直齿锥齿轮正交传动的几何计算见表6-11;曲线齿锥齿轮正交传动的几何计算见表6-12;z1<12,α=20°,βm=35°~40°的弧齿锥齿轮参数见表6-13;锥齿轮不同传动比时大小轮的最少齿数见表6-14。
表6-11 直齿锥齿轮正交传动的几何计算
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表6-12 曲线齿锥齿轮正交传动的几何计算
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注:1.克林贝格机床加工的齿轮参数还必须满足Rmsinβm<r<Rsinβ的关系式,r为刀盘半径。
2.克林贝格齿制的大、小端螺旋角、弧齿厚计算和不根切等校核及为改善传动性能所作的修整计算的公式繁多,有些和刀具及机床调整参数有关。需要时可请制造厂帮助核算。
图6-19 直齿及零度弧齿锥齿轮小齿数z1
图6-20 直齿及零度弧齿锥齿轮切向变位系数xτ(格里森齿制,α=20°)
由于直齿锥齿轮几何计算时,涉及许多角度值计算,特别是精确计算,角度要算到秒(1″),三角函数值要查八位数。为了便于实际应用,今将直齿锥齿轮简化为表6-15,并配合公式查表便可。
【例6-1】 某减速器中有一对直齿锥齿轮,已知轴交角Σ=90°,模数m=10mm,小齿轮z1=19,大齿轮齿数z2=38,压力角α=20°,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2,试确定该对齿轮的各部分尺寸。
图6-21 弧齿锥齿轮小轮齿数z1(βm=35°)
解:根据z1=19,z2=38,查表6-15,得
δ1=26°34′,δ2=63°26′,θa=2°42′,θf=3°14′,R=21.243mm,da1=20.79mm,da2=38.89mm,n1=0.45mm,n2=0.89mm,l1=0.87mm,l2=0.41mm。
表6-13 z1<12,α=20°,βm=35°~40°的弧齿锥齿轮参数
表6-14 锥齿轮不同传动比时大小轮的最少齿数(齿形角20°)
图6-22 弧齿锥齿轮切向变位系数xτ(格里森齿制)
图6-23 弧齿锥齿轮β=35°时不产生根切的最大齿根角
1)分度圆锥角(查表6-15)
δ1=26°34′,δ2=63°26′
2)分度圆直径
d1=mz1=10×19mm=190mm
d2=mz2=10×38mm=380mm
3)锥距R(查表6-15表值×m)
R=21.243×10mm=212.43mm
4)齿宽b
b=R/3=212.43mm/3=70.81mm,取b=70mm或65mm
5)齿顶圆直径(查表6-15表值×m)
da1=20.79×10mm=207.9mm
da2=38.89×10mm=388.9mm
6)齿顶角(查表6-15表值)
θa=2°42′
7)齿根角(查表6-15表值)
θf=3°14′
8)顶锥角(查表6-15表值δ+θa)
δa1=δ1+θa=26°34′+2°42′=29°16′(1°=60′)
δa2=δ2+θa=63°26′+2°42′=66°08′
9)根锥角(查表6-15表值-θf)
δf1=δ1-θf=26°34′-3°14′=23°20′
δf2=δ2-θf=63°26′-3°14′=60°12′
10)冠顶距
11)齿宽的影高(查表6-15表值×b)
l1=0.87×70mm=60.9mm(www.daowen.com)
l2=0.41×70mm=28.7mm
12)齿顶高的影高(查表6-15表值×m)
n1=0.45×10mm=4.5mm
n2=0.89×10mm=8.9mm
如果结构确定了H值,则安装距A便可确定。
表6-15 轴交角Σ=90°时锥齿轮各部分的基本尺寸(小齿轮齿数z1=12~30、m=1mm,ha*=1、c*=0.2)(单位:mm)
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注:1.本表数值适用于所有齿形角α的齿轮,但h*a=1,c*=0.2。而m≠1mm时,则R、da及n均须相应增减。如Dp=10mm,即m=2.54mm时,则R、da及n等值均须乘以2.54。
2.表中l是b=1mm时计算的,如计算的齿轮b=14mm,则l值须乘以14。
3.当计算齿轮c*≠0.2时,则θf值须另行计算。当h*a≠1时,则θa、θf、da、n及l值均须另行计算。
汽车差速器由于工况原因,齿数很少,小轮甚至不到10齿,大轮齿数为14~25。压力角为22°30′,有时也用α=25°。齿顶高系数h*a=0.8,顶隙系数c*=0.188。变位系数的选择也不同于一般的直齿锥齿轮。
用圆拉法加工直齿锥齿轮可获得高的切削生产率,但齿坯需特殊设计。
(2)直齿锥齿轮的根切检验
锥齿轮的根切检验严格地讲不能以背锥上的当量齿轮计算,格里森公司提供了不产生根切的最大齿根角θfmax的计算公式:
θfmax=[(1+tan2δsin2αcos2α)1/2-1]/(2tanδcos2α)
式中 θfmax——不产生根切时最大齿根角;
δ——分锥角;
α——压力角。
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