齿锥齿轮叫蛇呢没名称？各有何特点？5-3试合理确定图5-2所示两级斜齿圆柱齿轮减速器内各斜齿轮齿轮的螺旋线方向，电动机转向如图示。5-4直齿圆锥齿轮传动的强度计算公式是如何从直齿圆柱齿轮传动的相应公式转化求得的？5-5试写出直齿圆锥齿轮传动齿根弯曲疲劳强度计算的设计公式，校核公式并说明公式中个符号的意义。5-6试写出直齿圆锥齿轮传动齿面接触疲劳强度计算的设计公式，校核公式并说明公式中个符号的定义。5-7设计直齿圆锥齿轮传动时，如何考虑选取齿数、齿数比和齿宽系数？三、典型例题例51如图53所示，一对直齿圆锥齿轮传动。已知mmbzzmmm25,48,24,321，I轴输入功率111min160,2nkWP，试确定齿轮啮合处作用力的方向及大小。解a)计算圆锥齿轮的工作转矩及有关参数工作转矩：mNnPT.2.11899.0160295509550111一对滚动轴承效率99.0。圆锥齿轮大端分度圆直径：mmmzd7232411mmmzd14434822圆锥齿轮的分锥角1，2：（9021）5.048/24/211zztg5533261506263553326909012圆锥齿轮锥距eL：mmdLe498.80553326sin272sin211齿宽系数L：3.0498.80/25/eLLbb)计算齿轮啮合处作用力：圆周力NdTFLt7.386272)3.05.01(2.1182000)5.01(200011轴向力NtgtgaFFta629553326sin207.3862sin11径向力NtgtgaFFtr5.1257553326cos207.3862cos11当9021时，一齿轮的径向力与另一齿轮的轴向力数值相等而方向相反。即21arFF，12arFFc)圆锥齿轮作用力方向如图54所示。