锥齿轮传动设计与制造

锥齿轮在相交轴传动中,由于其重合度高、传动平稳而广泛使用于我国的汽车、拖拉机、机床、航空、航海等行业。锥齿轮在几何上非常复杂,其设计和制造方法密切相关,加工中的切齿调整方案直接影响着齿轮副的啮合质量。 为适应科研、生产与教学的需求，满足广大工程技术人员提高锥齿轮的设计和加工水平的需要，我们编写了《锥齿轮传动设计与制造》一书。本书详细讲述了锥齿轮和准双曲面齿轮传动的设计，直齿、斜齿和螺线齿锥齿轮的加工，弧齿锥齿轮的加工，延伸外摆线等高齿锥齿轮的加工。在编写过程中，力求突出科学性、优选性、实用性，使广大工程技术人员既了解新资料，又能指导实际设计及加工工作。

《锥齿轮传动设计与制造》详细论述了锥齿轮传动设计，直齿、斜齿和螺线齿锥齿轮的加工，弧齿锥齿轮的加工，延伸外摆线等高齿锥齿轮的加工。在编写过程中，力求突出科学性、优选性、实用性。本书的特点是内容系统完整、设计计算与加工方法并重，内容丰富，资料翔实，实用性强。《锥齿轮传动设计与制造》可供齿轮传动装置的科研人员、设计人员以及相关工程技术人员学习和使用，同时还可供高等院校相关专业师生参考阅读。

绪论1

0.1概述1

0.2锥齿轮和准双曲面齿轮的齿制3

第1章锥齿轮传动设计4

1.1锥齿轮基本参数4

1.2锥齿轮及准双曲面齿轮传动特点5

1.2.1锥齿轮传动特点5

1.2.2准双曲面齿轮传动特点6

1.3锥齿轮及准双曲面齿轮的特殊术语及定义7

1.3.1齿轮各部主要名称及代号7

1.3.2轮齿各部主要名称及定义8

1.3.3齿线8

1.3.4螺旋角及螺旋方向9

1.3.5齿高9

1.3.6重合度9

1.4锥齿轮及准双曲面齿轮的应用范围9

1.5锥齿轮及准双曲面齿轮的设计11

1.5.1分度圆直径的选择11

1.5.2齿数及模数的选择12

1.5.3齿宽的确定13

1.5.4螺旋角的选择13

1.5.5螺旋方向的确定14

1.5.6准双曲面齿轮的偏置矩14

1.5.7压力角的选择14

1.5.8齿侧间隙的选择15

1.5.9锥齿轮的变位15

1.6锥齿轮传动的几何计算16

1.6.1轴交角Σ=90°锥齿轮传动的几何计算16

1.6.2轴交角Σ≠90°弧齿锥齿轮的几何计算35

1.6.3零度齿锥齿轮的几何计算36

1.6.4弧齿锥齿轮切齿根切验算37

1.6.5摆线齿锥齿轮的几何计算37

1.7准双曲面齿轮的几何计算42

1.7.1弧齿准双曲面齿轮的几何计算42

1.7.2摆线齿准双曲面齿轮的几何计算47

1.8锥齿轮承载能力计算50

1.8.1受力分析50

1.8.2承载能力计算51

1.8.3锥齿轮传动设计中几个问题63

1.8.4圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法75

1.8.5锥齿轮的接触强度简化计算119

1.9锥齿轮精度120

1.9.1公差等级120

1.9.2锥齿轮齿坯公差123

1.9.3锥齿轮和齿轮副的检验与公差124

1.9.4锥齿轮副侧隙126

1.9.5图样标注129

1.9.6锥齿轮结构129

1.9.7锥齿轮工作图上应注明的尺寸数据130

1.9.8锥齿轮精度选择及各国的精度对照130

第2章直齿、斜齿和螺线齿锥齿轮的加工135

2.1锥齿轮加工概述135

2.1.1锥齿轮的特点和加工原理135

2.1.2锥齿轮齿坯的准备137

2.1.3锥齿轮的齿形加工139

2.1.4热处理后基准的修正143

2.1.5机床锥齿轮的典型工艺路线143

2.2直齿锥齿轮刨齿法145

2.2.1粗加工145

2.2.2精刨147

2.2.3刨齿工艺参数的选择147

2.2.4接触区修正148

2.2.5刨齿心轴149

2.3直齿锥齿轮双刀盘铣齿法150

2.3.1机床加工原理及结构特点150

2.3.2机床调整卡151

2.3.3齿轮的接触区调整154

2.4直齿锥齿轮精密锻造法157

2.4.1保证齿轮精锻工艺稳定性的要素157

2.4.2模具158

2.4.3精锻齿轮的切削加工159

2.5斜齿锥齿轮刨齿法161

2.6仿形法刨齿162

2.7成形法铣齿164

2.7.1成形法铣直齿锥齿轮164

2.7.2成形法铣螺线锥齿轮166

第3章弧齿锥齿轮的加工170

3.1弧齿锥齿轮的铣削加工170

3.1.1弧齿锥齿轮的切齿原理与刀号选择170

3.1.2弧齿锥齿轮的切齿方法171

3.1.3加工参数与机床的调整参数174

3.1.4刀顶距与齿规尺寸176

3.1.5单号双面法切齿计算178

3.1.6双面法与固定安装法180

3.2弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的大批量加工方法180

3.2.1大批量生产锥齿轮加工工艺180

3.2.2弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮典型加工方法185

3.2.3锥齿轮副质量控制220

3.3弧齿锥齿轮的单件和小批量加工方法221

3.3.1铣齿222

3.3.2磨齿238

3.3.3机床的调整计算238

3.3.4机床调整240

3.3.5铣齿工艺参数的选择241

3.3.6心轴242

3.3.7接触区修正242

3.3.8单件小批生产锥齿轮的检验248

3.3.9加工误差分析249

3.4锥齿轮误差测量249

3.4.1齿距误差250

3.4.2齿形误差250

3.4.3啮合精度250

3.5AGMA锥齿轮检测标准251

3.5.1定义251

3.5.2基准面252

3.5.3单个齿距偏差fpt（PV法）、齿距累积偏差Fp（AP法）和分度偏差Fx252

3.5.4齿圈径向圆跳动（RD法）的测量253

3.5.5用CMM（坐标测量仪）测量齿面254

3.5.6接触区（VH法）测量齿廓255

3.5.7双面啮合综合测试256

3.5.8齿厚测量257

3.5.9CMM测量实例258

3.5.10接触区检验实例262

3.5.11单面啮合综合测量264

3.5.12公差表266

3.5.13齿坯公差270

第4章延伸外摆线等高齿锥齿轮的加工272

4.1延伸外摆线等高齿锥齿轮两种齿制的特点272

4.1.1奥利康（Oerlikon）制锥齿轮272

4.1.2克林贝格制锥齿轮275

4.2奥利康锥齿轮和准双曲面齿轮276

4.2.1概述276

4.2.2刀倾全展成法（Spiroflex）和半展成法（Spirac）277

4.2.3常用奥利康铣齿机278

4.2.4奥利康铣刀盘281

4.2.5奥利康齿轮的设计285

4.2.6切齿调整计算300

4.2.7奥利康锥齿轮的CDS软件包320

4.3克林贝格锥齿轮325

4.3.1概述325

4.3.2切齿原理325

4.3.3铣齿刀具330

4.3.4铣齿机床338

4.3.5几何参数设计计算342

4.3.6铣齿调整计算347

4.3.7电算程序简介358

4.3.8齿面接触区的修正362

4.3.9齿面研磨简介365

4.3.10锥齿轮检验368

4.3.11弧齿锥齿轮数控铣齿机368

4.3.12锥齿轮磨齿机简介370

参考文献372