斜齿轮与锥齿轮.ppt

斜齿圆柱齿轮传动直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 1 齿廓曲面的形成及其啮合特点 直齿轮轮齿渐开线曲面的形成与斜齿轮轮齿渐开线曲面的形成的比较 直齿 斜齿圆柱齿轮传动时轮齿接触线的比较 一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时 斜齿轮的齿廓是逐渐进入 脱离啮合的 斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加 又逐渐缩短 直至脱离接触 载荷不是宽突然加上及卸下 因此斜齿轮传动工作较平稳 2 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算 1 螺旋角 3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数 用比较了解的直齿圆柱齿轮来代替斜齿轮 这个直齿轮是一个虚拟的齿轮 这个虚拟的齿轮称为该斜齿轮的当量齿轮 计算式为 不发生根切的最小齿数 4 齿顶高系数及顶隙系数 斜齿圆柱齿轮传动 无论从法向或从端面来看 轮齿的齿顶高都是相同的 顶隙也是相同的 5 斜齿轮的几何尺寸计算 斜齿轮传动的中心距与螺旋角b有关 当一对斜齿轮的模数 齿数 一定时 可以通过改变其螺旋角b的大小来调整中心距 斜齿轮最少齿数Zmin为 由于cosban 所以斜齿轮的最少齿数比直齿轮要少 因而斜齿轮机构更加紧凑 由于Fa tanb 为了不使轴承承受的轴向力过大 螺旋角b不宜选得过大 常在b 8 20 之间选择 4 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 圆周力 径向力 轴向力 式中 分度圆柱上的螺旋角 b 基圆柱上的螺旋角 主动轮 1 与从动轮 2 上的受力大小关系 各分力的方向 Ft 主反从同 与转速的方向 Fr 指向各自的轮心Fa Fa1 主动轮 左 右手定则 在Adams环境下斜齿圆柱齿轮啮合过程受力情况分析 5 齿面接触疲劳强度计算 对比 略讲 1 计算公式 斜齿圆柱齿轮传动齿面不产生点蚀的强度条件同式12 7 推导计算公式的出发点和直齿圆柱齿轮相似 但有以下几点不同 参考图12 27 1 斜齿圆柱齿轮的法向齿廓为渐开线 故齿廓啮合点的曲率半径用法向曲率半径 n1和 n2代替 图12 27斜齿圆柱齿轮传动节点的曲率半径 2 接触线长度随啮合位置不同而变化 同时还受 和 的共同影响 3 接触线倾斜有利于提高接触疲劳强度 用Z 考虑其影响 2 齿根弯曲疲劳强度计算 斜齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度的校核公式为 斜齿圆柱齿轮传动的接触线是倾斜的 轮齿往往是局部折断 通常按斜齿轮的法面当量直齿圆柱齿轮进行 分析的截面应为法向截面 模数应为法面模数mn 考虑接触线倾斜对弯曲强度的有利影响 引入螺旋角系数Y 直齿圆锥齿轮传动 1 圆锥齿轮传动概述 圆锥齿轮传动传递的是相交轴的运动和动力 12 9直齿圆锥齿轮传动 圆锥齿轮的齿廓曲线 背锥和当量系数 1 圆锥齿轮的齿廓曲线 12 9直齿圆锥齿轮传动 2 背锥和当量齿数 过点A作AO1垂直AO交雄齿轮的轴线于点O1 以OO1为轴线 O1A为母线作圆锥O1AB 这个圆锥称为背锥 背锥 当量齿数 一对啮合的锥齿轮的沿轴向剖开 将两背推展成平面后得到两个扇形齿轮 该扇形齿轮的模数 压力角 齿须高 齿根高及齿数 就是锥齿轮的相应参数 而扇形齿轮的分区圆半径rv1 和rv2 就是背锥的锥矩 现将两扇形齿轮的轮齿补足 使其成为完整的圆柱齿轮 那么它们的齿数将增大为Zv1 和Zv2 这两个假想的直齿圆柱齿轮叫当量齿轮 其齿数为锥齿轮的当量齿数 由以上可知 2 几何计算 将齿宽中点处的背锥展开 即可画出直径分别为dv1和dv2的两个当量直齿圆柱齿轮 由图12 28可得 标准直齿锥齿轮传动的主要几何尺寸见表12 19 3 受力分析 直齿锥齿轮的轮齿受力分析模型如下图 忽略摩擦力 假设法向力Fn集中作用再齿宽节线中点处 则Fn可分解为圆周力Ft1 径向力Fr1和轴向力Fa1三个分力 圆周力方向 主反从同 径向力方向 指向各自轮心 轴向力方向 分别指向大端 且 负号表示方向相反 齿面接触疲劳强度计算 当两轴夹角为90度时 将当量齿轮的有关参数代入式12 8 考虑齿面接触区长短对齿面应力的影响 取有效齿宽为0 85b 得 为了简化直齿锥齿轮传动的强度计算 将一对直齿锥齿轮传动转化为一对