第6章 锥齿轮的设计计算
6.1 锥齿轮的各参数设计与计算
1、选用斜齿锥齿轮传动，小型道路清扫车为一般机械转速不高，故选用8 级精度选择小锥齿轮的材料为42SiMn(调质硬度240∽270HBS), 大锥齿轮的材料为42SiMn(调质硬度210∽240HBS)。
（1）齿形角α
选用EN刀盘，则α=20° （2）大端端面模数 根据强度与类比法确定 m＝4 （3）齿数比
由传动关系可知，齿数比μ=（4）确定齿数
由机械设计手册表13-3-11和实际空间得z1=17，z2=μz1=2×17=34.因为z1和z2最好无公因数，取z2=33，则实际传动比μ=2.06
（5）分锥角δ
tanδ1=
17=0.4857 δ1= 25°54′23″ δ352n1z2==2 n2z1=64°5′37″
（6）分度圆直径
d1=m z1=4×17=68mm d2=m z2=4×33=132mm （7）锥距R
R=
（8）齿宽b
b=(
11～)R=22mm 43d1=77.82mm
2sin?1（9）假想平面齿轮齿数Zc
27
Zc=
z 2=38.91mm sin?2（10) 参考点锥距Rp
Rp=R－0.415b=77.82－0.415×22=68.69mm
（11）小端锥距Ri
Ri=R－b=77.82－22=55.82mm
（12) 齿宽中点螺旋角?m
取?m=35°，小齿轮右旋，大齿轮左旋。
/（13）初定参考点螺旋角?p
/ ?p=0.914（β
m+6°）=0.9143（35°+6°）=37.5°
（14）选择铣刀盘
/由机械设计手册图13-3-10，根据?p=37.5°，Rp=68.69mm,查得标准刀盘半径//rb=44mm，对应的螺旋角?p=40°，由表13-3-19得Zw=4
（15）选择刀片型号
/由机械设计手册图13-1-11和表13-3-19，根据Zc=38.91mm，?p=37.5°,确定2选用EN4-44刀盘时用3号刀片 r?=1972mm2.
（16) 参考点法向模数mp
68.692?1972 mp=2=23=2.708 2Zc2?Z?38.912?42（17) 参考点实际螺旋角β
β β
（18）齿高h
h=2.15 mp+0.35=2.1532.708+0.35=6.17mm
（19) 铣刀轴倾角Δα 由δ
2max2Rp?r?2p =
2.708?38.91=0.7670
2?68.69p=
mpZc2Rpp=39°55′
rb44==7.13和βh6.17p=39°55′，查机械设计手册图13-3-12得
=79°18′
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所以Δα=0
（20）高变位系数x
因为Z1=17﹥16，所以x1= x2=0 （21）齿顶高ha
ha1=(1+ x1) mp=(1+0)32.708=2.708mm ha2=(1+ x2) mp=(1+0)32.708=2.708mm （22）齿根高hf
hf1=h－ha1=6.17－2.708=3.462mm hf2=h－ha2=6.17－2.708=3.462mm （23) 切向变位系数xt
xt1=
?-12?1==0.02 5050 xt2=- xt1=-0.02 （24）齿顶圆直径da
da1= d1+2ha1cosδ1=68+232.7083cos25°54′23=72.87mm da2= d2+2ha2cosδ（25) 外锥高Ak
Ak1=Rcosδ1- ha1sinδ1
=77.823cos25°54′23″－2.7083sin25°54′23″ =68.816mm
Ak2=Rcosδ
22=132+232.7083cos64°5′37=134.37mm
- ha1sinδ
2
=77.823cos64°5′37″－2.7083sin64°5′37″ =32.143mm
（26) 安装距
按结构确定A1=88mm, A2=72mm （27) 支承端距H
H1= A1－Ak1=88－68.82=19.18mm H2= A2－Ak2=72－32.14=39.86mm
（28) 大端螺旋角β
查机械设计手册图13-3-16，由β54′。
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R77.82=39°55′，==1.13,查得β=48°pRP68.69
（29）弧齿厚s
s1=m(
?2x1tan?++xt1) 2cos?3.142?0?tan?++0.02)=6.36mm 2cos?=43(
s2=πm－s1=3.14×4－6.36=6.2mm 2、将以上数据列如表6-1所示：
表6-1 中央螺旋传动锥齿轮主要参数表
项目 齿数 大端模数（mm） 齿形角 螺旋角及旋向 分锥角 高度变位系数 切向变位系数 大端分度圆直径 全齿高 齿顶高 齿根高 参考点法向模数 齿宽 大端锥距 小端锥距 齿顶圆直径 外锥高 安装距 支承端距 大端螺旋角 弧齿厚 δ主动齿轮 z1=17 Me=4 α=20° 从动齿轮 z2=33 Me=4 α=20° ?m=35°（右） 1= 25°54′23″ ?m=35°（左） δ2=64°5′37″ x2=0 xt2=-0.02 d2=132mm x1=0 xt10.02 d1=68mm h1=6.17mm ha1=2.708mm hf1=3.462mm h2=6.17mm ha2=2.708mm hf2=3.462mm mp2=2.708 b2=22mm R2=77.82mm Ri2=55.82mm da2=134.37mm Ak2=32.143mm A2=72mm H2=39.86mm β2=48°54′ s2=6.2mm mp1=2.708 b1=22mm R1=77.82mm Ri1=55.82mm da1=72.87mm Ak1=68.816mm A1=88mm A2=72mm H1=19.18mm β1=48°54′ s1=6.36mm 30
3、大锥齿轮如图6-1所示，小锥齿轮如图6-2所示：
图6-1 从动锥齿轮
图6-2 主动锥齿轮
6.2 锥齿轮校核计算
T1=9550
P 0.058=95503=4.6N·m n12031