直齿锥齿轮传动特点及应用场合

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：图1-56 直齿锥齿轮与直齿圆柱齿轮相对应，直齿锥齿轮有分度圆锥、齿顶圆锥和齿根圆锥。一对直齿锥齿轮两轴线的交角称为轴交角，用Σ表示。因此直齿锥齿轮传动一般用于低速、轻载的场合。

1.直齿锥齿轮的特点及应用

直齿锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，其轮齿为与分度圆锥面母线一致的直齿，由大端向小端逐渐减小，如图1-56所示。

图1-56 直齿锥齿轮

与直齿圆柱齿轮相对应，直齿锥齿轮有分度圆锥、齿顶圆锥和齿根圆锥。对应的分别为分锥角δ、顶锥角δ_a和根锥角δ_f。一对直齿锥齿轮两轴线的交角称为轴交角，用Σ表示。Σ=δ₁+δ₂，其中δ₁、δ₂分别为小齿轮与大齿轮的分锥角。Σ可根据传动要求来决定，常用轴交角Σ=90°，如图1-57所示，故传动比

i₁₂=ω₁/ω₂=z₂/z₁=r₂/r₁=cotδ₁=tanδ2

图1-57 直齿锥齿轮传动及其几何尺寸

与直齿圆柱齿轮相比，直齿锥齿轮加工比较困难，又有轴向力的问题，且其中总有一个齿轮必须悬臂安装。这就使得安装和支承结构较复杂，还会影响传动精度和承载能力。因此直齿锥齿轮传动一般用于低速、轻载的场合。

2.直齿锥齿轮的主要参数及几何尺寸计算

直齿锥齿轮的轮齿有大、小端，在计算时以大端的参数为标准。这是因为大端尺寸较大，易于测量且相对误差小，同时也便于确定传动的外形尺寸。

（1）主要参数

1）模数m。锥齿轮模数的标准值见表1-6。

2）压力角α。国家标准规定α=20°。(https://www.chuimin.cn)

3）齿顶高系数和顶隙系数。国家标准规定：正常齿制h_a^∗=1，c^∗=0.2。

表1-6 锥齿轮模数（摘自GB/T 12368—1990）（单位：mm）

（2）几何尺寸计算直齿锥齿轮的基本尺寸如图1-57所示，其计算公式见表1-7。

表1-7 直齿锥齿轮的几何尺寸计算公式（Σ=90°，α=20°，h_a^∗=1，c^∗=0.2）

例1-5 一对标准直齿锥齿轮，模数m=4mm，z₁=20，z₂=40，轴交角Σ=90°，已知齿轮为正常齿制，试计算两锥齿轮的全部尺寸。

3.直齿锥齿轮的正确啮合条件

直齿锥齿轮的正确啮合条件是两齿轮大端的模数和压力角分别相等，即

m₁=m₂=m

α₁=α₂=α