圓錐齒輪

圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動，是機械傳動的一種重要型式，在汽車、拖拉機、機牀和其它許多機械製造產品上，以及許多動力傳遞裝置上，得到了廣泛的應用。在汽車、拖拉機的驅動橋上，最常採用的傳動型式，就是圓錐齒輪或雙曲面齒輪傳動。

圓錐齒輪與雙曲面齒輪傳動也和其它型式的機械傳動一樣，要求傳動平穩及承載能力強。圓錐齒輪用於傳遞相交兩軸之間的迴轉運動，且交角可以是任意的，但大多數為90°。雙曲面齒輪用於傳遞空間交叉的兩軸之間的迴轉運動，夾角也可以是任意的，但除了極特殊的情況外，都是採用90°夾角 ^[1]  。

根據節錐表面展開圖中齒線形狀的不同，圓錐齒輪可分為：

（1）直齒錐齒輪

直齒錐齒輪是圓錐齒輪中最簡單的一種。其節錐齒線為徑向直線形，各齒線都通過節錐錐尖，它的輪齒走向是沿圓錐母線方向，並逐漸地由齒輪截錐體的大端向小端按比例收縮，最後在空間交於兩相齧合齒輪軸線的交點處。

（2）斜齒錐齒輪

在斜齒錐齒輪的節錐表面展開圖中，其節錐齒線都和一個與節錐軸線同心的圓相切，故又稱為切線齒錐齒輪。它相對於直齒錐齒輪的優點，和斜齒圓柱齒輪相對於直齒圓柱齒輪的優點一樣：衝擊載荷小一些，運轉得更平穩一些。但由於這種齒輪的加工生產率低，性能又不如能用專門高效能機牀可大量生產的螺旋錐齒輪，因此逐漸被後者所代替，已很少使用。

（3）零度螺旋錐齒輪

零度螺旋錐齒輪，是指中點螺旋角為零度的螺旋錐齒輪。它具有和直齒錐齒輪走向相同但彎曲的輪齒。這種齒輪是在加工中點螺旋角不是零度的普通的螺旋錐齒輪（即圓弧齒錐齒輪）的機牀上加工，因此和普通的螺旋錐齒輪一樣，它可以具有局部（點）接觸的齒面，這是零度螺旋錐齒輪優於一般的直齒錐齒輪的地方。零度螺旋錐齒輪與直齒錐齒輪產生相同的支承負荷。因此，當它們的支承相同時，這兩種齒輪傳動副是可以互換的。

（4）螺旋錐齒輪

螺旋錐齒輪具有彎曲的節錐齒線。齒面接觸區由齒的一端開始，逐漸地移向另一端。和直齒錐齒輪的齧合過程一樣，其齧合伴隨着接觸斑點沿着齒廓表面的齒高方向移動。由於輪齒端面重疊（同時有幾對齒進入齧合）的影響，至少有兩對以上的輪齒同時齧合，因此螺旋錐齒輪較之同樣大小（相同模數）的直齒錐齒輪和零度螺旋錐齒輪能傳遞更大的負荷，而且工作得更平穩。尤其在高速運轉時，其噪音和震動比另兩種齒輪顯著減小。螺旋錐齒輪的最少齒數可減少到6今甚至5個，因而較之直齒錐齒輪可提高傳動比。

齒面局部接觸區的可以控制是螺旋錐齒輪的主要特點之一。在切齒時，通過對配對齒輪相齧合齒表面的曲率半徑的不大改變，可以獲得在給定工作條件下最好的齒面接觸區的位置和大小。接觸的局部性，顯著地提高了螺旋錐齒輪工作的平穩性、降低了噪音，提高了齒輪壽命 ^[2]  。

齒面局部接觸區的可以控制是螺旋錐齒輪的主要特點之一。在切齒時，通過對配對齒輪相齧合齒表面的曲率半徑的不大改變，可以獲得在給定工作條件下最好的齒面接觸區的位置和大小。接觸的局部性，顯著地提高了螺旋錐齒輪工作的平穩性、降低了噪音，提高了齒輪壽命 ^[2]  。

（1）齒輪的大端模數m、壓力角α、齒頂高係數ha*、齒頂間隙係數c*應是標準值。我國標準與ISO標準規定：標準壓力角α=20°、標準齒頂高係數ha*=1、齒頂間隙係數c*=0.2。對徑節制齒輪、國外的其他標準或特殊設計中可以有其它值。

（2）一般，齒數Z1=13～30，常取≥16。對大傳動比傳動，Z1≥6～8，但需採用大螺旋角、大齒形角或正傳動的變位方式。

（3）當齒數Z2給定時自動計算傳動比i=Z2/Z1。如果輸入傳動比i則自動計算齒數Z2=iZ1。

（4）一般，齒寬係數ψR1 ^[3]  。

漸開線直齒圓錐齒輪齒面的形成與漸開線直齒圓柱齒輪相似，它是一平面沿基圓錐作純滾動時，其上任一條通過錐頂的直線在空間形成一個漸開線曲面。該曲面即為漸開線直齒圓錐齒輪的齒廓曲面。

圓錐齒輪用來傳遞兩相交軸之間的運動和動力。錐齒輪的輪齒分佈在截錐體上，所以齒形從大端到小端逐漸縮小。與圓柱齒輪相似，錐齒輪也有基圓錐、分度圓錐、齒頂圓錐及齒根圓錐等。圓錐齒輪的輪齒分直齒、斜齒和曲齒等類型。其中，直齒圓錐齒輪的設計、製造、安裝較容易，應用最廣 ^[1]  。