直齿锥齿轮设计步骤
直齿锥齿轮传动齿轮的结构设计
背锥齿数=圆锥齿轮实际齿数Z
第七章 锥齿轮传动
7
补足：扇形齿轮就得到一个直齿圆柱齿轮。
这个直齿圆柱齿轮就称为圆锥齿轮的当量齿轮， 半径为rv， 齿数Zv（圆锥齿轮的当量齿数）
由于
又∵
第七章 锥齿轮传动
8
∴
同理有：
Zv2
=
Z2 cosδ2
结论：
当量齿轮是齿形与直齿圆锥齿轮大端齿形十分 近似的一个虚拟的直齿圆柱齿轮，其齿数Zv称为直 齿圆锥齿轮的当量齿数
ΔOAB——分度圆锥
Δoaa——齿根圆锥
Δobb——齿顶圆锥
ΔO1AB——背锥（与球面相切于圆锥齿轮大端的分度圆） ab 投影 a´b´
R/m ab与a´b´之差
故用背锥齿形代替圆锥齿 轮大端的球面齿形
第七章 锥齿轮传动
6
δ—— 分度圆锥角 rv—— 背锥的分度圆半径（背锥距） r —— 锥齿轮大端分度圆半径
3动
12
4、直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算（不等顶隙）:
δ1=arctan(Z1/Z2); δ2=900-δ1
ha=ha*m ;
ha =(ha*+c*) m
d=mZ C=0.2m b≤R/3 α=20°
i12==tanδ2=cotδ1=Z2/Z1 (δ1+δ2=90°)
1)齿面接触疲劳强度： 圆锥齿轮的强度近似等于齿宽中点处当量齿轮的强度
第七章 锥齿轮传动
17
以上两式中，K为载荷系数，见表6-10；ZE为材 料系数，查表6-11；ZH为节点系数，查图6-36； [σH]为许用应力确定方法与直齿轮同。
ΨR大，b大，受力不均匀。一般ΨR= 0.25～0.3
锥齿轮的设计
（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体（机匣）的，这称为闭式齿轮传动（齿轮箱）。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1）、闭式齿轮传动软齿面（HB W350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
直齿锥齿轮UG建模步骤小白使用
直齿锥齿轮UG建模步骤（小白使用）一、数据校核1.原图纸参数校核；校核完毕的参数保存打印，并记录原重合度值：一般在1.15~1.20间。
2.参数优化设计修改齿顶高系数保存打印，直到重合度达到满意的要求：一般达到1.25左右。
确定齿厚减薄量：根据侧隙要求来设定行齿减薄量和侧齿减薄量，确定两者的齿厚，齿厚应尽量兼顾满足图纸上的齿厚公差。
3.参数代入插件建模，将参数代入插件，注意评估变位系数是否要修改；插件自主计算时，会将行齿高变位、切变位系数加大，侧齿减薄；根据需要看是否修正。
自主建模，将参数代入.exp表达式，保存；二、锥齿自主建模1、建立如下表达式，并带入程序。
z1=18z2=12m=4.5a=22.5i=z1/z2 sigma=90B=18.73r1=m*z1/2r2=m*z2/2rb1=r1*cos(a)rb2=r2*cos(a)delta1=arctan(i)delta2=90-delta1R=r1/sin(delta1)ha1=2.673 //齿顶高hf1=5.823 //齿根高thetaa1=arctan(ha1/R)thetaf1=arctan(hf1/R)deltaha1=60.44498966 //面锥角deltahf1=49.488039 //根锥角rf1=r1-hf1*cos(delta1) //当量齿轮zv1=z1/cos(delta1)zv2=z2/cos(delta2)rv1=r1/cos(delta1)rvb1=rv1*cos(a) rva1=rv1+ha1rvf1=rv1-hf1si=8.09043-0.12-a //填入弧齿厚及减薄量及修形量yt=rvb1*cos(s)+rvb1*rad(s)*sin(s)xt=rvb1*sin(s)-rvb1*rad(s)*cos(s) 〃渐开线在 X 、Y 、Z 三个方向 的参数方程zt=02、建立草图，绘制分锥、背锥、面锥、根锥母线。
CATIA标准直齿圆锥齿轮的建模
CATIA标准直齿圆锥齿轮的建模标准直齿圆锥齿轮参数：轴交角：Σ=90°模数：m=7齿数：z1=17, z2=29压力角：α=20°齿宽：b=40齿顶系数：c∗=0.2锥齿轮啮合图分度圆半径：r1=m z1/2=7×17/2=59.5当量分度圆半径：r n=r1/cosδ锥距：R=r1/sinδ当量齿顶圆半径：r n a=r n+m当量齿根圆半径：r nf=r n-(1+c∗)m)分度锥角：δ=tan−1(z1z2知道以上参数，就可以把这对齿轮副画出来了，所欠缺的，就是齿轮体上的一些特征参数，比如，齿轮体的外形参数，以及齿轮的装配方式方面的参数。
简化的图形架构关于绘图方面的一些设定:圆锥齿轮副的轴线，都在YZ平面内，小圆锥齿轮轴线指向Y轴正方向，大圆锥齿轮轴线指向Z轴正方向。
绘图中涉及到的一些数据，将即时计算。
绘制：直接进入“创成式外形设计”（开始-形状-创成式外形设计）。
点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框：在“线型”里选择“点-方向”；对话框转换成“点-方向”定义对话框；在“点”里，点右键选择“创建点”；对话框转换成“点定义”对话框。
在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；用鼠标随便在界面上点一下，初始点就选择完毕了，该初始点在YZ平面内，以后可以编辑该点，确定分度锥角顶点的位置；点击“确定”回到直线线定义对话框；在“方向”里点右键，选择“Y部件”定义Y轴为直线方向；在“终点”里定义直线的长度；定义直线长度为r2长度101.5；点击“确定”，“直线.1”定义生成。
要点是直线方向，要指向Y轴的相反方向，这样画出的圆锥齿轮，看到的是齿轮前端，能更清楚的看清齿形。
现在我们要画出分度圆半径r1：点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框：在“线型”里选择“曲线的角度/法线”；在“曲线”里选择刚刚画完的“直线.1”，直接在绘图区里，点击画完的直线就行了；在“支持面”里点右键选择“YZ平面”；在“点”里选择刚画完的直线.1的“终点”，也是直接在绘图区里，点击画完的直线.1的终点，就可选中；在“角度”选项里，把数值改成“90°”；在“终点”里定义直线长度为r1长度59.5；点击“确定”，“直线.2”定义生成。
经典锥齿轮的设计.docx
（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1）、闭式齿轮传动软齿面（HB≤350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
直齿圆柱齿轮设计步骤资料
直齿圆柱齿轮设计步骤直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数 d的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。
的选择小齿轮齿数Z1若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。
Z 2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。
锥齿轮的设计说明
（2）传动方案本次设计的山地割草机的传动部分主要是长轴带动锥齿轮转动，锥齿轮带动另一锥齿轮转动并且改变方向，最后传到到割刀转动，将苜蓿的根部草割断。
传动部分的设计主要是对齿轮的设计齿轮传动的类型齿轮传动就装置形式分：1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
本次设计的推移式割草机割草总成部分尺寸比较小，传动齿轮尺寸和质量比较小，转速比较高，且没有防护罩，如果选用开式容易损坏其寿命，因此齿轮传动选用闭式传动。
齿轮的设计准则齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。
主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
齿轮传动的失效形式不大可能同时发生，但却是互相影响的。
例如齿面的点蚀会加剧齿面的磨损，而严重的磨损又会导致轮齿折断。
在一定条件下，由于上述第一、二种失效形式是主要的，因此设计齿轮传动时，应根据实际工作条件分析其可能发生的主要失效形式，以确定相应的设计准则。
齿轮传动的强度计算是根据齿轮可能出现的失效形式进行的。
对一般齿轮传动，目前广泛采用的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度两种计算方法足以确定其承载能力。
1）、闭式齿轮传动软齿面（HB≤350）闭式齿轮传动：一般失效形式是点面点蚀，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度验算其承载能力。
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。
通常可以采用油浸式润滑或者油雾润滑等方法。
在选择润滑方式时需要考虑输入输出功率、转速比和工作环境等因素。
- 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)。
直齿锥齿轮的设计步骤(精密机械设计)
已知：传动功率P ，转速1n 、2n (或传动比ⅰ,齿数比u)；齿轮的布置情况、载荷情况，每天工作
小时数，使用年限等。
设计：齿轮的材料、热处理及主要尺寸等
步骤：
1、 选择齿轮材料：大小齿轮材料、热处理、硬度（查表7—8）、选择精度等级（一般6~9级） 根据设计要求，可以取软齿面，也可以取硬齿面。
软齿面是指：HBW1，HBW2≤350，或HBW1＞350，HBW2＜350
注意：HBW1=HBW2+（30～50） （1为小齿轮、2为大齿轮）
硬齿面是指：HRC 1可以等于HRC 2，也可以HRC 1＞HRC 2，即HBW 1，HBW 2>350HBW
选择小齿轮的齿数：Z 1=20~40（闭式传动） Z 1=17~20（开式传动）
2arctgi δ= 1290δδ=-
2、确定许用应力 1）许用接触应力 式（7—24） []lim H b
H H L H K S σσ=
①由表7-8查lim 1H b σ、lim 1H b σ，并取二者之间的小值计算[]H σ
②取安全系数H S ， （课本：P145）
③计算应力循环次数 H N = 60nt, (n 是与[]
H σ相对应的齿轮转速)
④由图7-35查循环基数0H N
⑤计算HL K = 当H N ＞0H N 时，取HL K =1
⑥计算[]H σ
2）许用弯曲应力 式（7-30）[]lim F b F FC FL F K K S σσ=
①由表7-9查1lim F b σ ，2lim F b σ ②取安全系数F S （课本：P148）
③取FC K （课本：P148）
④计算FL K FV N = H N ，0
F N =4×610
计算 FL K =
≥1但≤2 （课本：P148） ⑤计算[]1F σ ， 2F σ
3、计算工作转矩 6111
T =9.5510
P n ⨯ (单位：P 1:KW ；n 1:rpm ；T 1：Nmm 。
有时T 1是已知的不用计算) 4、根据接触强度，试求小齿轮分度圆直径1
m d m1
d K = 初步计算时，取d K = ；1d m b d ψ＝ 一般：()d ψ＝0.30.6 由图7－32查K β； 求出试算值1m t d 。
5、精确计算小齿轮的直径
m1d d K =取 1.76,
H z = 1z ε= E z = 圆周速度11
1601000m t m d n v m s π=⨯
依据精确等级（下降一级，即低一级的精度）和圆周速度1m v ，由图
7-33查v K 计算d K =1m d 。
计算 1d m b d ψ= 取整数后，作为齿轮的宽度，注意：12b b =
6、根据弯曲疲劳强度，计算齿轮的模数m
m m ≥
mm 由111cos v z Z δ=
222cos v z Z δ=，查图7－38，得1F Y 、2F Y 代入 []11F F Y σ 、 []22F F Y σ 中的大值
m m b m ψ=一般可取（6~10）。
计算m m （不必取整数）
由()/0.5m m m R R b =- （一般取b/R=1/3）求出模数m ，并取标准值（表7－10）
7、计算几何尺寸
修正小齿轮的齿数：11m m
d z m =，（此处1m d 为根据接触强度计算的值）并取大于该数的整数（不四舍五入）作为小齿轮的齿数，计算2Z ，21Z uZ = 取整数 计算表7－11的齿轮的其他参数，为结构设计做准备。
8、结构设计
画出大小齿轮零件图。