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軸交角∑=90°的直齒圓錐齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算

一、圓錐齒輪參數(shù)
由機(jī)械原理知，圓錐齒輪傳動(dòng)是以大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值的。分度圓、齒頂圓等也都在大端定義。而在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，以齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪作為計(jì)算的依據(jù)。推導(dǎo)強(qiáng)度計(jì)算公式時(shí)要用到如下參數(shù)和尺寸之間的關(guān)系（設(shè)齒寬中點(diǎn)平均分度圓直徑為dm₁,dm₂、齒寬中點(diǎn)當(dāng)量齒輪的分度圓直徑為dv₁,dv₂）：

令φ_R=b/R，稱為錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)（通常取φ_R=0.25-0.35,最常用的值為φ_R=1/3）于是：




二、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算

直齒錐齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度可近似地按平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。因而可直接沿用直齒輪彎曲強(qiáng)度校核公式，得

直齒錐齒輪的載荷系數(shù)同樣為，其中使用系數(shù)KA可由表1查��；動(dòng)載系數(shù)Kv可由圖5按低一級(jí)的精度線及vm(m/s)查��；齒間載荷分配系數(shù)及可取為1；齒向載荷分布系數(shù)可按下式計(jì)算：

= =1.5

式中是軸承系數(shù)，可從表10中查取

YFa,YSa分別為齒輪系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù)zv查表5�！　　　　　　�

將：

代入校核公式，得設(shè)計(jì)公式：

三、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度，仍按平均分度圓處的當(dāng)量圓柱齒輪計(jì)算，工作齒寬即為錐齒輪的齒寬b。按赫茲公式計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度時(shí)，式中的綜合曲率為：

將式(l)及代入赫茲公式，并令接觸線長度L=b,得：

對(duì)α=20°的直齒錐齒輪，ZH=2.5，于是可得：

上面兩式分別為校核式和設(shè)計(jì)式。

四、曲齒錐齒輪傳動(dòng)簡介

曲齒錐齒輪傳動(dòng)較之直齒錐齒輪傳動(dòng)具有重合度大、承載能力高、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了日益廣泛的應(yīng)用。 　　曲齒錐齒輪有圓弧齒（簡稱弧齒，為格里森制齒輪）及長幅外擺線齒（為奧里康制齒輪）等。格里森制弧齒錐齒輪傳動(dòng)的壓力角α取為=20°，平均分度圓處的齒輪螺旋角βm（如右圖）取為30°或0°（零度弧齒錐齒輪）。 　　零度弧齒錐齒輪傳動(dòng)較之直齒錐齒輪傳動(dòng)，平穩(wěn)性及生產(chǎn)率都高，并因βm=0，軸向力的方向亦不隨轉(zhuǎn)矩方向的改變而改變。經(jīng)磨制零度弧齒錐齒輪傳動(dòng)，圓周速度可達(dá)50m/s。零度弧齒錐齒輪傳動(dòng)多用來取代直齒錐齒輪傳動(dòng)。 　　弧齒錐齒輪的軸向力的方向與齒輪的轉(zhuǎn)向及齒輪的螺旋方向有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使齒輪所受的軸向力有使齒隙增大的作用，以免嚙合的齒輪楔緊。 　　弧齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度目前是按美國格里森公司提供的方法計(jì)算，該計(jì)算方法比較具體，詳盡地反映了弧齒錐齒輪傳動(dòng)中齒輪實(shí)際受力的狀況和所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力及接觸應(yīng)力的大小，并提供了較為完備的設(shè)計(jì)資料。