圆锥齿轮的画法讲解学习
锥形齿轮三维建模步骤

锥形齿轮三维建模步骤
锥形齿轮三维建模步骤
在绘制锥形齿轮之前,首先要知道扇形齿轮关键参数。
如下图要知道:R节锥距:节圆锥的母线长,
节锥角δ:大端分度圆与X轴夹角。
模数:m
齿数:Z
压力角:?
α
=20
分度圆直径d=mz
齿顶高h a= m
齿根高h f=1.2m
全齿高h=h f+h a=2.2m
齿宽b=RφRφR:齿宽系数φR=0.3(一般值,有实物可参照实物)。
注意:在圆锥齿轮有齿顶圆锥,分度圆锥,齿根圆锥,基圆锥等。
圆锥齿轮的大端和小端参数不同,为计算和检测方便,取大端参数为标准值。
圆锥齿轮传动的几何尺寸以大端为准,大端模数为标准模数。
画一个模数:4 ,齿数:15,圆锥角45的锥形齿轮。
1.根据锥形齿轮关键参数,在CAD中绘制平面侧视图
1.1计算出R值=4
2.426 画出分度圆锥线。
1.2根据齿根高,齿顶高,和齿宽分别画出,锥形齿轮齿的侧视图如下图:
2.使用三维画图命令绘制锥形齿轮外形2.1齿轮斜面组成为面域
2.2旋转成体
3.绘制齿形
3.1 绘制大端面齿轮齿形状
3.2扫掠命令形成齿轮齿形
3.3使用阵列命令,阵列出15个齿形
4.差集形成完整齿轮。
锥齿轮画法

直齿圆锥齿轮画法由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上,所以轮齿沿圆锥素线方向的大小不同,模数、齿数、齿高、齿厚也随之变化,通常规定以大端参数为准。
1、直齿圆锥齿轮各部分名称和尺寸关系圆锥齿轮各部分的名称基本与圆柱齿轮相同,但圆锥齿轮还有相应的五个锥面和三个锥角,如下图所示。
(1)五个锥面:a 、齿顶圆锥面(顶锥):由各个轮齿的齿顶所组成的曲面,相当于未切齿前的轮坯圆锥面。
b 、齿根圆锥面(根锥):包含锥齿轮齿根的曲面。
c 、分度圆锥面(分锥)和各节圆锥面(节锥):分度圆锥是介于顶锥和根锥之间的一个圆锥面,在这个圆锥面上,有锥齿轮的标准压力角和模数。
当一对圆锥齿轮啮合传动时,有两个相切的,作纯滚动的圆锥面称节圆锥面(节锥),在标准情况下,分度圆锥面和节圆锥面是相重合的。
d 、背锥面(背锥):从理论上讲,锥齿轮大端应为球面渐开线齿形,为了简化起见,用一个垂直于分度圆锥的锥面来近似地代替理论球面,称为背锥,背锥面与分度圆锥面相交的圆为分度圆d。
背锥面与顶锥面相交的圆称锥齿轮的齿顶圆da,齿顶圆所在的平面至定位面的距离称轮冠距K。
e 、前锥面(前锥):在锥齿轮小端,垂直于分度圆锥面的锥面。
有的齿轮小端不加工出前锥面。
2、锥齿轮的规定画法(1)单个锥齿轮的画法及其画图步骤锥齿轮一般用二个视图或用一个视图、一个局部视图表示,轴线放成水平,主视图可采用剖视,剖切平面通过齿轮轴线时,轮齿按不剖处理。
在平行锥齿轮轴线的投影面的视图中,用粗实线画出齿顶线及齿根线,用点划线画出分度线,在垂直于锥齿轮轴线的投影面的视图中,规定用点划线画出大端分度圆,用粗实线画出大端齿顶圆和小端齿顶圆。
齿根圆省略不画,如下图所示。
知识准备(三):子项目三直齿圆锥齿轮圆锥齿轮简称锥齿轮,其轮齿有直齿、斜齿和曲线齿(圆弧齿、摆线齿)等多种形式。
直齿圆锥齿轮的设计、制造和安装均较简单,故在一般机械传动中得到了广泛的应用。
但是在汽车拖拉机等高速重载机械中,为提高传动的平稳性和承载能力,减少噪音,多用曲线齿圆锥齿轮。
圆锥齿轮地画法

圆锥齿轮的画法单个圆锥齿轮构造画法[ 文本]圆锥齿轮通常用于交角 90°的两轴之间的传动,其各局部构造如下图。
齿顶圆所在的锥面称为顶锥面、大端端面所在的锥面称为背锥,小端端面所在的锥面称为前锥,分度圆所在的锥面称为分度圆锥,该锥顶角的半角称为分锥角,用δ表示。
圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工出来的,在齿的长度方向上模数、齿数、齿厚均不一样,大端尺寸最大,其它局部向锥顶方向缩小。
为了计算、制造方便,规定以大端的模数为准计算圆锥齿轮各局部的尺寸,计算公式见下表。
其实与圆柱齿轮区别也不大,只是圆锥齿轮的计算参数都是打断的参数,齿根高是1.2 倍的模数,比同模数的标准圆柱齿轮的齿顶高要小,另外尺高的方向垂直于分度圆圆锥的母线,不是州县的平行方向。
单个圆锥齿轮的画法规那么同标准圆柱齿轮一样,在投影为非圆的视图中常用剖视图表示,轮齿按不剖处理,用粗实线画出齿顶线、齿根线,用点画线画出分度线。
在投影为非圆的视图中,只用粗实线画出大端和小端的齿顶圆,用点画线画出大端的分度圆,齿根圆不画。
[ 文本]注意:圆锥齿轮计算的模数为大端的模数,所有计算的数据都是大端的参数,根据大端的分度圆直径,分锥角画出分度线细点画线,量出齿顶高、齿根高,即可画出齿顶和齿根线,根据齿宽,画出齿形局部,其余局部根据需要进展设计。
单个齿轮的画法同圆柱齿轮的规定完全一样。
应当根据分锥角,画出分度圆锥的分度线,根据分度圆半径量出大端的位置,根据齿顶高、齿根高找出大端齿顶和齿根的位置,向分度锥顶连线,就是顶锥〔齿顶圆锥〕和根锥〔齿根圆锥〕,根据齿宽量出分度圆上小端的位置,做分度圆线的垂直线,其他的次要构造根据需要设计即可。
啮合画法[ 文本]锥齿轮的啮合画法同圆柱齿轮一样,如下图。
弧齿锥齿轮的传动设计( 弧齿锥齿轮的传动设计14.1弧齿锥齿轮的根本概念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。
圆锥齿轮的画法

圆锥齿轮的画法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】圆锥齿轮的画法[文本]圆锥齿轮通常用于交角90°的两轴之间的传动,其各部分结构如图所示。
齿顶圆所在的锥面称为顶锥面、大端端面所在的锥面称为背锥,小端端面所在的锥面称为前锥,分度圆所在的锥面称为分度圆锥,该锥顶角的半角称为分锥角,用δ表示。
圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工出来的,在齿的长度方向上模数、齿数、齿厚均不相同,大端尺寸最大,其它部分向锥顶方向缩小。
为了计算、制造方便,规定以大端的模数为准计算圆锥齿轮各部分的尺寸,计算公式见下表。
其实与圆柱齿轮区别也不大,只是圆锥齿轮的计算参数都是打断的参数,齿根高是倍的模数,比同模数的标准圆柱齿轮的齿顶高要小,另外尺高的方向垂直于分度圆圆锥的母线,不是州县的平行方向。
单个圆锥齿轮的画法规则同标准圆柱齿轮一样,在投影为非圆的视图中常用剖视图表示,轮齿按不剖处理,用粗实线画出齿顶线、齿根线,用点画线画出分度线。
在投影为非圆的视图中,只用粗实线画出大端和小端的齿顶圆,用点画线画出大端的分度圆,齿根圆不画。
[文本]注意:圆锥齿轮计算的模数为大端的模数,所有计算的数据都是大端的参数,根据大端的分度圆直径,分锥角画出分度线细点画线,量出齿顶高、齿根高,即可画出齿顶和齿根线,根据齿宽,画出齿形部分,其余部分根据需要进行设计。
单个齿轮的画法同圆柱齿轮的规定完全相同。
应当根据分锥角,画出分度圆锥的分度线,根据分度圆半径量出大端的位置,根据齿顶高、齿根高找出大端齿顶和齿根的位置,向分度锥顶连线,就是顶锥(齿顶圆锥)和根锥(齿根圆锥),根据齿宽量出分度圆上小端的位置,做分度圆线的垂直线,其他的次要结构根据需要设计即可。
[文本]锥齿轮的啮合画法同圆柱齿轮相同,如图所示。
弧齿锥齿轮的传动设计(弧齿锥齿轮的传动设计弧齿锥齿轮的基本概念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。
proe圆锥齿轮全参数化画法

锥齿轮在机械工业中有着广泛的应用,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴的相交角一般采用90度。
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,本节将介绍参数化设计锥齿轮的过程。
与本章先前介绍的齿轮的建模过程相比拟,锥齿轮的建模更为复杂。
参数化设计锥齿轮的过程中应用了大量的参数与关系式。
锥齿轮建模分析〔如图3-122所示〕:〔1〕输入关系式、绘制创建锥齿轮所需的根本曲线〔2〕创建渐开线〔3〕创建齿根圆锥〔4〕创建第一个轮齿〔5〕阵列轮齿图3-122锥齿轮建模分析1.输入根本参数和关系式〔1〕单击,在新建对话框中输入文件名conic_gear,然后单击;〔2)在主菜单上单击“工具〞→“参数〞,系统弹出“参数〞对话框,如图3-123所示;图3-123 “参数〞对话框〔3〕在“参数〞对话框内单击按钮,可以看到“参数〞对话框增加了一行,依次输入新参数的名称、值、和说明等。
需要输入的参数如表3-3所示;名称值说明名称值说明M 模数DELTA ___ 分锥角Z 24 齿数DELTA_A ___ 顶锥角Z_D 45 大齿轮齿数DELTA_B ___ 基锥角ALPHA 20 压力角DELTA_F ___ 根锥角B 20 齿宽HB ___ 齿基高HAX 1 齿顶高系数RX ___ 锥距CX 顶隙系数THETA_A ___ 齿顶角HA ___ 齿顶高THETA_B ___ 齿基角HF ___ 齿根高THETA_F ___ 齿根角H ___ 全齿高BA ___ 齿顶宽D ___ 分度圆直径BB ___ 齿基宽DB ___ 基圆直径BF ___ 齿根宽DA ___ 齿顶圆直径X 0 变位系数DF ___ 齿根圆直径表3-3 创建齿轮参数注意:表3-3中未填的参数值,表示是由系统通过关系式将自动生成的尺寸,用户无需指定。
〔4〕在主菜单上依次单击“工具〞→“关系〞,系统弹出“关系〞对话框;〔5〕在“关系〞对话框内输入齿轮的根本关系式。
最新CAD圆锥齿轮绘制-1

指定偏移距离或 [通过(T)] <50.00>: 7 //输入距离画侧视图的键槽
选择要偏移的对象或 <退出>:
//选取垂线
指定点以确定偏移所在一侧:
//右侧点击
命令: _offset
指定偏移距离或 [通过(T)] <7.00>: 26.3
选择要偏移的对象或 <退出>:
//选取水平线
指定点以确定偏移所在一侧:
3.齿轮精度等级,按照GB11365—89《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》选 用。
返回主页
⑴ 画垂直辅助线
命令: _line 指定第一点: 180,300 指定下一点或 [放弃(U)]: @0,-200 //相对坐标输入 指定下一点或 [放弃(U)]: 回车 命令: _offset使用偏移命令 指定偏移距离或 [通过(T)] <1.0000>: 6 //偏移距离 选择要偏移的对象或 <退出>: //选取刚刚画的垂直辅助线 指定点以确定偏移所在一侧: 左侧选取一点//偏移第一条 选择要偏移的对象或 <退出>:回车 命令: OFFSET 指定偏移距离或 [通过(T)] <6.0000>: 20 //偏移距离 选择要偏移的对象或 <退出>: 指定点以确定偏移所在一侧: 左侧选取//偏移第二条 选择要偏移的对象或 <退出>:回车
如图所示
下一页
返回主页
画垂直辅助线
上一页
⑵ 画水平辅助线
由于圆锥齿轮具有对称性,只须画出轴线以上的辅助线。 命令: _offset 指定偏移距离或 [通过(T)] <通过>: 22.5 //偏移距离 选择要偏移的对象或 <退出>: //选取水平中心线 指定点以确定偏移所在一侧: 在中心线上方选取一点 //偏移第一条水平辅助线 命令:OFFSET 指定偏移距离或 [通过(T)] <22.5000>: 26.3 选择要偏移的对象或 <退出>: 指定点以确定偏移所在一侧: //偏移第二条 选择要偏移的对象或 <退出>: 命令:OFFSET 指定偏移距离或 [通过(T)] <26.3000>: 40 选择要偏移的对象或 <退出>: 指定点以确定偏移所在一侧: //偏移第三条 选择要偏移的对象或 <退出>:
圆锥齿轮计算及画法

圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上制出的。
根据轮齿方向,圆锥齿轮分为直齿、斜齿、人字齿等。
齿廓曲线多为渐开线。
下面着重介绍渐开线标准直齿圆锥齿轮的基本参数及画法。
(l )直齿圆锥齿轮各部分名称及尺寸关系圆锥齿轮一端大、一端小,大、小端的模数和分度圆直径也不相等,通常规定以大端的模数和分度圆直径作为计算其它有关尺寸的依据。
轮齿各部分名称及尺寸关系参看图6及表3。
图6 直齿圆锥齿轮各部分名称和尺寸表3 标准直齿圆锥齿轮基本尺寸的计算公式(2)圆锥齿轮的画法名称 公式计算 名称 公式计算 齿顶高h a齿根高h f齿高h齿顶角θa齿宽b h a =m hf=1.2m h=2.2mtan θa =(2sin δ)/Zb ≤L/3 分度圆直径 d齿顶圆直径 d a齿根圆直径 d f齿根角θfd=mZd a =m(Z+2cos δ)d f = m(Z-2.4cos δ)tan θf =(2.4sin δ)/Z基本参数:模数m 齿数Z 分度圆锥角δl)单个圆锥齿轮的画法如图7a所示,在齿轮外形视图中,分度锥线用点划线表示,顶锥线用粗实钱表示,根锥线省略不画。
在投影为圆的视图上,大端及小端的齿顶圆用粗实线表示,大端的分度圆用点划线表示,如图7c所示。
图7 单个圆齿轮的画法在投影为非圆的视图上,常用剖视图表达,轮齿部分按不剖处理,顶锥线和顶锥线都用粗实线表示。
如图7。
2)两啮合圆锥齿轮的画法两标准圆锥齿轮啮合时,两分度圆锥应相切,啮合部分的画法与圆柱齿轮啮合相同,主视图一般取全剖视,如图8所示。
图8 圆锥齿轮啮合的画法。
《机械制图》圆锥齿轮的画法

10
节锥 相切
啮合区
圆锥齿轮的画法 二、直齿锥齿轮的画法
3、锥齿轮啮合画法 03 画其余部分,完成全图。
小齿轮节线与 大齿轮节圆相切
11
谢谢观看
Thanks for looking
一、直齿锥齿轮各部分名称和尺寸计算锥齿轮各部尺寸计算公式
名称
基本参数:大端模数m 、齿数z 和节锥角δ`
符号
计算公式
齿顶高
ha
齿根高
hf
分度圆直径
d
齿顶圆直径
da
齿根圆直径
df
锥距
R
节锥角
δ1`
齿顶角
θa
齿根角
θf
顶锥角
δa
根锥角
δf
ha = m hf = 1.2m d = mz
da =m(z+2cosδ`) df =m(z-2.4cosδ`) R = mz /2sinδ`
tanδ`=z1/z2 tanθa=2sinδ`/z tanθf=2.4sinδ`/z δa= δ`+θa δf= δ`-θf
7
圆锥齿轮的画法 二、直齿锥齿轮的画法
1、单个锥齿轮的画法 轮齿画法同 圆柱齿轮
主视图全剖
8
大端齿顶圆 大端分度圆 小端齿顶圆
端视图
齿根圆与小端分 度圆不画
圆锥齿轮的画法
二、直齿锥齿轮的画法
2、锥齿轮轮齿画法
1
画中心线、大端分度圆直径;
2
画分度圆锥和背锥;
3
9
画轮齿。
分度圆锥
背锥与节锥 垂直
圆锥齿轮的画法
二、直齿锥齿轮的画法
3、锥齿轮啮合画法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
圆锥齿轮的画法单个圆锥齿轮结构画法[文本]圆锥齿轮通常用于交角90°的两轴之间的传动,其各部分结构如图所示。
齿顶圆所在的锥面称为顶锥面、大端端面所在的锥面称为背锥,小端端面所在的锥面称为前锥,分度圆所在的锥面称为分度圆锥,该锥顶角的半角称为分锥角,用δ表示。
圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工出来的,在齿的长度方向上模数、齿数、齿厚均不相同,大端尺寸最大,其它部分向锥顶方向缩小。
为了计算、制造方便,规定以大端的模数为准计算圆锥齿轮各部分的尺寸,计算公式见下表。
其实与圆柱齿轮区别也不大,只是圆锥齿轮的计算参数都是打断的参数,齿根高是1.2倍的模数,比同模数的标准圆柱齿轮的齿顶高要小,另外尺高的方向垂直于分度圆圆锥的母线,不是州县的平行方向。
单个圆锥齿轮的画法规则同标准圆柱齿轮一样,在投影为非圆的视图中常用剖视图表示,轮齿按不剖处理,用粗实线画出齿顶线、齿根线,用点画线画出分度线。
在投影为非圆的视图中,只用粗实线画出大端和小端的齿顶圆,用点画线画出大端的分度圆,齿根圆不画。
[文本]注意:圆锥齿轮计算的模数为大端的模数,所有计算的数据都是大端的参数,根据大端的分度圆直径,分锥角画出分度线细点画线,量出齿顶高、齿根高,即可画出齿顶和齿根线,根据齿宽,画出齿形部分,其余部分根据需要进行设计。
单个齿轮的画法同圆柱齿轮的规定完全相同。
应当根据分锥角,画出分度圆锥的分度线,根据分度圆半径量出大端的位置,根据齿顶高、齿根高找出大端齿顶和齿根的位置,向分度锥顶连线,就是顶锥(齿顶圆锥)和根锥(齿根圆锥),根据齿宽量出分度圆上小端的位置,做分度圆线的垂直线,其他的次要结构根据需要设计即可。
啮合画法[文本]锥齿轮的啮合画法同圆柱齿轮相同,如图所示。
弧齿锥齿轮的传动设计(弧齿锥齿轮的传动设计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d1或d2。
两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角S。
节锥任意一点到节锥顶点O的距离称为该点的锥距Ri,节点P的锥距为R。
因锥齿轮副两个节锥的顶点重合,则大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比(14-1)小轮和大轮的节点半径r1、r2分别为(14-2)它们与锥齿轮的齿数成正比,即(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(14-4)当时,即正交锥齿轮副,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)。
大小轮的旋向相反时,才能啮合。
一般情况下,工作面为顺时针旋转的(从主动轮背后看,或正对被动轮观察),主动锥齿轮的螺旋方向为左旋,被动轮为右旋(图14-1);工作面为逆时针旋转的,情况相反。
这样可保证大小轮在传动时具有相互推开的轴向力,从而使主被动轮互相推开以避免齿轮承载过热而咬合。
2.螺旋角弧齿锥齿轮轮齿的倾斜程度由螺旋角bi来衡量。
弧齿锥齿轮纵向齿形为节平面与轮齿面相交的弧线,该弧线称为节线,平面齿轮的节线称为齿线。
节线上任意一点的切线与节锥母线的夹角称为该点的螺旋角bi。
通常把节线中点的螺旋角定义为弧齿锥齿轮的名义螺旋角b。
弧齿锥齿轮副在正确啮合时,大小轮在节线上除了有相同的压力角之外,还要具有相同的螺旋角。
由图14-4中的⊿OO0P,利用余弦定理可知(14-5a)同理,在⊿OO0P’中(14-5b)两式相减,则得节线上任意一点的螺旋角的计算公式为(14-5c)式中,r0为刀盘半径。
14.1.3 弧齿锥齿轮的压力角弧齿锥齿轮副在节点啮合时,齿面上节点的法矢与节平面的夹角称为齿轮的压力角。
弧齿锥齿轮的压力角通常指的是法面压力角αn,其中20º压力角最为常见。
它与端面压力角αt的关系为(14-6) 14.1.4 弧齿锥齿轮的当量齿轮直齿锥齿轮的当量齿轮为节圆半径为Rtgd1、Rtgd2,齿数为、的圆柱齿轮副。
则弧齿锥齿轮的当量齿轮为节圆半径为Rtgd1、Rtgd2,齿数为、,螺旋角为b的斜齿圆柱齿轮副。
因此,弧齿锥齿轮在法截面内的啮合,也可以用当量圆柱齿轮副来近似,即它们为一对节圆半径(14-7)齿数为(14-8)的圆柱齿轮副。
14.2 弧齿锥齿轮的重合度(Contact ratio)重合度e又称重迭系数,反映了同时啮合齿数的多寡(图14-5),其值愈大则传动愈平稳,每一齿所受的力亦愈小,因此它是衡量齿轮传动的质量的重要指标之一。
简单地来讲,一个齿啮合转过的弧长与其周节的比值即为该齿轮副的重合度。
或者更通俗地讲,一个齿从进入啮合到退出啮合的时间与其啮合周期的比值为齿轮副的重合度e。
只有重合度才能保证齿轮副连续传动。
弧齿锥齿轮的重合度包括两部分,端面重合度与轴面重合。
14.2.1 端面重合度(Transverse contact ratio)端面重合度又称横向重合度,弧齿锥齿轮的端面重合度可利用当量齿轮进行计算。
计算过程如下中点锥距,mm(14-9)小齿轮齿顶角,度(14-10)大齿轮齿顶角,度(14-11)小齿轮中点齿顶高,mm(14-12)大轮中点齿顶高,mm(14-13)中点端面模数,mm(14-14)大端端面周节,mm(14-15)中点法向基节,mm(14-16)中点法向周节,mm(14-17)(14-18)小齿轮中点端面节圆半径,mm(14-19)大齿轮中点端面节圆半径,mm(14-20)小齿轮中点法向节圆半径,mm(14-21)大齿轮中点法向节圆半径,mm(14-22)小齿轮中点法向基圆半径,mm(14-23)大齿轮中点法向基圆半径,mm(14-24)小齿轮中点法向顶圆半径,mm(14-25)大齿轮中点法向顶圆半径,mm(14-26)小齿轮中点法向齿顶部分啮合线长,mm(14-27)大齿轮中点法向齿顶部分啮合线长,mm(14-28)中点法向截面内啮合线长,mm(14-29)端面重合度。
对直齿锥齿轮和零度锥齿轮,该数值必须大于1.0。
(14-30)14.2.3 轴面重合度(Face contact ratio)轴面重合度又称纵向重合度。
轴面重合度为齿面扭转弧与周节的比值,即(14-31)(14-32)对于弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮轴面重合度eF应不小于1.25,最佳范围在1.25~1.75之间。
总重合度(14-33)14.3 弧齿锥齿轮几何参数设计计算弧齿锥齿轮各参数的名称如图14-6所示。
弧齿锥齿轮的轮坯设计,就是要确定这些参数的计算公式和处理方法。
14.3.1 弧齿锥齿轮基本参数的确定在进行弧齿锥齿轮几何参数设计计算之前,首先要确定弧齿锥齿轮副的轴交角、齿数、模数、旋向、螺旋角,压力角等基本参数:弧齿锥齿轮副的轴交角∑和传动比i12,根据齿轮副的传动要求确定。
根据齿轮副所要传动的功率或扭矩确定小轮外端的节圆直径d1和小轮齿数z1[格里森二文集],z1一般不得小于5。
弧齿锥齿轮的外端模数m可直接按公式m=(14-34)确定,不一定要圆整。
弧齿轮齿轮没有标准模数的概念。
大轮齿数可按公式Z2=i12Z1(14-35)计算后圆整,大轮齿数与小轮齿数之和不得少于40,本章后面介绍的非零变位设计可突破这一限制。
根据大轮和小轮的工作时的旋转方向确定齿轮的旋向。
齿轮的旋向根据传动要求确定,它的选择应保证齿轮副在啮合中具有相互推开的轴向力。
这样可以增大齿侧间隙,避免因无间隙而使齿轮楔合在一起,造成齿轮损坏。
齿轮旋向通常选择的原则是小轮的凹面和大轮的凸面为工作面。
为了保证齿轮副传动时有足够的重合度,设计弧齿锥齿轮副应选择合适的螺旋角。
螺旋角越大,重合度越大,齿轮副的运转将越平稳,但螺旋角太大会增大齿轮的轴向推力,加剧轴向振动,同时会使箱体壁厚增加,反倒引起一些不利因素。
因此,通常将螺旋角选择在30º~40º之间,保证轴面重合度不小于1.25。
6)弧齿锥齿轮的标准压力角有16º、20º、22.5º,通常选20º。
压力角太小会降低轮齿强度,并容易发生根切;压力角太大容易使齿轮的齿顶变尖,降低重合度。
7)锥齿轮的齿面宽b一般选择大于或等于10m或0.3 Re。
将齿面设计得过宽并不能增加齿轮的强度和重合度。
当负荷集中于齿轮内端时,反而会增加齿轮磨损和折断的危险。
14.3.2 弧齿锥齿轮几何参数的计算基本参数确定之后可进行轮坯几何参数的计算,其过程和步骤如下:小轮、大轮的节圆直径d1、d2d1=mZ1 d2=mZ2(14-36)外锥距ReRe=(14-37)为了避免弧齿锥齿轮副在传动时发生轮齿干涉,弧齿锥齿轮一般都采用短齿。
格里森公司推荐当小轮齿数z1≥12时,其工作齿高系数为1.70,全齿高系数为1.888。
这时,弧齿锥齿轮的工作齿高hk和全齿高ht的计算公式为hk= 1.70 m(14-38) ht= 1.888 m(14-39) 当z1<12时齿轮的齿高必须有特殊的比例,否则将会发生根切。
工作齿高系数、全齿高系数的选取按表14-1进行。
表14-1 z1 < 12的轮坯参数(压力角20º,螺旋角35º)小轮齿数 6 7 8 9 10 11大轮最少齿数34 33 32 31 30 29工作齿高系数fk 1.500 1.560 1.610 1.650 1.680 1.695全齿高系数ft 1.666 1.773 1.788 1.832 1.865 1.882大轮齿顶高系数fa 0.215 0.270 0.325 0.380 .0435 0.490在弧齿锥齿轮的背锥上,外端齿顶圆到节圆之间的距离称为齿顶高,节圆到根圆之间的距离称为齿根高,由图14-6可以看到,全齿高是齿顶高和齿根高之和。
为了保证弧齿锥齿轮副在工作时小轮和大轮具有相同的强度,除传动比i12=1的弧齿锥齿轮副之外,所有弧齿锥齿轮副都采用高度变位和切向变位。
根据美国格里森的标准,高度变位系数取为x1=-x2 = 0.39 ( 1-)(14-40)大轮的变位系数x2为负,小轮的变位系数x1为正,它们大小相等,符号相反。
因此,小轮的齿顶高hae1和大轮的齿顶高hae2为hae1=(14-41)hae2=(14-42)用全齿高减去齿顶高,就得到弧齿锥齿轮的齿根高hfe1=ht-hae1 hfe2=ht-hae 2(14-43)当z1<12时,齿顶高、齿根高的计算,按表14-1选取大轮齿顶高系数进行。