第10章 直齒圓錐齒輪傳動(dòng).ppt

1、第十章 直齒圓錐齒輪傳動(dòng),第一節(jié) 錐齒輪概述 第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當(dāng)量齒數(shù) 第三節(jié) 直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算和正確嚙合條件 第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算,第一節(jié) 錐齒輪概述,錐齒輪機(jī)構(gòu)屬于空間齒輪機(jī)構(gòu).用于傳遞兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力.且軸交角最常用的是90。其輪齒分布在一個(gè)圓錐體上.齒形從大端到小端逐漸變小. 由于這個(gè)特點(diǎn).相對(duì)應(yīng)于圓柱齒輪的各有關(guān)“圓柱”.在這里就都變?yōu)椤皥A錐”了.故有節(jié)圓錐、分度圓錐、基圓錐、齒頂圓錐和齒根圓錐等。顯然.錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不同的。為了計(jì)算和測(cè)量方便.規(guī)定大端上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。,下一頁(yè),返回,第一節(jié) 錐齒輪概述,一對(duì)錐齒輪兩軸線間的夾角

2、廠可根據(jù)傳動(dòng)的需要任意選擇.在一般機(jī)械中多采用90的傳動(dòng)。一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪嚙合傳動(dòng).標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)其節(jié)圓錐與分度圓錐重合。 按照分度圓錐上輪齒的方向.錐齒輪可分為直齒、斜齒和曲線齒3種。直齒錐齒輪的設(shè)計(jì)、制造和安裝相對(duì)比較簡(jiǎn)單.應(yīng)用較廣。曲線齒錐齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng).常用于高速、重載的傳動(dòng).但其設(shè)計(jì)和制造比較復(fù)雜斜齒錐齒輪則很少應(yīng)用本章只討論直齒圓錐齒輪。,上一頁(yè),返回,第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當(dāng)量齒數(shù),1.直齒錐齒輪的齒廓曲面 直齒錐齒輪齒廓的形成如圖10一1所示.設(shè)一個(gè)發(fā)生面S與一個(gè)基圓錐相切.該發(fā)生面在基圓錐上做純滾動(dòng)時(shí).其上任一點(diǎn)K將在空間展出一條漸開線AK.它上面任一點(diǎn)

3、到錐頂O的距離都是相等的.故是球面漸開線。在發(fā)生面上線段KK的軌跡即是直齒圓錐齒輪齒廓曲面球面漸開面齒廓。,返回,下一頁(yè),第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當(dāng)量齒數(shù),2.背錐 如上所述一對(duì)直齒錐齒輪傳動(dòng)時(shí).其錐頂相交于一點(diǎn)O.其共扼齒廓為球面漸開線。但由于球面無(wú)法展開成平面.使得錐齒輪的設(shè)計(jì)和制造遇到許多困難.所以需采用近似方法進(jìn)行研究. 如圖10一2所示 ,OO以為軸線、OA為母線作一圓錐OAB.這個(gè)圓錐稱為錐齒輪的背錐。背錐與球面相切于錐齒輪大端的分度圓上。大端齒形與投影到背錐上的齒形非常接近.故近似地用背錐齒形代替球面齒形.,上一頁(yè),返回,下一頁(yè),第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當(dāng)

4、量齒數(shù),3.當(dāng)量齒數(shù) 如圖10一3所示.將兩錐齒輪的背錐分別展開.則成為兩個(gè)扇形平面。兩個(gè)扇形的半徑就是這兩個(gè)背錐的錐距。此時(shí)扇形齒輪上的齒數(shù)是錐齒輪的實(shí)際齒數(shù).扇形上的齒形就是錐齒輪大端的齒形現(xiàn)將扇形齒輪按原來(lái)的齒形補(bǔ)足為完整的圓柱齒輪.則兩圓柱齒輪的齒數(shù)將增加，該圓柱齒輪稱為該錐齒輪的當(dāng)量齒輪.其增加后的齒數(shù)稱為“當(dāng)量齒數(shù)”。,上一頁(yè),返回,下一頁(yè),第二節(jié) 直齒錐齒輪的齒廓曲面、背錐和當(dāng)量齒數(shù),4.錐齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù) 與直齒圓柱齒輪一樣.在用展成法加工錐齒輪時(shí).也會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象。 通過當(dāng)量齒數(shù)的計(jì)算公式.可以知道錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)大于其實(shí)際齒數(shù).而錐齒輪的當(dāng)量齒輪是圓柱齒輪.所以錐齒

5、輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)要小于直齒圓柱齒輪(當(dāng)量齒輪)的最少齒數(shù)。,上一頁(yè),返回,第三節(jié) 直齒錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算和正確嚙合條件,1.直齒錐齒輪的正確嚙合條件 直齒錐齒輪的正確嚙合條件是:兩互相嚙合的錐齒輪的大端模數(shù)和壓力角分別相等.且為標(biāo)準(zhǔn)值。 2.直齒錐齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 顯然.錐齒輪大端和小端的參數(shù)是不同的。為了計(jì)算和測(cè)量方便.規(guī)定大端上的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值;錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算以大端幾何尺寸為準(zhǔn)。,返回,第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算,一、直齒圓錐齒輪受力分析 圖10一4所示為直齒圓錐齒輪主動(dòng)輪輪齒受力情況。為簡(jiǎn)化起見.忽略摩擦力的影響.并假定載荷集中作用在齒寬中部的節(jié)點(diǎn)上。法向力可以分解為3個(gè)互相垂直的分力.即圓周力、徑向力和軸向力。 各力的方向是:圓周力和徑向力的方向的確定方法與直齒圓柱齒輪相同.兩齒輪軸向力的方向都是沿著各自的軸線方向并指向輪齒的大端。,返回,下一頁(yè),第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算,二、齒面接觸疲勞強(qiáng)度 直齒錐齒輪的失效形式及強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)與直齒圓柱齒輪基本相同.可近似地按齒寬中點(diǎn)的一對(duì)當(dāng)量直齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)考慮。將當(dāng)量齒輪的有關(guān)參數(shù)代人直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度校核及設(shè)計(jì)計(jì)算公式.得直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核和設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：,上一頁(yè),返回,下一頁(yè),第四節(jié) 直齒圓錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算,三、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式