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　　详解如何计算伞齿轮的强度

　　伞齿轮的强度计算算起来比较复杂点，很多朋友都再问我们怎么计算，下面就给大家介绍下：

　　为提高伞齿轮的承载能力，要计算下齿轮的参数和系数，对齿轮进行设计。由于表面上的硬化技术，齿轮的承载能力能得到提高，对于齿轮齿面的计算，小的齿轮可以用赫兹应力公式计算。

　　计算伞齿轮面齿根合成应力的计算，考虑到接触强度和弯曲疲劳强度，确定齿轮的几何参数、材料、许用疲劳强度及齿轮的硬度曲线和齿面的硬化层深度。随模数的不断增大，齿高和齿轮当时接触半径增大，应力的***点已不在齿轮硬化层的表面层，而是在内部的某一个深度。例如：中心距A=1000(mm)，I=3的齿轮箱的大齿轮，应力***齿面以下应力分布及其强度计算的研究，提出了“三向应力理论“：齿面以下受三向单个应力组成的合成应力作用，应用主延伸假设得到包括齿面应力在内的齿截面的应力分布曲线，能反映出齿面的能力。

　　伞齿轮的制作工艺

　　制造伞齿轮常用的钢有调伞齿轮、质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的伞齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的伞齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

　　箱体配件未来齿轮正向重载、高速、和率等方向发展，并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。

　　而伞齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础；发展以圆弧齿廓为代表的新齿形；研究新型的齿轮材料和制。

　　伞齿轮锻件设计

　　伞齿轮锻件图设计伞齿轮锻件图应符合金属成形规律，能起到合理精化齿轮毛坯作用，即保证齿形充填良好，精度高，齿面不再机械加工等，因此齿轮锻件图齿形部分的几何尺寸与零件致，并在不影响使用的前提下进行成形所需工艺参数设计。锻件图没有设计飞边，这与闭式成形思路一致。分模面选在分度圆的某个位置，实际情况有可能在此产生飞边，这是不希望出现的，但可以通过对合模力的调整来克服这一缺陷。

　　在保证有效齿长的前提下，齿轮的大端留有冷锻成形工艺自然形成的过渡圆角，目的在于降低成形力以及弹性变形，减少因弹性变形带来的模具工艺参数调整。

伞齿轮成形模具加工技术的进步

　　在20世纪90年代及以前，放电加工是伞齿轮成形模具齿廓加工的主要手段，而齿轮电极主要用精密刨齿机刨出。刨齿加工是一种齿轮的展成成形加工，因此刨出的齿轮电极是一个符合标准的渐开线齿轮，而电蚀加工出的齿轮模忠实拷贝了电极的形状，所以这是一个标准的齿轮型腔。这对于一般精度的伞齿轮成形来说并没有什么问题，但对于噪声和传动平稳性要求很高的轿车齿轮来说，一个符合标准齿廓的伞齿轮有时并不能获得的传动效果。为了改善传动平稳性并减小传动噪声，一般要对伞齿轮的齿形和齿向作修鼓处理，如图12、13所示。无载荷和轻载状态时，齿廓啮合处为修鼓的渐开线，如图12a所示；重载状态时，齿廓啮处由于接触应力较大而发生弹性变形，接近标准渐开线，使齿廓在重载时保持良好的齿形，如图12b所示。如图13a所示为标准的齿向形状，齿轮装配稍有误差就会使齿廓接触痕迹发生偏差，从而使传动精度和平稳性下降，并使传动噪声增加；如图13b所示为修鼓的齿向形状，即使装配稍有误差，齿廓的接触痕迹也能保持对称的良好形状。