锥齿轮设计

设计锥齿轮，传递额定转矩T=570N,螺旋角βm=°，传动比u=1,Z1=Z2=13,齿轮材料40Cr,齿面硬度 58—62HRC,齿宽系数φk=,小齿轮轴悬臂支承，大齿轮轴双跨支承。

查表得：

Zb≥, Z=，KA=, Kβ=, σHlim=1500 N/ mm, e=1100, DH1≥ e Zb Zφ ［KAKβTsim1

u() 2］1/3 Hlim =1100×××（××572×sim3.7715002）1/3 =

1. 选定齿数Z和模数m:

选Z1=Z2=13, m =DH1/ Z1 = 13 = 2.选变位系数：

螺旋角=°接近零度曲齿锥齿轮，取x1=, x2=

XΣ=x1+x2=+= 切向变位系数：

X1=齿轮齿顶变尖，取xt1= 根据保持标准齿全高

σ=0 xt2=xtΣ- xt1=几何计算： 轴交角Σ Σ=90° 齿数比u u=Z2/Z1=13/13=1 节锥角δ

δ1 =δ2=arc tan sinUCOS =45°

分度圆大端端面模数 m= 齿形角α0=20° 齿顶高系数h*=1

=90°。 Σ顶隙系数 c*= 齿宽b=R/4—R/3=50 径向变位系数 x1= x2= 齿高变动系数 σ=0 平均当量齿轮 Zvm = Z1Z2=

'cos'cos节锥与分锥的比值 Ka=(XΣ/ Zvm)+1 = 分度圆直径 d1= d2=mz1= mz2= 齿全高 h=(2h*+c*-σ)m=

分圆齿顶高 ha=( h*+x-σ ) m ha1=12 分圆齿根高 hf=h-ha hf1= hf2= 节圆齿根高 h’f=( Ka-1 ) d/cosδ

hf1= hf2=

节圆齿顶高 h’a=h-h’f h’a1= h’a2= 节锥齿根角 θ’f= arc tan(h’f-R’)

’f1 =°θ’f2=°

根锥角 δf= δ’ – θ’f1 δf1=°δf2=° 顶锥角 δa=δ+θf δa1=° δa2=° 顶圆直径 da=Kd+2h’a cosδ’

da1= da2=,

冠顶距 Aa=R’ cosδ’- h’a sin δ’

Aa1= Aa2=

安装距 A1=168 A2=80 轮冠距 Ha=A-Aa

Ha1 = Ha2=

4.强度设计：

按国标GB/ T =10062-1988 公式验算计算接触应力

σH= ZH×ZE×Zε×Zβ×Z κ×

KAKVKHKHFtmbeHm1(uu1)/uu

（1）节点区域系数ZH

ZH=

2cosb

cost cost tan wtβb=arc sin[ sin βm cos α0]=° αt= αw1= ZH= (2) 查表，弹性系数ZE= N/mm2 (3) 重合度系数Zε

(4)(1) Zε=

3+

 =

(4) 螺旋角系数Zβ=cosm = (5)有效宽度beH== （6）锥齿轮系数 Zk= （7)使用系数KA=

(8)齿宽中点分锥的圆周力：

dm1= Rm d1/R=74mm Ftm=2000T1/dm1= (9)动载系数Kv=NK+1

N=

K=K1beH/ (KAFtm) + cv3= Kv=

（10）齿向载荷分布系数KHβ= （11）齿间载荷分配系数KHα= （12）轮滑剂系数ZL=

(13)速度系数Zv= (14)粗糙度系数ZR= 5.齿根弯曲强度验算

σf1。2=KAKvKFαKFβFtm KFα= KFβ= beF= Sfmin= 1 YST=2 Yk=1 Mnm=

Yfa1= Yfa2= Ysa1= Ysa2= Yε= Yβ= Yδre1T= Yrre1T= Yx=

β

Yα beFmnm

σFlim=470 N/mm 2(MQ ) 320 N/mm2 (ML) 主动轮计算应力σF1=740N/mm2 从动轮计算应力σF2=803N/mm2

主动轮许用齿根应力σFp1=824N/mm2 从动轮许用齿根应力σFp2=828N/mm2 故安全