直齿圆锥齿轮传动
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锥齿轮用来实现同一平面两相交轴之间的传动，考虑便于加工，交角一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由大端到小端逐渐收缩变小，由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关 “圆柱” 在锥齿轮中就变成了 “锥”，如分度锥、节锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动 （＜5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大 等特点，用于高速重载的场合。本节只讨论δ＝90°的标准直齿锥齿轮传动。当两轴正交 （δ1＋δ2＝90°）时，直齿锥齿轮齿廓在节点Ｐ接触的受力情况如图所示。在忽略摩擦力时法向力Fn可分解为圆周力Ft、 径向力Fr和轴向力Fa三个分力。法向力 Fn＝Ft1/cosα 式中，dm1＝d1－bsinδ1（b为轮齿宽度，d1为大端面分度圆直径，δ1为小齿轮的分锥角）是小齿轮齿宽中点的分度圆直径。（１）圆周力Ft的方向在主动轮上与运动方 向相反，在从动轮上与运动方向相同，且互为作用力与反作用力，即Ft1＝－Ft2；（２）径向力Fr的方向对两轮都是垂直指向各自齿轮的轴线；（３）轴向力Fa的方向对两齿轮均指向各自齿轮的大端。由于两锥齿轮的轴相互垂直，即δ1＋δ2＝90°，因此，小齿轮上的径向力和轴向力分别与大齿轮上的轴向力和径向力为作用力与反作用力，即Fr1＝－Fa2，Fa1＝－Fr2。直齿锥齿轮从大端到小端的分度圆直径和模数都是变化的，因此强度计算比较复杂。为了简化计算，通常按其齿宽中点处当量齿轮进行强度计算，齿宽中点处当量齿轮的模数就是 齿宽中点处的模数、齿宽中点处当量齿轮的半径就是齿宽中点处背锥的母线长。也就是直齿 锥齿轮的强度与齿宽中点处的当量齿轮等强度。这样，就可以直接引用直齿圆柱齿轮的相应 公式进行计算，但需要将公式中参数代入当量齿轮的参数，然后将当量齿轮的参数转化为齿 宽中点处的参数，进而转化为大端参数，因为大端参数容易测量。将锥齿轮齿宽中点处的背锥展成平面扇形 （如图所示），并取锥齿轮平均模数ｍｍ和标准 压力角α，将两扇形补足为完整的圆柱齿轮，该直齿圆柱齿轮即为齿宽中点处的当量齿轮。引入齿宽系数ψR＝b/R，可得当量齿轮与锥齿轮大端面之间的参数关系。标准直齿锥齿轮传动 几何关系 （轴交角Σ＝90°）
