圆锥齿轮参数设计
圆锥齿轮参数设计
0.概述
锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥"，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（＜5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。
1. 齿廓曲面的形成
直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示，发生平面1与基锥2相切并作纯滚动，该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。
2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数
(1) 背锥和当量齿轮
下图为一锥齿轮的轴向半剖面，其中DOAA为分度锥的轴剖面，锥长OA称锥距，用R表示；以锥顶O为圆心，以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓，则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线，该球面齿形是不能展开成平面的。为此，再过A作O1A⊥OA，交齿轮的轴线于点O1。设想以OO1为轴线，以O1A为母线作圆锥面O1AA，该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然，该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直，将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac'，圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近，且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大（一般R/m>30），两者就更接近。这说明：可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮，扇形齿轮的模数m、压力角a 和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形，即锥齿轮大端轮齿尺寸（ha、hf等）等于当量齿轮的轮齿尺寸。
(2) 基本参数
由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大，测量方便。因此，规定锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准。大端的模数m的值为标准值，按下表选取。在GB12369-90中规定了大端的压力角a=20。，齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.2。
锥齿轮模数（摘自GB12368-90）
… 1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 8 …
(3) 当量齿数
当量齿轮的齿数zv称为锥齿轮的当量齿数。zv与锥齿轮的齿数z的关系可由上图求出，由图可得当量齿轮的分度圆半径rv
而
则有
式中：d为锥齿轮的分度锥角。zv一般不是整数，无须圆整。
3 直齿锥齿轮传动的运动设计
(1) 背锥和当量齿轮
下图为一对锥齿轮的轴向剖面图。该对锥齿轮的轴角等于两分度锥角之和，即
由于直齿锥齿轮传动强度计算及重合度计算的需要引进一对当量齿轮（上图），它们是用该对锥齿轮齿宽中点处的背锥展开所得到的。当量齿轮的分度圆半径d v1/2和d v2/2分别为这对锥齿轮齿宽b中点处背锥的母线长；模数即为齿宽中点的模数，称为平均模数m m。
1. 直齿圆锥齿轮的啮合传动特点
一对锥齿轮的啮合传动相当于其当量齿轮的啮合传动。因此有如下特点：
(1) 正确啮合条件
(2) 连续传动条件e>1，重合度e可按其齿宽中点的当量齿轮计算。
(3) 不根切的最少齿数
(4) 传动比i12 因，故
当S=90°时，有
2. 几何尺寸计算
根据锥齿轮传动的特点，其基本几何尺寸按大端计算，但锥齿轮齿宽中点处及其当量齿轮的几何尺寸必须通过大端导出。
(1) 齿宽系数FR 。一般取F R=1/3，且b1=b2=b
(2) 齿宽中点的分度圆直径（平均分度圆直径）d m和平均模数m m
(3) 齿宽中点处当量齿轮的分度圆直径d mv、当量齿数z v及齿数比u v
式中齿数比影响分度锥顶角的大小，一般取u≤3，最大不超过5。
参考上图导出标准直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算公式列于标准直齿锥齿轮传动的主要几何尺寸计算公式表中。
4. 直齿锥齿轮传动的强度计算
直齿锥齿轮的强度计算比较复杂。为了简化计算，通常按其齿宽中点的当量齿轮进行强度计算。这样，就可以直接引用直齿圆柱齿轮的相应公式。
因直齿锥齿轮的制造精度较低，在强度计算中一般不考虑与重合度的影响，即取齿间载荷分配系数Ka、重合度系数Ze、Ye的值为1。
1 轮齿受力分析
忽略齿面摩擦力，并假设法向力Fn集中作用在齿宽中点上，在分度圆上可将其分解为圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa相互垂直的三个分力，如下图所示。各力的大小分别为
式中T1--小齿轮的名义转矩（N·mm）；
轮齿受力分析
各力的方向主动轮圆周力的方向与轮的转动方向相反，从动轮圆周力的方向与轮的转动方向相同；主、从动轮径向力分别指向各自的轮心；轴向力则分别指向各自的大端。
载荷系数
式中：KA-使用系数，按使用系数KA表查取
Kv-动载荷系数，降低一级精度等级，用齿宽中点的圆周速度由动载荷系数Kv图查取
Kb-齿向载荷分布系数，可按式，式中K Hbbe由表齿向载荷分配系数K Hbbe查取。
2. 齿面接触疲劳强度计算
以当量齿轮作齿面接触疲劳强度计算，则式
为
将当量齿轮的有关参数代入上式中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿面接触疲劳强度校核公式为
而齿面接触疲劳强度设计公式为
式中各参数按前述确定。
3. 齿根弯曲疲劳强度计算
将当量齿轮的有关参数代入式和中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度校核公式和设计公式
式中Y Fa-齿形系数，根据当量齿数，由外齿轮的齿形系数图YFa查取。
YSa-应力修正系数，根据当量齿数，由应力修正系数YSa图查取。
锥齿轮设计计算
锥齿轮设计计算 锥齿轮是一种广泛应用于机械传动的齿轮类型，其具有非常好的 传动效率和稳定性。在进行锥齿轮设计时需要考虑不同的因素，包括 齿轮参数、齿轮材料等。本文将就锥齿轮设计计算相关问题进行阐述。 1.锥齿轮基本参数 锥齿轮的基本参数包括啮合角、齿数、齿宽、模数、齿高等。其 中啮合角和齿数是最为重要的两个参数，影响到锥齿轮的传动效率和 承载能力。一般来说，锥齿轮的啮合角应该选择在20度-30度范围之间，同时齿数一般选择在14个到38个之间。齿宽和模数则分别影响 到锥齿轮的承载能力和精度，一般来说应当根据具体的需求进行选择。 2.锥齿轮与传动比 传动比指的是锥齿轮的前后轴转速比值，通常使用V表示。在进 行锥齿轮设计时需要根据实际需求计算出锥齿轮的传动比，从而确定 前后轴的转速比值。传动比可以通过公式计算出来，其中大齿轮和小 齿轮的齿数分别为Z1和Z2，等效啮合角为αm，传动比可以表示为：
V=(cosαm−(Z2/Z1)^2)/(cosαm+(Z2/Z1)^2) 在进行计算时需要注意，传动比的取值应当落在实际需求范围之内，并且还需要满足锥齿轮传动效率、承载能力、噪声等方面的要求。 3.锥齿轮材料选取 锥齿轮材料的选取非常重要，直接关系到锥齿轮的强度、耐磨性、疲劳寿命等方面。一般来说，锥齿轮的材料应当具有良好的强度和硬度，例如钢、铸铁等材料。同时锥齿轮的表面硬化处理可以进一步提 高其耐磨性和疲劳寿命。在进行材料选取时需要考虑实际应用条件， 例如负荷、转速、温度等因素，选择适当的材料可以有效地提高锥齿 轮的寿命和传动效率。 4.锥齿轮精度计算 锥齿轮的精度包括整体精度、齿面精度、啮合误差等方面。其中 啮合误差对锥齿轮的传动效率影响较大，需要进行精确的计算和控制。啮合误差包括径向误差、轴向误差、齿距误差、齿形误差等方面，需 要根据具体的设计要求进行计算和控制。一般来说，锥齿轮的啮合误 差应当控制在10微米以下，以确保其传动效率和稳定性。
标准圆锥齿轮传动的计算参数
标准圆锥齿轮传动的计算参数 标准圆锥齿轮传动的计算参数 一、引言 在机械工程领域中，圆锥齿轮传动广泛应用于各种机械装置中，如汽 车变速器、造船机械、起重机械等。圆锥齿轮传动作为一种重要的动 力传递方式，其计算参数的确定对于传动系统的工作性能具有重要影响。在本文中，我们将探讨标准圆锥齿轮传动的计算参数，以便更好 地了解其工作原理和设计方法。 二、标准圆锥齿轮传动的基本概念 标准圆锥齿轮传动是由两个相互啮合的圆锥齿轮组成的传动系统，其 中一个为主动齿轮，另一个为从动齿轮。圆锥齿轮传动具有传递大扭矩、平稳传动、传动比变化范围广等特点。其计算参数主要包括齿数、模数、齿面角、齿顶高、齿根径等。 三、标准圆锥齿轮传动计算参数的深度分析 1. 齿数：齿轮的齿数直接影响传动比和传动性能。在选择齿数时，需 要考虑传动的速比和工作环境等因素。 2. 模数：模数是圆锥齿轮传动计算参数中非常重要的一个指标，其大 小直接决定着齿轮的尺寸和传动能力。在确定模数时，需要兼顾传动
效率和传动扭矩。 3. 齿面角：齿面角是描述齿轮啮合面上齿廓曲线斜率的参数，其选择 直接关系到齿轮的啮合性能和噪声水平。 4. 齿顶高和齿根径：齿顶高和齿根径分别影响齿轮的强度和韧性，其 合理选择是保证齿轮传动系统可靠工作的重要保障。 四、标准圆锥齿轮传动计算参数的设计方法 1. 确定传动比和速比； 2. 选择合适的齿数，考虑齿数的变化范围； 3. 根据传动比和齿数确定模数，兼顾传动效率和传动比变化范围； 4. 选择合适的齿面角，控制齿轮啮合面的啮合性能和噪声水平； 5. 确定齿顶高和齿根径，保证齿轮传动系统的可靠工作。 五、总结与展望 通过本文对标准圆锥齿轮传动计算参数的深度分析和设计方法的介绍，我们可以更好地了解圆锥齿轮传动系统的工作原理和设计要点。在未 来的研究中，我们还可以进一步探讨圆锥齿轮传动系统的优化设计和 应用实例，以期为相关领域的研究和工程实践提供更多的参考和借鉴。 个人观点：圆锥齿轮传动作为一种重要的动力传递方式，在工程实践 中具有广泛的应用前景。其计算参数的确定对于传动系统的工作性能 具有重要影响，因此需要充分考虑各项参数的选择和设计方法。在实 际工程中，需要综合考虑传动系统的工作环境、传动比要求和速比等
圆锥齿轮参数设计
圆锥齿轮参数设计 0.概述 锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动，两轴交角S称为轴角，其 值可根据传动需要确定，一般多采用90 °锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的 大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱" 在锥齿轮中就变成了”圆锥”，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速 传动（＜5m/s ）;曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。本节只讨论S=90。的标准直齿锥齿轮传动。 1.齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示，发生平面1与基锥2相切并作 纯滚动，该平面上过锥顶点0的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以0为球
心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球 面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。 2.锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数 （1）背锥和当量齿轮 下图为一锥齿轮的轴向半剖面，其中DOAA为分度锥的轴剖面，锥长OA称锥距，用 R表示；以锥顶O为圆心，以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓，则园弧bAc为轮齿球 面大端与轴剖面的交线，该球面齿形是不能展开成平面的。为此，再过A作O1A丄OA ,交齿轮的轴线于点01。设想以 OO1为轴线，以O1A为母线作圆锥面O1AA，该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然，该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度 圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直，将球面齿形的圆弧bAc投 影到背锥上得到线段b'Ac'，圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近，且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大（一般R/m>30 ）， 两者就更接近。这说明：可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿 轮，扇形齿轮的模数m、 压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直 齿圆柱齿轮，这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮 的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形，即锥齿轮大端轮齿尺寸（ha、hf等）等于当量齿轮 的轮齿尺寸。
锥齿轮详细计算计算
锥齿轮详细计算计算 锥齿轮是一种常见的齿轮传动装置，广泛应用于工程机械、汽车、船 舶等领域。在设计和计算锥齿轮时，需要考虑到齿轮的模数、齿数、齿面、接触强度等参数。下面是关于锥齿轮的详细计算过程。 一、确定设计参数 在开始计算锥齿轮之前，首先需要确定设计参数，包括： 1.加载条件：包括齿轮传动的传递功率、传递转速、传动比等参数。 2.齿轮类型：包括直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、螺旋锥齿轮等。 3.齿轮材料：根据实际工作条件选择适当的齿轮材料，如低碳钢、合 金钢等。 二、确定基本尺寸 1.齿面角：齿面角是指齿轮齿面与垂直于轴线的平面之间的夹角。根 据齿轮的传动比和齿轮类型，可以确定齿面角的大小。通常，直齿锥齿轮 的齿面角为90度，斜齿锥齿轮的齿面角为小于90度的一个数值。 2.顶隙系数：顶隙系数是指齿顶间隙与模数的比值，用于考虑齿轮的 材料热膨胀和制造误差。一般情况下，常用的顶隙系数为0.05到0.10。 3.顶高系数：顶高系数是指齿轮顶高与模数的比值，用来确定齿轮的 齿厚和齿高。 4.齿前角和齿后角：齿前角是指齿轮齿面与轴线之间的夹角，齿后角 是指齿轮齿面与轴线之间的夹角。根据实际工作条件和传动效果要求确定 齿前角和齿后角的大小。
三、计算齿面参数 1.模数和基径：根据传递功率、传递转速和齿轮类型，利用公式计算模数和基径。 2.齿数：根据齿轮传动的传递比和齿轮类型，计算出大齿轮和小齿轮的齿数。 3.齿厚和齿高：根据顶高系数和模数，计算齿厚和齿高。 4.顶隙和齿宽：根据顶隙系数和模数，计算顶隙和齿宽。 四、计算接触强度 接触强度是指齿轮传动中两个齿面接触时承受的载荷大小。计算接触强度需要考虑齿数、模数、基径、齿宽等参数，并根据ISO和AGMA等规范进行计算。 五、确定齿轮尺寸 根据计算结果，确定齿轮的准确尺寸。包括齿轮的外径、内径、齿顶直径、齿根直径等。在确定齿轮尺寸时，需要考虑齿轮的制造工艺和装配要求。 以上是锥齿轮详细计算的基本过程，根据实际情况，可能还需要考虑齿轮的热处理、表面硬化、润滑与冷却等因素。锥齿轮的设计计算是一个较为复杂的过程，需要结合实际工作条件和经验进行综合考虑。
锥齿轮传动设计计算程序
锥齿轮传动设计计算程序 锥齿轮传动设计计算程序 锥齿轮传动是一种常见的机械传动方式，具有高精度、高扭矩和良好的适应性。为了确保锥齿轮传动的稳定性和可靠性，需要进行精确的设计计算。本文将介绍锥齿轮传动的设计计算程序。 一、明确设计要求和参数在进行锥齿轮传动设计计算之前，需要明确设计要求和参数，包括传递的功率、转速、齿轮副的中心距、齿数比、齿宽、材料等。这些参数是设计计算的基础，也是选择合适的齿轮型号的重要依据。 二、计算齿轮齿数和模数根据设计要求和参数，计算齿轮齿数和模数。其中，齿轮齿数是锥齿轮传动的关键参数，直接影响到传动的平稳性和承载能力。模数是锥齿轮传动的另一个重要参数，它决定了齿轮的强度和寿命。通过计算齿数和模数，可以得到齿轮的基本尺寸和结构。 三、选择齿轮精度等级齿轮精度等级是锥齿轮传动的另一个关键参数，它直接影响到传动的平稳性和精度。根据设计要求和参数，选择合适的齿轮精度等级。齿轮精度等级的选择应该根据传动的实际需求来确定，等级越高，传动的平稳性和精度越好，但制造成本也越高。 四、校核齿轮强度在进行锥齿轮传动设计计算时，需要校核齿轮强
度，以确保齿轮在运行过程中不会因为强度不足而发生破坏。通常采用弯曲强度校核和接触强度校核两种方法来校核齿轮强度。在进行校核时，需要考虑齿轮的材料、热处理、加工精度等因素，以确保齿轮的强度满足设计要求。 五、确定齿轮润滑方式锥齿轮传动需要在良好的润滑条件下运行，以减小摩擦、降低磨损，并提高传动的效率和寿命。根据设计要求和参数，选择合适的润滑方式，包括润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。同时，需要考虑润滑系统的设计和维护，以确保润滑效果良好。 六、设计计算程序的实现将上述设计计算程序编写成计算机程序，可以大大提高设计效率和精度。通常采用MATLAB、Python等编程语言来实现锥齿轮传动设计计算程序的编写。在程序中，可以根据输入的设计要求和参数，自动计算齿数、模数、齿轮精度等级、强度校核、润滑方式等关键指标，并输出设计结果。 总之，锥齿轮传动设计计算程序是锥齿轮传动设计的重要工具，可以提高设计效率和精度，确保锥齿轮传动的稳定性和可靠性。在设计计算过程中，需要充分考虑各种因素，包括传递功率、转速、齿数比、齿宽、材料、精度等级、强度校核、润滑方式等，以确保设计的全面性和准确性。
锥齿轮传动设计
锥齿轮传动设计 一、引言 锥齿轮传动是一种广泛应用于各种机械传动中的一种传动方式。其主 要特点是具有较高的承载能力、传递效率高、工作平稳等优点。在设 计锥齿轮传动时，需要考虑多方面因素，包括输入输出功率、转速比、载荷类型和大小等因素。本文将从锥齿轮传动的基本原理、设计方法 以及常见问题解决方法等方面进行详细介绍。 二、锥齿轮传动的基本原理 1. 锥齿轮传动的结构 锥齿轮传动由两个相交的圆锥形齿轮组成，分别为主动齿轮和从动齿轮。主动齿轮通常为小端直径较小的圆锥形，从动齿轮通常为大端直 径较大的圆锥形。 2. 锥齿轮传动的工作原理 当主动齿轮旋转时，其直径较小的小端将驱使从动齿轮转动。由于两 个圆锥形齿轮之间产生了相对运动，因此在接触线上产生了滚切运动。这种滚切运动可以保证齿轮之间的接触面积均匀分布，从而使得传动 效率提高。 三、锥齿轮传动的设计方法
1. 锥齿轮传动的参数计算 在进行锥齿轮传动设计时，需要计算出一系列参数，包括模数、压力角、齿数、分度圆直径等。具体计算方法可以参考国家标准GB/T 10095-2008《锥齿轮》。 2. 锥齿轮传动的选型 在进行锥齿轮传动选型时，需要考虑多方面因素，包括输入输出功率、转速比、载荷类型和大小等因素。通常可以根据输入输出功率和转速 比来确定合适的模数和齿数范围，在此基础上进行具体选型。 3. 锥齿轮传动的结构设计 在进行锥齿轮传动结构设计时，需要考虑多方面因素，包括主动从动 端的位置关系、两个圆锥形齿轮之间的啮合角度等因素。通常可以采 用CAD软件进行三维建模和仿真分析，以确保结构设计合理可靠。 四、常见问题解决方法 1. 锥齿轮传动噪声问题 锥齿轮传动在运行时会产生一定的噪声，主要原因是由于啮合面的滑 动和滚动摩擦所引起的。为了解决这一问题，可以采用降低齿轮间啮 合角度、改善齿形等方法。 2. 锥齿轮传动润滑问题 锥齿轮传动在运行时需要进行润滑以减少磨损和摩擦。通常可以采用
锥齿轮的设计计算
锥齿轮的设计计算 锥齿轮是一种常见的传动装置，其设计计算涉及到多个重要参数和公式。本文将从几个方面介绍锥齿轮的设计计算，以帮助读者更好地理解和应用该传动装置。 1. 锥齿轮的基本概念 锥齿轮是一种圆柱齿轮的变种，其齿轮齿面与轴线不平行，而是相交于一点。根据传动方向的不同，锥齿轮可分为直齿锥齿轮和斜齿锥齿轮。直齿锥齿轮的齿轴与轴线平行，而斜齿锥齿轮的齿轴与轴线有一定的夹角。 2. 锥齿轮的设计参数 在进行锥齿轮的设计计算时，需要确定一些关键参数，包括齿数、模数、齿宽、齿顶高、齿根高等。这些参数的选择与具体的传动需求和应用场景有关。 3. 锥齿轮的强度计算 锥齿轮的强度计算是设计过程中的重要一环。常用的计算方法包括按照弯曲疲劳强度和接触疲劳强度进行计算。弯曲疲劳强度计算主要考虑齿根弯曲应力，而接触疲劳强度计算则涉及到齿面接触应力和接触疲劳寿命。 4. 锥齿轮的几何计算 几何计算是锥齿轮设计过程中的另一个重要方面。几何计算主要包括齿廓曲线的计算和齿轮齿面的生成。常用的几何计算方法有几何法、解析法和数值法等。
5. 锥齿轮的传动比计算 传动比是锥齿轮传动中的一个重要参数，表示输入轴和输出轴 的转速比。传动比的计算涉及到齿数和齿轮直径等参数，可以通过 几何法和解析法进行计算。 6. 锥齿轮的效率计算 锥齿轮的效率是指传动过程中能量的损失程度，是评价传动装 置性能的重要指标之一。效率的计算涉及到摩擦损失和齿轮间隙等 因素，可以通过实验和理论计算相结合的方法进行评估。 综上所述，锥齿轮的设计计算涉及到多个方面，包括基本概念、设计参数、强度计算、几何计算、传动比计算和效率计算等。在实 际应用中，设计人员需要根据具体需求和实际情况选择适当的计算 方法和参数，以确保锥齿轮传动装置的可靠性和性能。
圆锥齿轮参数
圆锥齿轮参数 圆锥齿轮是机械设计的基础元件，它的准确性和精度决定了机械设计的效率和效果。因此，计算出圆锥齿轮的参数是机械设计中一项必不可少的重要任务。 圆锥齿轮是由两个圆形齿轮片（其中一个齿轮片是圆锥形，另一个是圆柱形）相互啮合而成，其特点是减速比较大、噪声低、同步性能较好。因此，圆锥齿轮在汽车空调压缩机、垂直轴以及纺织机械中得到了广泛的应用。 要计算出圆锥齿轮的参数，首先需要确定它的基本参数，如模数、节圆半径、齿数、齿轮片厚度等，这些参数作为计算后续参数的基础，其中节圆半径是最重要的参数之一。 节圆半径决定了齿轮齿顶圆和齿根圆之间形成的啮合角，也决定了组成齿轮的齿顶锥角和齿根柱角。节圆半径是圆锥齿轮参数的基础，是决定齿轮正确性的最重要的参数。 在计算圆锥齿轮参数时，还需要确定它的基础参数，如模数、节圆半径、齿数、齿轮片厚度等，这些参数是决定圆锥齿轮的正确性的基础参数。 此外，还需要计算出圆锥齿轮的啮合参数，如啮合角、啮合深度、啮合宽度、啮合行程等，这些参数是决定圆锥齿轮啮合性能的关键参数。 最后，需要计算出齿轮片的参数，如压力角、滑动角、齿顶圆半径、齿根圆半径等，这些参数是决定齿轮尺寸、形状、及其正确性的
必要参数。 总之，圆锥齿轮参数的准确性和精确度特别重要，而确定它的参数需要机械设计者掌握各方面的知识和技术，并经过多次计算才能得出精确的参数。同时，不同结构的圆锥齿轮所需的参数也会有差异，这就需要机械设计者根据实际应用的结构来选择最佳的参数，以保证设计的精度与性能。 因此，圆锥齿轮参数是非常重要的，机械设计者应该认真研究，仔细分析，正确计算各参数，以确保圆锥齿轮能正确运行，从而发挥最佳的性能。
圆锥齿轮参数化设计及力学分析 机械设计论文
毕业设计（论文） 圆锥齿轮参数化设计及力学分析 学院（系）：机电信息工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 评阅教师： 完成日期：
摘要 直齿锥齿轮是在机械上应用比较多的零件，其参数化设计的顺利进行以及力学分析将大大增加科技人员在产品开发阶段应用计算机辅助的方便性和实用性。在Pro /E软件中，根据机械设计中有关齿轮的设计原理，通过建立直齿锥齿轮中各变量与模数m、齿数z等基本设计参数的关系，可以实现直齿锥齿轮的参数化设计，虚拟装配和运动仿真等研究，并通过干涉分析可以发现零件设计图的缺陷。利用此方法，可以把设计错误消除在制造前，以减少重复性工作，减少工程损失。参数化设计方法提高了设计的柔性和敏捷性，具有重要的工程应用价值。使工程技术人员可以通过变动某些约束参数而不必改动元件设计的全过程来更新设计。这种设计方法的编辑、修改等很容易实现，大大地简化了产品设计的过程。 关键词：Pro／E；直齿锥齿轮；参数化建模；仿真
Abstract Spur bevel gear is widely applied in the mechanical parts. It’s parametric design smoothly and mechanical analysis will greatly increase the application of computer aided convenience and practical of those science and technology personnel working in product development phase. In Pro/E, according to the design principle of the gear of the mechanical design , and by establishing the relationship of the variable and basic design parameters of the spur bevel gear, such as module m, number of teeth z and so on. To realize parameter design of the spur bevel gear, virtual assembly and motion simulation, etc. And through the interference analysis we can find flaws when design parts. By this method, we can eliminate the error before design the part, so as to reduce repetitive work and reduce the loss Parametric design method improves the design flexibility and agility, and has the important engineering application value. The engineering and technical personnel can update the design just through changing some constraint parameters and don't have to change the whole process of the component design. The editing and modify etc of this design method are easy to achieve, and greatly simplified the product design process. Key Words：Pro/E; Spur bevel gear; Parameterized modeling; Simulation
锥齿轮参数
锥齿轮参数 锥齿轮是一种常用的传动装置，具有传递大扭矩、高效率、精度高等优点。在工业、交通、航空等领域广泛应用，因此掌握锥齿轮参数的基本知识十分重要。 一、锥齿轮的基本结构 锥齿轮由齿轮、主轴、轴承、油封、联轴器等组成。其中，齿轮是核心部件，由齿轮齿、齿根、齿槽等构成。主轴是齿轮的承载部件，通常由钢材制成，具有较高的强度和刚度。轴承支撑主轴，使其具有良好的旋转性能。油封能够有效防止润滑油渗漏，保证传动装置的正常运转。联轴器则用于连接两个轴，使其能够同步运转。 二、锥齿轮的主要参数 1.模数（m） 模数是指齿轮齿数与齿轮直径的比值。模数越大，齿轮的齿数越少，齿轮直径越大，扭矩传递能力越强。模数的单位通常为毫米（mm）。 2.齿数（z） 齿数是指齿轮上的齿数，它与模数、齿轮直径密切相关。齿数越大，齿轮直径越大，扭矩传递能力越强。 3.法向齿厚（hn） 法向齿厚是指齿轮齿面法向长度。它与齿数、模数、齿轮直径和齿轮宽度有关。法向齿厚越大，齿面硬度越高，齿轮的使用寿命也会相应提高。 4.压力角（α）
压力角是指齿轮齿面与法线的夹角，它是影响齿面接触性能和传动效率的重要参数。一般情况下，压力角取20°，30°和45°三种。 5.齿宽（b） 齿宽是指齿轮齿面上的宽度，它与法向齿厚、模数和齿数有关。齿宽越大，齿轮的扭矩传递能力越强。 6.公法线（αt） 公法线是指两个齿轮齿面的公共切线。公法线的位置决定了齿轮的传动比和相对位置，是锥齿轮设计的关键参数之一。 7.顶隙（c） 顶隙是指两个齿轮齿面的顶部之间的距离。顶隙的大小直接影响齿面接触性能，一般情况下，顶隙应在0.1-0.25mm之间。 三、锥齿轮的设计流程 锥齿轮的设计流程包括齿轮参数的选择、齿轮结构的设计、齿轮加工制造和齿轮检验等环节。其中，齿轮参数的选择是锥齿轮设计的关键环节，需要根据传动装置的使用条件和要求，合理选择齿轮的模数、齿数、压力角等参数。齿轮结构的设计需要考虑齿轮的承载能力、齿面接触性能、运动稳定性等因素，采用CAD软件进行设计，并进行强度校核。齿轮加工制造需要选择合适的加工设备和工艺，保证齿轮的精度和质量。齿轮检验需要采用齿轮检测仪器进行检测，检验齿轮的齿面接触性能、齿面硬度、噪声等指标是否符合要求。 四、锥齿轮的应用领域 锥齿轮广泛应用于工业、交通、航空等领域。在工业领域，锥齿
锥齿轮参数
锥齿轮参数 锥齿轮是一种经常被用于机械系统的精密部件，起着传动和调节作用，可以大大改善机械系统的性能。锥齿轮参数是指锥齿轮的结构参数，这些参数对机械设计、机械制造以及机械系统的运行有着重要的影响。因此，正确地确定锥齿轮参数，对于制造出高质量锥齿轮以及确保机械系统的正常运行至关重要。 从锥齿轮参数的角度来看，可以将它们分为结构参数、动态参数和损耗参数三个大类。其中，结构参数是最为重要的参数，其包括锥齿轮的外廓尺寸、齿宽、齿形等，特别有效的表示锥齿轮的结构状态。 而动态参数则是表征锥齿轮的摩擦特性的参数，它主要包括锥齿轮传动的转速、输入转矩、输出转矩等，并且这些参数与锥齿轮外廓尺寸相关性非常大。 最后，损耗参数是指锥齿轮传动过程中损耗的参数，它可以用来衡量锥齿轮传动系统的效率，典型的损耗参数有噪声、表面摩擦1损耗、内部摩擦损耗等。 此外，在锥齿轮设计过程中，还需要注意使用材料的方面参数。一般来说，使用的材料要有良好的力学性能，以及良好的耐磨性，才能满足锥齿轮的使用要求。同时，材料的成本也是要考虑在内的，以降低锥齿轮的制造成本。 锥齿轮参数是锥齿轮设计和制造的关键，因此在设计和制造过程中，都必须正确计算、测定这些参数，才能够制造出精确的锥齿轮，以及可靠的机械系统。
首先，应该计算出每个锥齿轮的参数，包括外廓尺寸、齿形、齿宽等，以及输入转矩、输出转矩等动态参数，以确定锥齿轮的结构和参数。 其次，在确定好锥齿轮参数后，应该进行传动测试，以便了解参数对锥齿轮传动性能、损耗及系统噪声的影响。 最后，在制造锥齿轮时，应采用良好的材料和工艺，以确保锥齿轮的外形精度、尺寸精度、硬度等参数符合设计要求。 总之，锥齿轮参数是锥齿轮设计和制造的关键，应当正确地计算、测量这些参数，以确保锥齿轮和机械系统的可靠性和可靠性。
圆锥齿轮参数设计学习资料
圆锥齿轮参数设计
圆锥齿轮参数设计 0.概述 锥齿轮是圆锥齿轮的简称，它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥"，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（＜ 5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。 1. 齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示，发生平面1与基锥2相切并作纯滚动，该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心，以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开
线，它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面，这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。 2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数 (1) 背锥和当量齿轮 下图为一锥齿轮的轴向半剖面，其中DOAA为分度锥的轴剖面，锥长OA称锥距，用R表示；以锥顶O为圆心，以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓，则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线，该球面齿形是不能展开成平面的。为此，再过A作O1A⊥OA，交齿轮的轴线于点O1。设想以OO1为轴线，以O1A为母线作圆锥面O1AA，该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然，该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直，将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac'，圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近，且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大（一般R/m>30），两者就更接近。这说明：可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮，扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮，这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形，即锥齿轮大端轮齿尺寸（ha、hf等）等于当量齿轮的轮齿尺寸。
锥齿轮设计
摘要 锥齿换向器广泛应用于现代机械产品之中，如航空、航天和工程机械传动系统，具有传动平稳，承载能力强等优点，有着非常可观的发展前景。利用锥齿换向器传动机构的特点实现在电渣炉执行机构的换向，通过对电渣炉执行机构的结构设计和对其分析，是本课题主要学习和研究的内容。该机构的原理主要是由一对轴交角为90°的锥齿轮通过相互啮合，实现传动角度的改变以及进给换向的目的。 为了满足该机构所体现出来的直观性，深入学习UG软件CAD/CAE，实现对锥齿换向器传动部件的三维参数化建模。本课题的主要研究工作与成果：首先，从建立平面渐开线入手，建模锥齿轮，实现参数化造型。再将轴、轴承以及箱体等部件依次建模，同时进行结构和强度设计计算； 其次，在CAD装配模块中，将换向器各零部件自下而上完成装配； 最后，利用CAE模块进行对该机构的分析。 关键词：换向器；锥齿轮；CAD参数化建模；CAE分析
目录 摘要........................................................................................................................................... I 目录..........................................................................................................................................II 第一章绪论 (1) 1.1 UG/CAD (1) 1.2锥齿轮传动及应用 (2) 第二章标准直齿锥齿轮及轴的相关计算 (4) 2.1 标准直齿锥齿轮的几何参数相关计算 (4) 2.1.1选定齿轮精度等级，材料及齿数 (4) 2.1.2 锥齿轮的初步设计 (4) 2.2 锥齿轮传动的强度校核 (7) 2.2.1 齿面接触疲劳强度校核[6] (7) 2.2.2 齿根抗弯疲劳强度校核 (10) 第三章直齿锥齿轮数学模型的建立与参数化建模 (12) 3.1 齿轮常用的齿形曲线—渐开线 (12) 3.1.1 渐开线的形成及其特性 (12) 3.2 建模思路 (14) 3.3 建模过程 (14) 3.3.1 建立渐开线齿廓曲线 (14) 3.3.2 直齿锥齿轮的建立 (16) 第四章总结 (20) 参考文献 (21)
弧齿锥齿轮几何参数设计
第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计 14.1 弧齿锥齿轮的基本概念 14.1.1 锥齿轮的节锥 对于相交轴之间的齿轮传动，一般采用锥齿轮。锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示，与直齿锥齿轮相比，轮齿倾斜呈弧线形。但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样，相当于一对相切圆锥面作纯滚动，它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的（图14-2 ）。两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。齿轮轴线与节平面的夹角，即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ，节点P 的锥距为R 。因锥齿轮副两个节锥的顶点重合，则 21δδ+=∑ 大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比 1 2 12z z i = (14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为 11sin δR r = 22sin δR r = (14-2) 它们与锥齿轮的齿数成正比，即 1 2 1212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知，则节锥可惟一的确定，大、小轮节锥角计算公式为 ∑ +∑ = cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4) 当0 90=∑时，即正交锥齿轮副，122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角 1．旋向 弧齿锥齿轮的轮齿对母线的倾斜方向称为旋向，有左旋和右旋两种（图14-3）。面对轮齿观察，由小端到大端顺时针倾斜者为右旋齿轮（图14-3b ），逆时针倾斜者则为左旋齿（图14-3a ）。大小轮的旋向相 图14-2 锥齿轮的节锥与节面 (a) 左旋 (b) 右旋 图14-3 弧齿锥齿轮的旋向 图14-1 弧齿锥齿轮副