圆锥齿轮传动

1．锥齿轮的齿廓形成

锥齿轮齿廓的形成与圆柱齿轮相似，其不同点在于用基圆锥代替了基圆柱。如图6-25所示，发生面S与基圆锥的母线相切。当平面S沿基圆锥作纯滚动时，平面上一条与基圆锥母线ON相交的直线OK将在空间描绘出一渐开线曲面。该曲面即为直齿锥齿轮的齿廓曲面。直线OK上各点的轨迹都是渐开线。由于K点描绘出的渐开线NK上各点均与锥顶O等距，故该渐开线必定在一以锥顶O为中心，以OK为半径的球面上，称为球面渐开线。

图6-25  锥齿轮的形成

2．锥齿轮的传动比                                 

如图6-26所示，两轮的分度圆锥面与节圆锥面重合，δ₁、δ₂分别为两轮分度圆锥角。由图可知，两轮的分度圆直径d₁=2OC sinδ₁ ，d₂=2OC sinδ₂ ，故传动比为

        =ω₁/ω₂=d₂/d₁=Z₂/Z₁=simδ₂/simδ₁

因多数情况下，轴交角∑=δ₁+δ₂=90º，故

        = ω₁/ω₂ = d₂/d₁= Z₂/Z₁ = tanδ₂                          （6-9）

3． 圆锥齿轮的基本参数和尺寸

(1)基本参数

对于直齿锥齿轮，为便于尺寸计算和测量，标准规定以大端参数为标准值，即锥齿轮基本参数：模数m、压力角α=20º、齿顶高系数=1、顶隙系数=0.2等，均指大端而言。其大端模数标准值见表6-4所示。锥齿轮的几何尺寸如分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和齿高等也均为大端的端面尺寸。

                 表6-4  锥齿轮模数（GB12368-1990）

(2)标准直齿锥齿轮的几何尺寸计算

锥齿轮的齿高是由大端到小端逐渐收缩的，称为收缩齿锥齿轮。按顶隙不同，这类齿轮可分为正常收缩齿、等顶隙收缩齿及双重收缩齿三种。本节仅介绍正常收缩齿的锥齿轮。图6-27所示为一对正常收缩齿的标准直齿锥齿轮传动，其两轮分度圆锥、齿顶圆锥和齿根圆锥具有同一个锥顶O，其几何尺寸计算见表6-5所示。

表6-5  标准直齿圆锥齿轮的基本尺寸计算（∑=90º）

(3) 正确啮合条件

一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件为：两轮的大端模数和压力角分别相等。即

                                          (6-10)

                   δ₁+δ₂=90º

式中,δ₁+δ₂=90º是保证锥齿轮副作纯滚动时两个节圆锥顶重合，且齿面成线接触的条件。