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直齿锥齿轮的强度计算及设计（1） 几何参数的计算 由图可知：大端分度圆直径 d1=mz1 d2=mz2锥顶距 R=1/2=d1/2分度锥顶角 tan1=d1/d2=1/u tan2=d2/d1=u cos1=u/ cos2=1/设=b/R.则齿宽 b=齿宽中点分度圆直径 dm1=d1(1-0.5R） dm2=d2(1-0.5R）当量齿轮分度圆直径 dv1=dm1/cos1=d1(1-0.5R)/u dv2=dm2/cos2=d2(1-0.5R)当量齿轮模数 =m(1-0.5R)当量齿轮齿数 zv1=z1/cos1 zv2=z2/cos2当量齿轮齿数比 =zv2/zv1=u2(2） 分析齿轮的受力情况 圆周力 Fe=2T1/dm1=2T1/d1 (1-0.5R)径向力 Fr1=Fcos1=Fttancos1 (式1）轴向力 Fa1=Fsin1=sin1（3） 齿根弯曲疲劳强度计算直齿锥齿轮的弯曲疲劳强度可近似地按平均分度圆处的当量圆柱齿轮进行计算，即 =F直齿锥齿轮的载荷系数同样为K=.齿间载荷分配系数可取为1；齿向载荷分布系数为=1.5 ,分别为齿形系数及应力校正系数。按当量齿数Zv查表则 （校核计算式）其中，b=mz1R/2 Ft=得 m (设计计算式）（4） 齿面接触疲劳强度计算直齿锥齿轮的齿面接触疲劳强度仍按平均分度圆处的当量圆柱齿轮计算，工作齿宽即为锥齿轮的齿宽b。综合曲率：并根据=u2,cos1=u/,=kP=kFn/L,式1，代入,并令接触线长度L=b得 =对=20o的直齿锥齿轮，ZH=2.5，得 (校核计算式） (设计计算式） 题目设计设计一对由电动机驱动的闭式直齿锥齿轮传动( = 900 ),已知:P1 = 4 kW, n1 = 1440 r/min,i = 3.5,齿轮为8级精度,软齿面，载荷有不大的冲击,单向转动工作,单班制,要求使用10年（每年工作300天）,可靠度要求一般。(小齿轮为主动轮，一般为悬臂布置)要求：（一）假设小锥齿轮的运动方向如图所示。试分析大锥齿轮的运动方向两齿轮的受力状态；（二）根据题意要求，设计此锥齿轮传动；（三）据设计结果，计算锥齿轮的主要几何尺寸，并按自定比例绘制出两锥齿轮的结构（齿轮安装孔不必绘制）。（四）列出所使用的参考文献（本课程教材不计入）。解：（1） 选择齿轮材料，热处理方式小齿轮材料选用45钢（调质），硬度为236HBS，大齿轮材料选用45钢（正火），硬度为190HBS。二者材料硬度差为46HBS，在允许范围内。（2） 初步计算传动主要尺寸按齿面接触疲劳强度进行设计，取齿轮的压力角=20o，区域系数ZH=2.5。则 计算齿轮各系数（1） 小齿轮1传递的转矩T1=26528（2） 初选载荷系数kt=1.3.（3） 由表查得弹性系数ZE=.（4） 齿数比u=i=3.5（5） 取齿宽系数（6） 确定许用接触应力 查图得其接触疲劳极限 大，小齿轮的循环次数 查图取其寿命系数及安全系数 kn1=0.95 kn2=0.98 SH=1 计算许用接触应力 故，取 初算小齿轮的分度圆直径d1t,得： = =64.255mm(3） 确定传动尺寸（1） 确定载荷系数K查表得使用系数KA=1.0故 Vm1=查图得 动载系数KV=1.18查表得 齿间载荷分配系数查图得齿向载荷分布系数 所以，载荷系数 (2) 修正小齿轮分度圆直径(3) 选齿数z1=25 z2=uz1=3.525=87.5取 z2=88,则由于 100%=0.57%（4） 大端模数 m= 取m=3mm（5） 大端分度圆直径（6） 锥顶距（7） 齿宽0.3136.5=40.95 取b=42(4） 校核齿根弯曲疲劳强度由式 计算各参数（1） K,b,m,同前（2） 计算圆周力Fe（3） 确定齿形系数YF和应力修正系数YS则则查图得 YFa1=2.60 YFa2=2.06 YSa1=1.595 YSa2=1.97(4) 计算许用弯曲应力查图得弯曲疲劳极限应力为 查图得其寿命系数 其安