锥齿轮设计

锥齿轮设计设计锥齿轮，传递额定转矩T=570N,螺旋角βm=5.5°，传动比u=1,Z1=Z2=13,齿轮材料40Cr,齿面硬度58—62HRC,齿宽系数φk=0.25,小齿轮轴悬臂支承，大齿轮轴双跨支承。查表得：Zb≥0.85,Z=1.735，KA=1.5,Kβ=1.5,σHlim=1500N/mm,e=1100,Σ=90°。DH1≥eZbZφ［KAKβT12Hlim)u(sim］1/3=1100×0.85×1.735×（1.5×1.5×572×2150077.3sim）1/3=86.881.选定齿数Z和模数m:选Z1=Z2=13,m=DH1/Z1=86.88/13=6.66832.选变位系数：螺旋角=5.5°接近零度曲齿锥齿轮，取x1=0.8,x2=0.3XΣ=x1+x2=0.8+0.3=1.1切向变位系数：X1=0.8齿轮齿顶变尖，取xt1=0.2根据保持标准齿全高σ=0xt2=xtΣ-xt1=0.0312-0.2=-0.16883.几何计算：轴交角ΣΣ=90°齿数比uu=Z2/Z1=13/13=1节锥角δδ1=δ2=arctanCOSUsin=45°分度圆大端端面模数m=6.6683齿形角α0=20°齿顶高系数h*=1顶隙系数c*=0.2齿宽b=R/4—R/3=50径向变位系数x1=0.8x2=0.3齿高变动系数σ=0平均当量齿轮Zvm=0.5'2'1coscosZZ=10.385节锥与分锥的比值Ka=(XΣ/Zvm)+1=0.106分度圆直径d1=d2=mz1=mz2=86.671齿全高h=(2h*+c*-σ)m=14.67分圆齿顶高ha=(h*+x-σ)mha1=12分圆齿根高hf=h-hahf1=hf2=6.001节圆齿根高h’f=0.5(Ka-1)d/cosδhf1=hf2=3.149节圆齿顶高h’a=h-h’fh’a1=h’a2=11.521节锥齿根角θ’f=arctan(h’f-R’)’f1=1.056°θ’f2=4.303°根锥角δf=δ’–θ’f1δf1=13.8°δf2=70.833°顶锥角δa=δ+θfδa1=19.17°δa2=76.2°顶圆直径da=Kd+2h’acosδ’da1=da2=109.89,冠顶距Aa=R’cosδ’-h’asinδ’Aa1=Aa2=162.176安装距A1=168A2=80轮冠距Ha=A-AaHa1=Ha2=5.8244.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×Zκ×1mbeH/)1(uuuuFKKKKtmHHVA（1）节点区域系数ZHZH=tbwtancoscos2costtβb=arcsin[sinβmcosα0]=5.1674°αt=20.085αw1=21.6913ZH=2.382(2)查表，弹性系数ZE=189.3N/mm2(3)重合度系数ZεZε=3)1)(4(+=0.926(4)螺旋角系数Zβ=mcos=0.998(5)有效宽度beH=0.85b=42.5mm（6）锥齿轮系数Zk=0.85（7)使用系数KA=1.5(8)齿宽中点分锥的圆周力：dm1=Rmd1/R=74mmFtm=2000T1/dm1=15459.5N(9)动载系数Kv=NK+1N=0.0273K=K1beH/(KAFtm)+cv3=0.499Kv=1.013（10）齿向载荷分布系数KHβ=1.65（11）齿间载荷分配系数KHα=1.4（12）轮滑剂系数ZL=0.95(13)速度系数Zv=0.97(14)粗糙度系数ZR=0.985.齿根弯曲强度验算σf1。2=KAKvKFαKFβFtmYsa1.2YβYαYFa1.2Yk/beFmnmKFα=1.4KFβ=1.65beF=42.5Sfmin=1YST=2Yk=1Mnm=5.6666Yfa1=Yfa2=2.03Ysa1=Ysa2=2.03Yε=0.805Yβ=0.99Yδre1T=1.02Yrre1T=1.02Yx=0.995σFlim=470N/mm2(MQ)320N/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