曹俊

摘要：在机械传动行业中主要有带传动、链传动以及齿轮传动，在齿轮传动中主要有圆柱齿轮传动、行星齿轮传动、蜗轮蜗杆传动以及锥齿轮传动。由于锥齿轮能够实现输入轴和输出轴空间啮合传动且传递效率较高而得到广泛的应用。其中等顶隙弧齿锥齿轮可以进行磨削加工，在重载高速的工况中应用很普遍，但是其轴向力大，且随转向会发生变化。轴向力过大会降低轴承的寿命，如何优化设计去使锥齿轮产生的轴向力和圆柱斜齿轮产生的轴向力进行部分抵消是我们研究的方向。

关键词：齿轮传动;弧齿;锥齿轮;轴向力

0  引言

锥齿轮传动齿轮箱在各行业的应用非常普遍，主要以格里森锥齿轮和克林贝格制等高齿锥齿轮为主。由于格里森弧齿锥齿轮可以磨削齿面，加工效率较高，其具有承载能力高、运转平稳、噪声小、对安装误差和变形不敏感，常用于v>5m/s或转速n>1000rpm及重载传动。但是其轴向力大，且随转向发生变化，本文介绍一种设计方法使大锥齿轮的轴向力与其同轴的圆柱斜齿轮的轴向力方向相反，可以抵消一大部分，从而减小对轴承的寿命的影响。

1  弧齿锥齿轮受力分析

扭矩方向（旋转方向）为：从小端向大端方向看：顺时针为右旋，逆时针为左旋;旋向方向为：从小端向大端方向看;顺时针为右旋，逆时针为左旋;轴向力方向为：小端指向大端为正;大端指向小端为负;径向力方向为：指向轴心的方向为正。

1.1 主动齿轮受力分析（表1）