17.3.2  锥齿轮主要尺寸的初步确定和主要参数的选择

17.3.2 锥齿轮主要尺寸的初步确定和主要参数的选择

锥齿轮的设计首先应根据工况、载荷及加工条件确定其齿制类型,然后根据经验公式或图表类比选择齿轮的基本参数和确定主要尺寸,再进行几何计算和强度校核。

分度圆直径d1:应保证足够的齿面接触强度和齿根弯曲强度,可按表17-9所列公式估计,亦可查取有关资料中的图表或类比确定。

表17-9 锥齿轮传动简化设计计算公式 (单位:mm)

图示

注:本表接触强度计算式仅适用于钢制齿轮副,对钢—铸铁、铸铁—铸铁齿轮副,应将求得的d1分别乘以0.9及0.83。

表中 K——载荷系数,一般可取K=1.3~1.6。当载荷平稳,传动精度较高、速度较低以及齿轮对轴承对称布置时,应取较小值。采用多缸内燃机驱动时,K值应增大20%左右;

T1——小轮名义转矩(N·m);

σHP——许用接触应力(MPa),一般可取σHP=σHlim/1.1,σHlim如图16-10~图16-14所示;

u——齿数比,u=z2/z1

φR——齿宽系数;

YFa——齿形系数,根据当量齿数(表17-18)查图16-20;;

σFP——许用弯曲应力(MPa),一般可取σFP=σFlim/1.2,σFlim如图16-10~图16-14所示;

d1——小齿轮大端分度圆直径(mm);

m——大端模数(mm)。

齿数z及模数md1一定时,z1少则m大,有利于提高弯曲强度;z1多则有利于提高接触强度和平稳性。z1可由图17-1和图17-3查取。z1需大于许可的最少齿数(见表17-7),否则需进行根切验算。曲线齿可取非标准模数。(https://www.daowen.com)

克林贝格不同型号的铣齿机和刀盘的加工范围见表17-10、表17-11。

表17-10 克林根贝格铣齿机加工范围

图示

注:括号内的数值为扩展范围。

表17-11 克林贝格铣齿机加工模数范围

图示

注:KNC60和AMK635机床加工范围相近。

齿宽系数bR*b=bR*R≤10mbR*≤0.3,克林贝格齿制的bR*还应随载荷轻重而调整,对零度弧齿bR*≤0.25,齿宽过大不利于切齿及保证小端轮齿强度。

螺旋角βmβm影响轴向重合度和轴向力,一般工业锥齿轮取βm≤35°,以使εβ≥1.25。螺旋角方向应使小轮受的轴向力指向大端,受力后使齿侧间隙增大。当有正反转时,应以此方向作为主旋向,且应采用锁紧螺母可靠地固定轴、齿轮和轴承的轴向位置,避免因反转时产生轴向位移而咬死。

侧隙jnjn的大小根据模数、精度和工作温度而定。格里森推荐侧隙见表17-12,摆线齿的侧隙可按下式计算:

jn=0.05+0.03mn

式中 mn——齿宽中点法向模数。

表17-12 弧齿锥齿轮副的推荐法向侧隙 (单位:mm)

图示