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标准直齿锥齿轮传动设计实例及分析

2025-10-15

设计图所示闭式直齿锥齿轮减速器的锥齿轮传动，该传动轴交角90°；小齿轮悬臂支撑，大齿轮两端支撑，传递功率P＝7.5kW，小齿轮转速n1＝960r/min，传动比ｉ＝2.5，电动机驱动，单向运转，单班制工作，使用寿命10年。

锥齿轮设计实例运动简图

１—电动机　２—联轴器　３—减速器４—鼓轮　５—传送带

1.设计计算步骤

设计项目及依据和计算结果如下所示

上面对应的表格以及见图几会在齿轮设计标准章节表述。

2.结构设计

强度计算只是计算出齿轮的主要几何尺寸：齿顶圆直径、分度圆直径、齿根圆直径、齿宽，其他尺寸的确定和齿轮采用何种结构是齿轮结构设计的内容。

（１）小齿轮结构设计

因小齿轮的分度圆直径da1=80.58ｍｍ，小于160ｍｍ，应采用实心轮。但本例因没有设计轴，不知是否为齿轮轴，结构设计略。

（２）大齿轮结构设计

因齿顶圆直径da2＝191.21ｍｍ，大于160ｍｍ，但小于500ｍｍ，故选用辐板（孔板）式结构。

内孔本应由轴的强度计算及结构设计后再确定，本题因没进行轴的设计，此处假定为 ϕ45ｍm。

D3＝1.6 ×45mm＝72mm，取d3＝75mm；l≈（1～1.2）D4≈1.1×45ｍｍ＝49.5ｍｍ，取ｌ＝50ｍｍ；　

δ1＝21.64°， δ2＝90°－21.64°＝68.36°＝68°21′36″

取D0＝110ｍｍ，工艺孔取４个， ϕ25ｍｍ。

3.零件工作图绘制

大齿轮零件工作图的绘制包括以下主要内容：

（１）视图

因为齿轮属于盘类零件，与带轮、链轮、蜗轮等零件相同，视图选择只需两视图即可表达清楚，零件图按国家标准《机械制图》的规定画出。如果是齿轮轴，则与轴类零件图相似，为了表达齿形的有关特性及参数必要时应画出局部剖视图。

（２）标注尺寸

各径向尺寸以齿轮孔中心线为基准（齿轮轴则以轴心线为基准），齿宽方向以端面为基准标注尺寸。分度圆直径为设计的基本尺寸，应标注出准确值（至少精确到小数点后面2位），顶圆直径、全齿高是加工的主要尺寸，也应标注出准确值，至少精确到小数点后面2位。根圆直径不标注（给出全齿高或齿顶高系数后加工时自然形成），如果标注则说明有特殊要求。

（３）标出尺寸及公差

１）齿轮的轴孔

２）齿顶圆尺寸偏差

３）轮毂槽

（４）标出几何公差

１）齿轮齿顶圆的径向圆跳动公差

２）齿轮端面的端面圆跳动公差

３）轮毂槽的对称度公差

（５）标出表面粗糙度

圆柱齿轮各表面粗糙度值根据其功能并结合加工方法确定。

（６）编写啮合特性表

啮合特性表是齿轮零件工作图不可缺少的内容，包括加工齿轮和检测齿轮所必需的参数，主要包括：