标准直齿锥齿轮传动设计实例及分析

2025年10月21日更新

要设计图里那种闭式直齿锥齿轮减速器的锥齿轮传动——传动轴交角90°，小齿轮悬臂装，大齿轮两端支撑。传递功率7.5kW，小齿轮转速960r/min，传动比2.5，电动机驱动，单向转，单班制用10年。设计计算步骤的项目、依据和结果表格，齿轮设计标准章节里会讲——主要是算出齿...

要设计图里那种闭式直齿锥齿轮减速器的锥齿轮传动——传动轴交角90°，小齿轮悬臂装，大齿轮两端支撑。传递功率7.5kW，小齿轮转速960r/min，传动比2.5，电动机驱动，单向转，单班制用10年。

设计计算步骤的项目、依据和结果表格，齿轮设计标准章节里会讲——主要是算出齿顶圆、分度圆、齿根圆直径和齿宽这些核心尺寸，剩下的得靠结构设计定。

小齿轮结构设计：分度圆直径da1=80.58mm，不到160mm，得用实心轮。但这次没设计轴，没法确定是不是齿轮轴，结构设计就略过了。

大齿轮不一样——齿顶圆直径da2=191.21mm，160mm到500mm之间，选辐板（孔板）式结构。内孔本来得等轴的强度计算和结构设计完才定，这次没设计轴，先假定是φ45mm。D3按1.6×45算得72mm，取75mm；l大概是（1～1.2）倍D4，1.1×45是49.5mm，取50mm。δ1=21.64°，δ2=90°-21.64°=68.36°（也就是68°21′36″），D0取110mm，工艺孔开4个φ25mm的。

结构设计完，得画零件工作图，具体要做这些：

先选视图——齿轮是盘类件，跟带轮、链轮、蜗轮一样，两视图就够，按《机械制图》国标画。要是齿轮轴，就跟轴类零件图差不多，必要时画局部剖视，把齿形特性和参数表达清楚。

然后标尺寸：径向尺寸以齿轮孔中心线为基准（齿轮轴就用轴心线），齿宽方向以端面为基准。分度圆直径是设计基本尺寸，得标准确值（至少两位小数）；顶圆直径、全齿高是加工主要尺寸，也得标准（同样至少两位小数）。根圆直径不用标——给了全齿高或齿顶高系数，加工时自然出来，标了就是有特殊要求。

得标的尺寸和公差有三个：齿轮轴孔、齿顶圆尺寸偏差、轮毂槽。

几何公差要标三个：齿轮齿顶圆的径向圆跳动公差、齿轮端面的端面圆跳动公差、轮毂槽的对称度公差。

表面粗糙度看圆柱齿轮各表面的功能，结合加工方法定。

啮合特性表不能少——得包含加工和检测齿轮的必需参数：加工用的模数m（mn）、齿数z、压力角α、齿顶高系数ha、变位系数x；检测用的精度等级（运动精度、工作平稳性精度、接触精度）、齿轮和传动检验项目、齿轮副侧隙及齿厚极限偏差这些。

技术要求要包括两点：一是材料表面性能——比如热处理方法，还有热处理后的硬度值；二是图里没标清的圆角、倒角尺寸，以及其他特殊要求。

最后是标题栏，得写名称、比例、材料、图号、日期、设计人、审阅人这些。