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斜齿轮的参数及齿轮计算(携带)

斜齿轮的参数及齿轮计算(携带)
斜齿轮的参数及齿轮计算(携带)

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算

斜齿轮的轮齿为螺旋形,在垂直于齿轮轴线的端面(下标以t表示)和垂直于齿廓螺旋面的法面(下标以n表示)上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线,但从斜齿轮的加工和受力角度看,斜齿轮的法面参数应为标准值。

1.螺旋角β

右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图,螺旋线展开成一直线,该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角,简称斜齿轮的螺旋角。

tanβ=πd/ps

对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:

所以有:

通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大,轮齿就越倾斜,传动的平稳性也越好,但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮,其轴向力可以抵消,常取,但加工较为困难,一般用于重型机械的齿轮传动中。

齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向,可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢?测试一下?

2.模数

如图所示,pt为端面齿距,而pn为法面齿距,pn = pt·cosβ,因为p=πm, πmn =πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn=mt·cosβ。

3.压力角

因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时,它们的法面压力角和端面压力角应分别相等,所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。在右图所示的斜齿条中,平面ABD在端面上,平面ACE在法面S上,∠

ACB=90°。在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中,、

、、BD=CE,所以有:

法面压力角和端面压力角的关系

4.齿顶高系数及顶隙系数:

无论从法向或从端面来看,轮齿的齿顶高都是相同的,顶隙也是相同的,即

5.斜齿轮的几何尺寸计算:只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数,就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算,具体计算公式如下表所示:

从表中可以看出,斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。当一对斜齿轮的模数、齿数一定时,可以通过改变螺旋角β的方法来凑配中心距。

齿轮的参数代号图解计算方法

传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴平行的齿轮传动直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反。 4、此种传动形式英勇最广泛。 直齿圆柱齿 轮传动 1、两轮轴线互相平行。 2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线 互相平行。 3、两轮传动方向相反; 斜齿圆柱齿 轮传动 1、轮齿齿长方向线与齿轮轴线 倾斜一个角度。 2、与直齿圆柱齿轮传动相比, 同时啮合的齿数增多,传动平 稳,传动的扭矩也比较大。 3、运转时存在轴向力。 4、加工制造比直齿圆柱齿轮传 动麻烦。 斜齿圆柱齿 轮传动 非圆齿轮传 动 1、目前常见的非圆齿轮有椭圆 形、扇形。 2、当主动轮等速转动时从动轮 可以实现有规则的不等速转动。 3、此种传动多见于自动化机构。

人字齿轮传 动1、具有斜齿圆柱齿轮的优点,同时运转时不产生轴向力。2、适用于传递功率大,需作正反向运转的机构中。 3、加工制造比斜齿圆柱齿轮麻烦。 传动 形式 齿轮形状主要特点 两轴相交的齿轮传动交叉轴斜齿 轮传动 1、两轮轴线不再同一平面上, 或者任意交错,或者垂直交错。 2、两轮的螺旋角可以相等,也 可以不相等。 3、两轮的螺旋方向可以相同, 也可以不相同。 蜗杆传动 1、蜗杆轴线与蜗轮轴线成垂直 交错。 2、可以实现大的传动比,传动 平稳,噪声小,有自锁。 3、传动效率较低,蜗杆线速度 受一定限制。 直齿锥齿轮 传动 1、两轮轴线相交于锥顶点,轴 交角α有三种,α〉90°,α =90°(正交),α〈90°。 2、轮齿齿线的延长线通过锥点。

斜齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈斜向,或者说,齿线的延长线不通过锥点,而是 与某一圆相切。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向相反。 弧齿锥齿轮传动 1、轮齿齿线呈弧形。 2、两轮螺旋角相等,螺旋方向 相反。 3、与直齿锥齿轮传动相比,同 时参加啮合的齿数增多,传动平稳,传动的扭矩较大。 齿轮几何要素的名称、代号 齿顶圆:通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆,其直径用 d a 表示。 齿根圆:通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆,直径用 d f 表示。 齿顶高:齿顶圆 d a 与分度圆d 之间的径向距离称为齿顶高,用 h a 来表示。 齿根高:齿根圆 d f 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高,用 h f 表示。 齿顶高与齿根高之和称为齿高,以h 表示,即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。以上所述的几何要素均与模数 m 、齿数z 有关。 齿形角:两齿轮圆心连线的节点P处,齿廓曲线的公法线(齿廓的受力方向)与两节圆的内公切线(节点P 处的瞬时运动方向)所夹的锐角,称为分度圆齿形角,以α表示,我国采用的齿形角一般为20°。 传动比:符号i ,传动比i 为主动齿轮的转速n 1(r/min )与从动齿轮的转速n 2(r/min )之比,或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。 即i= n 1/n 2 = z 2/z 1

渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸

(1)斜齿轮的基本参数 1)螺旋角,斜齿轮的齿廓曲面与其分度圆柱面相交的螺旋线的切线与齿轮轴线之间所夹的锐角,又称为斜齿轮分度圆柱的螺旋角,有左右旋之分,也有正负之别。 2)法面模数与端面模数的关系 m n = m t cosβ 3)法面压力角与端面压力角的关系 tanα n = tanαt cosβ (2)斜齿轮的几何尺寸计算 斜齿轮的几何尺寸是按其端面参数来进行计算的。(表10-5 斜齿圆柱齿轮的参数和几何尺寸的计算公式)。 2.一对斜齿轮的啮合传动 (1)正确啮合的条件 一对斜齿轮的正确啮合的条件,除两个轮的模数及压力角应分别相等外,它们的螺旋角还必须相匹配,以保证两轮在啮合处的齿廓螺旋角相切。因此,一对斜齿轮正确啮合的条件为: 1)两轮的螺旋角对于外啮合,应大小相等,方向相反,即β1=-β2;对于内啮合,应大小相等,方向相同,即β1=β2。 2)两轮的法面模数及压力角应分别相等,m n1 = m n2,αn1 = αn2。又因相互啮合的两轮的螺旋角的绝对值相等,故其端面模数及压力角也分别相等,即m t1= m t2,αt1=αt2。 (2)斜齿轮传动的中心距 a = r1+ r2 = m n(z1 + z1)/(2cosβ)

(3)斜齿轮传动的重合度 斜齿轮传动的总重合度εγ为其端面重合度εα与轴面重合度εβ的两部分之和,即 εγ = εα + εβ 其中:εα是用其端面参数并按直齿轮重合度的计算公式来计算的;而εβ = B sinβ/(πm n) 。 3.斜齿轮的当量齿轮和当量齿数 (1)斜齿轮的当量齿轮,是指与斜齿轮法面齿形相当的直齿轮。即以斜齿轮的法面参数m n、α n、 h an*及c n*为参数,以z v ( z v = z/cos3β)为齿数所构造的直齿轮。该直齿轮的齿形就是相当该斜齿轮的法面齿形。 (2)斜齿轮的当量齿数:z v = z/cos3β。 4.斜齿轮传动的主要优缺点 优点: 1)啮合性能好。其每对轮齿进入啮合和脱离啮合都是逐渐进行的,因而传动平稳、噪声小,所以啮合性能较好。同时这种啮合方式也减小了制造误差对传动的影响。 2)重合度大。这样就降低了每对轮齿的载荷,从而提高了齿轮的承载能力,延长了齿轮的使用寿命,并使传动平稳。 3)结构紧凑。斜齿标准齿轮不产生根切的最少齿数较直齿轮少。因此,采用斜齿轮传动可以得到更加紧凑的结构。 缺点:在运转时会产生轴向推力 5.交错轴斜齿轮传动 (1)交错轴斜齿轮传动的正确啮合条件为: 1) m n1 = m n2 , αn1= αn2 ; 2)Σ =|β1|±|β2|。

齿轮参数计算

齿轮参数计算 齿轮是机器、仪器中使用最多的传动零件,齿轮是一个较复杂的几何体,对单个齿轮的齿廓加工误差国家标准规定了17种控制参数,根据齿轮使用要求的不同,对以上17个参数控制的要求也不同。如何确定齿轮的精度等级以及依据其精度等级确定相关控制参数的公差值,是齿轮设计的关键所在。 齿轮的基本参数: 齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。 各种齿轮参数计算公式大全 (1)齿数:一个齿轮的轮齿总数叫齿数,用Z表示。小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。 (2)模数由于齿轮的分度圆直径d 可由其周长zp 确定,即d = zp/π。为便于设计、计算、制造和检验,0p/π= m ,m 称为齿轮的模数,并已标准化。它是决定齿轮大小的主要参数。分度圆直径d=mZ,所以m=d/z。 (3)压力角α 即分度圆压力角,并规定其标准值为α=20°。它是决定齿轮齿廓形状的主0参数。 分度圆直径d=mZ/cosβ 压力角rb=rcosα=1/2mzcosα

在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=14.5° 、15° 、22.50°及25°等情况。 (4)齿顶高系数和顶隙系数:h*a 、C* 两齿轮啮合时,总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根,为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间,要求齿2高大于齿顶高。为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。 正常齿:h*a =1;C*=0.25 短齿:h*a =0.8;C*=0.3 一对相互啮2的齿轮,模数、压力角必须相等。标准齿轮的压力角(对单个齿轮而言即为齿形角)为20°

齿轮各参数计算公式

模数齿轮计算公式: 名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) (d为分度圆直径,z为齿数)齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=2.25m 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+0.5 公法线长度w w=m[2.9521(k-0.5)+0.014z]

13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上? 13-2 一渐开线,其基圆半径r b=40 mm,试求此渐开线压力角=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径d a=106.40 mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z l=22、z2=98,小齿轮齿顶圆直径d al=240 mm,大齿轮全齿高h=22.5 mm,试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5 mm,压力角 =20°。若将其安装成a′=250 mm的齿轮传动,问能否实现无侧隙啮合?为什么?此时的顶隙(径向间隙)C 是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,其齿数z1=21、z2=66,模数m=3.5 mm,压力角=20°,正常齿。试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。 13-7 已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮,其齿顶圆直径d al=77.5 mm,齿数z1=29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合,传动的安装中心距a=145 mm,试计算这对齿轮的主要参数及大齿轮的主要尺寸。 13-8 某标准直齿圆柱齿轮,已知齿距p=12.566 mm,齿数z=25,正常齿制。求该齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿高以及齿厚。 13-9 当用滚刀或齿条插刀加工标准齿轮时,其不产生根切的最少齿数怎样确定?当被加工标准齿轮的压力角 =20°、齿顶高因数h a*=0.8时,不产生根切的最少齿数为多少? 13-10 变位齿轮的模数、压力角、分度圆直径、齿数、基圆直径与标准齿轮是否一样? 13-11 设计用于螺旋输送机的减速器中的一对直齿圆柱齿轮。已知传递的功率P=10 kW,小齿轮由电动机驱动,其转速n l=960 r/min,n2=240 r/min。单向传动,载荷比较平稳。 13-12 单级直齿圆柱齿轮减速器中,两齿轮的齿数z1=35、z2=97,模数m=3 mm,压力=20°,齿宽b l=110 mm、b2=105 mm,转速n1=720 r/min,单向传动,载荷中等冲击。减速器由电动机驱动。两齿轮均用45钢,小齿轮调质处理,齿面硬度为220-250HBS,大齿轮正火处理,齿面硬度180~200 HBS。试确定这对齿轮允许传递的功率。 13-13 已知一对正常齿标准斜齿圆柱齿轮的模数m=3 mm,齿数z1=23、z2=76,分度圆螺旋角β=8°6′34″。试求其中心距、端面压力角、当量齿数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。 13-14 图示为斜齿圆柱齿轮减速器 1)已知主动轮1的螺旋角旋向及转向,为了使轮2和轮3的中间轴的轴向力最小,试确定轮2、3、4的螺旋角旋向和各轮产生的轴向力方向。 2)已知m n2=3 mm,z2=57,β2=18°,m n3=4mm,z3=20,β3应为多少时,才能使中间轴上两齿轮产生的轴向

标准齿轮参数通用计算汇总

标准齿轮模数尺数通用计算公式 齿轮的直径计算方法: 齿顶圆直径=(齿数+2)×模数 分度圆直径=齿数×模数 齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5×模数) 比如:M4 32齿34×3.5 齿顶圆直径=(32+2)×4=136mm 分度圆直径=32×4=128mm 齿根圆直径=136-4.5×4=118mm 7M 12齿 中心距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2 就是 (12+2)×7=98mm 这种计算方法针对所有的模数齿轮(不包括变位齿轮)。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷(齿数-2) 齿轮模数是有国家标准的(GB1357-78) 模数标准系列(优先选用)1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列(可以选用)1.75,2.25,2.75,3.5,4.5,5.5,7,9,14,18,22,28,36,45 模数标准系列(尽可能不用)3.25,3.75,6.5,11,30 上面数值以外为非标准齿轮,不要采用! 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力 精确测定斜齿轮螺旋角的新方法

Circular Pitch (CP)周节 齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表示 径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英寸计算)每英寸上所占有的齿数而言 径节与模数有这样的关系: m=25.4/DP CP1/8模=25.4/DP8=3.175 3.175/3.1416(π)=1.0106模 1) 什么是「模数」? 模数表示轮齿的大小。 R模数是分度圆齿距与圆周率(π)之比,单位为毫米(mm)。 除模数外,表示轮齿大小的还有CP(周节:Circular pitch)与DP(径节:Diametral pitch)。 【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。 2) 什么是「分度圆直径」? 分度圆直径是齿轮的基准直径。 决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、 分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。 过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。 3) 什么是「压力角」? 齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。 最为普遍地使用的压力角为20°,但是,也有使用14.5°、15°、17.5°、22.5°压力角的齿轮。 4) 单头与双头蜗杆的不同是什么? 蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。 头数越多,导程角越大。 5) 如何区分R(右旋)?L(左旋)? 齿轮轴垂直地面平放 轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、向左上倾斜的是左旋齿轮。 6) M(模数)与CP(周节)的不同是什么? CP(周节:Circular pitch)是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。 CP除以圆周率(π)得M(模数)。 M(模数)与CP得关系式如下所示。 M(模数)=CP/π(圆周率) 两者都是表示轮齿大小的单位。 (分度圆周长=πd=zp d=z p/π p/π称为模数) 7)什么是「齿隙」? 一对齿轮啮合时,齿面间的间隙。 齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。 8) 弯曲强度与齿面强度的不同是什么? 齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。 弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。 9) 弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好? 一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。 但是,在选定使用频度少的齿轮、手摇齿轮、低速啮合齿轮时,有仅以弯曲强度选定的情况。最终,应该由设计者自己决定。 10) 什么是螺旋方向与推力方向? 轮齿平行于轴心的正齿轮以外的齿轮均发生推力。 各类型齿轮变化如下所示。

齿轮基本参数

齿轮基本参数:螺纹计算公式 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。 为使齿轮免于根切,对于α=20o的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17。Z2=u·z1。 2、压力角α rb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20‖。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况。 3、模数m=p/ π 齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=z p 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大。 4、齿顶高系数和顶隙系数—h*a 、C* 两齿轮啮合时,总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根,为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间,要求齿根高大于齿顶高。为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。 正常齿:h*a =1;C*=0.25 短齿:h*a =0.8;C*=0.3 一般的直齿圆柱齿轮,啮合的条件是: 模数相等,压力角相等 一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差(国标GB 197/196) a. 中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值 公式表示:d/D-P×0.6495 例:外螺纹M8螺纹中径的计算 8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188 b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准) 上限值为‖0‖ 下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17

齿轮的基本参数和计算定律

87一基本参数 表示;α齿顶圆:轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆,其直径用d 齿根圆:齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆,直径用df表示。 齿厚:任意直径dk的圆周上,轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用sk表示;齿槽宽:任意直径dk的圆周上,齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示; 齿距:相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距,用表示。设z 为齿数,则根据齿距定义可,故。 齿轮不同直径的圆周上,比值不同,而且其中还包含无理数;π k也是不等的。α又由渐开线特性可知,在不同直径的圆周上,齿廓各点的压力角 分度圆:为了便于设计、制造及互换,我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数),并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆,其直径以d表示。 表示,我国国家标准规定的标准压力角为20°α压力角:分度圆上的压力角简称为压力角,以

模数:分度圆上的齿距p对π的比值称为模数,用m表示,单位为mm,即。模数是齿轮的主要参数之一,齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比,m越大,则p越大,轮齿就越大,轮齿的抗弯能力就越强,所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。 顶隙:顶隙c=c*m是指一对齿轮啮合时,一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。顶隙有利于润滑油的流动。 表示;α齿顶高:轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高, 用 h 齿根高:轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf 表示 标准齿轮: 标准齿轮:分度圆上齿厚与齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。因此,对于标准齿轮有 模数和齿数是齿轮最主要的参数。 在齿数不变的情况下,模数越大则轮齿越大,抗折断的能力越强,当然齿轮轮坯也越大,空间尺寸越大; 模数不变的情况下,齿数越大则渐开线越平缓,齿顶圆齿厚、齿根圆齿厚相应地越厚;

齿轮各参数计算公式

名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) (d为分度圆直径,z为齿数) 齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df==m=da-2h= 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf= 齿高h h= 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+ 公法线长度w w=m[+] 13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上? 13-2 一渐开线,其基圆半径r b=40 mm,试求此渐开线压力角=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径d a= mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z l=22、z2=98,小齿轮齿顶圆直径d al=240 mm,大齿轮全齿高h = mm,试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5 mm,压力角 =20°。若将其安装成a′=250 mm的齿轮传动,问能否实现无侧隙啮合?为什么?此时的顶隙(径向间隙)C 是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,其齿数z1=21、z2=66,模数m= mm,压力角=20°,正常齿。试确定这对齿轮的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。

图解齿轮的基本参数(精)

1, 齿数 z 一个齿轮的轮齿总数。 2, 模数 m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd, 式中 z 是自然数, π是无理数。为使 d 为有理数的条件是p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 3, 分度圆直径 d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定, d=mz 4,齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2=m(z-2.5 5, 模数 z:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准 , 而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径 d=z p/π 由于在上式中π为一无理数 , 不便于作为基准的分度圆的定位 . 为了便于计算 , 制造和检验 , 现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值 , 并把这个比值叫做模数(module,以 m 表示 , 即令 其单位为 mm. 于是得 :

模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数 . 齿数相同的齿轮模数大 , 则其尺寸也大 . 为了便于制造 , 检验和互换使用 , 齿轮的模数值已经标准化了 . 6,分度圆直径 d :在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在, 只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用 d 和 r 表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆 (不考虑齿侧间隙就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中, 分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 7,压力角α——在两齿轮节圆相切点 P 处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向与两节圆的公切线(即 P 点处的瞬时运动方向所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20” 。 小压力角齿轮的承载能力较小; 而大压力角齿轮, 虽然承载能力较高, 但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。

齿轮几何参数设计计算

第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2.1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计,掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的,对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2.2 齿轮传动类型选择 直齿(无轴向力) 斜齿(有轴向力,强度高,平稳) 双斜齿(无轴向力,强度高,平稳、加工复杂) 2.3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配 单级中心距估算 齿轮参数设计 齿轮强度校核 齿轮几何精度计算 2.4 齿轮参数设计原则 (1) 模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力,一般在满足弯曲强度的条件下,选择较小的模数,对减少齿轮副的滑动率、増大重合度,提高平稳性有好处。但在制造质量没有保证时,应选择较大的模数,提高可靠性,模数増大对动特性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取,对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷:mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击:mn=(0.01-0.015)a 对于较大冲击:mn=(0.015-0.02)a (2)压力角选择 an=20 大压力角(25、27、28、30)的优缺点:

优点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大,对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小,不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点:齿的刚度增大,重合度减小,不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长度和曲率半径减小,应力集中系数增大。 小压力角(14.5、15、16、17.5、18)的优缺点: 优点:齿的刚度减小,重合度增大,有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小,对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大,易发生胶合。根切的最小齿数增多。 (3)螺旋角选择 斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数,高速级取较大,低速级取较小。 考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点: 齿面综合曲率半径增大,对齿面接触强度有利。 纵向重合度增大,对传动平稳性有利。 齿根的弯曲强度也有所提高(大于15度后变化不大)。 轴承所受的轴向力增大。 齿面温升将增加,对胶合不利。 断面重合度减小。 (4)齿数的选择 最小齿数要求(与变位有关) 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100齿的质数齿加工可能性问题(滚齿差动机构) 高速齿轮齿数齿数要求 增速传动的齿数要求 (5)齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定, φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4)

斜齿轮的参数及齿轮计算 携带

斜齿轮的参数及齿轮计算 携带 The following text is amended on 12 November 2020.

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算斜齿轮的轮齿为螺旋形,在垂直于齿轮轴线的端面(下标以t表示)和垂直于齿廓螺旋面的法面(下标以n表示)上有不同的参数。斜齿轮的端面是标准的渐开线,但从斜齿轮的加工和受力角度看,斜齿轮的法面参数应为标准值。 1.螺旋角β 右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图,螺旋线展开成一直线,该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角,简称斜齿轮的螺旋角。 tanβ=πd/ps 对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为: 所以有: 通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。螺旋角β越大,轮齿就越倾斜,传动的平稳性也越好,但轴向力也越大。通常在设计时取。对于人子齿轮,其轴向力可以抵消,常取,但加工较为困难,一般用于重型机械的齿轮传动中。 齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向,可分为右旋和左旋两种。如何判断左右旋呢测试一下 2.模数 ,pt为端面齿距,而pn为法面齿距,pn = pt·cosβ,因为p=πm, πmn= πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn=mt·cosβ。 3.压力角 因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时,它们的法面压力角和端面压力角应分别相等,所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。在右图所示的斜齿条中,平面ABD在端面上,平面ACE在法面S上,∠ACB=90°。在直角 △ABD、△ACEJ及△ABC中,、、 、BD=CE,所以有: 法面压力角和端面压力角的关系 4.齿顶高系数及顶隙系数:

齿轮传动的参数选择

齿轮传动的参数选择 (一)齿轮传动设计参数的选择 压力角α的选择 由机械原理可知,增大压力角α,轮齿的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加,有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为α=20°。为增强航空用齿轮传动的弯曲强度及接触强度,我国航空齿轮传动标准还规定了α=25°的标准压力角。但增大压力角并不一定都对传动有利。对重合度接近2的高速齿轮传动,推荐采用齿顶高系数为1~1.2 ,压力角为16°~18°的齿轮,这样做可增加轮齿的柔性,降低噪声和动载荷。 小齿轮齿数z1的选择 若保持齿轮传动的中心距 a 不变,增加齿数,除能增大重合度、改善传动的平稳性外,还可减小模数,降低齿高,因而减少金属切削量,节省制造费用。另外,降低齿高还能减小滑动速度,减少磨损及减小胶合的可能性。但模数小了,齿厚随之减薄,则要降低轮齿的弯曲强度。不过在一定的齿数范围内,尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时,以齿数多一些为好。闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好。小齿轮的 齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使轮齿不至过小,故小齿轮不宜选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。 为使轮齿免于根切,对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮,应取z1≥17。 齿宽系数φd的选择 由齿轮的强度计算公式可知,轮齿愈宽,承载能力愈高;但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布趋不均匀,故齿宽系数应取得适当。圆柱齿轮齿宽系数的荐用 值见下表。对于标准圆柱齿轮减速器,齿宽系数取为,所 以对于外啮合齿轮传动:。 φa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。运用设计计算公式时,对于标准减速器,可先选定φa后再用上式计算出相应的φd值。

齿轮各参数计算方法

齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切,对于α=20度的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大。

3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定,d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在,只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆(不考虑齿侧间隙)就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中,分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模 所在学院机械工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 年级二零一零级 学生姓名、学号指导教师姓名、职称讲师 完成日期二零一零年五月

摘要 齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一,齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块,所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。 由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线,想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法,但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点,本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度,以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模。 通过实例建模,此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模,提高了变位齿轮工程设计的效率。 关键词:斜齿轮及变位齿轮;渐开线;过渡曲线;对称方程;参数化建模 Ⅰ

ABSTRACT Gear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of the finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method. Because the outline of the helical gear line is not standard curve, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involute tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the precise modeling gear. Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiency Key words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling Ⅱ

渐开线齿轮参数

渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式 (参照注释1) (参照注释1) (参照注释1) (参照注释2) 注释: 1、上面的符号用于外齿轮,下面的符号用于内齿轮;中心距计算公式上面符号用于外啮 合齿轮传动,下面符号用于内啮合齿轮传动。 2、因为,所以。

渐开线齿轮参数测量实验 一、实验目的 1.综合利用各种方法(计算法、查表法等),对渐开线齿轮进行测量,从而判定其原设计基本参数。 2.通过该测量实验,加深对渐开线齿轮参数相互关系及啮合原理的理解。 二、实验设备和工具 1.备测齿轮 注:(1)1、2或3、4齿轮可组成零传动; (2)1、2齿轮组成标准齿轮传动; (3)5、6齿轮可组成正传动; (4)7、8齿轮可组成负传动; (5)3、4齿轮可组成高变位传动; (6)5、6、7齿轮可组成角变位传动。 (7)本表中给出的参数仅供参考。 2.测量工具 (1)齿轮弦齿高弦齿厚卡尺; (2)游标卡尺; 3.计算器(自备) 4.附表 三、实验原理及步骤 渐开线齿轮参数测量,就是根据备测齿轮实物通过相应的测量方法,判定出

它的原设计的基本参数。这些基本参数主要是模数m (或径节DP )、压力角α、 齿数Z 、齿顶高系数*a h 、顶隙系数*C 、变位系数χ(移距系数)、齿高变动系数 y ?等。 由于齿轮所采用的标准制度各不相同,有时还遇到采用短齿齿形、变位齿轮,需要测量的参数很多,所以齿轮测量是一项比较复杂的工作。但是各种齿轮标准制度,都是规定以模数(或径节)作为齿轮其他参数和尺寸的计算依据,因此首先要准确地判定模数(或径节)的大小;同时压力角是决定齿形的基本参数,所以也要准确判定。一般齿轮参数测量的步骤大体如下: (1)数出齿数Z ; (2)测量模数模数m (或径节DP )、判定压力角α; (3)测定齿顶高系数* a h ; (4)测量顶隙系数*C ; (5)测定变位(移距)系数χ; (6)测定齿高变动系数y ?。 1.压力角α的判定及模数m 的测量 (1)压力角α的初步判定 目前国际上通常采用 模数制和径节制这两种齿轮标准制度。这两种制度所采用的压力角一般分别为 200 和0 2 1 14。首先通过观察 图1 被测齿轮齿的形状,如果齿 廓弯曲一些,齿槽根部狭窄而圆弧大,就可以判定是模数制,其压力角为200,如图1-a 所示,如果齿廓曲线平直一些,齿槽根部较宽而圆弧小,就可以判定是 径节制的、压力角为0 2 1 14,如图1-b 所示。同时还可以进一步分辨它的齿形, 如果细长就属于标准齿形,1=*a h ,如图1-c ,如果短粗就属于短齿齿形8 .0=* a h 如图1-d 。这仅是目测判定,这个结果还可通过模数测量中的计算法或查表法进行校核。 (2)模数m 的测量 1)测量固定弦齿厚弦s 与固定弦齿高弦h 的计算公式如下: απ2cos 2 m s =弦

齿轮参数计算

关于齿根圆直径的正确表达公式 (一),国家标准GB1356-88规定:齿根圆直径df 的定义为通过齿槽根部的圆,称为齿根圆。 1,齿根圆直径df=m*[Z-2*( hf *+ c*)] 式中:m————齿轮的模数; Z————齿轮的齿数; hf*———齿根高; c* ———齿隙系数。 附:ha*——齿顶高; h* ——齿高。齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。 其尺寸关系为:h*=ha*+ hf *)。 2,关于c*齿隙系数的标准值为: 1),正常齿制当m≥1mm时,ha *=1,c*=0.25; 当m<1mm时,ha *=1,c*=0.35 2),短齿制 h a *=0.8,c*=0.3 (二),标准直齿圆柱齿轮(m≥1mm)尺寸的简明计算公式 齿顶高ha,齿根高ha,齿高h,分度圆直径d,齿顶圆直径da,齿根圆直径df 齿顶高ha=ha*m 齿根高hf=(ha*+c*)m 齿顶高 ha=m 齿根高hf=1.25m 齿高 h=2.25m 分度圆直径d=mZ 齿顶圆直径da=m(Z+2) 齿根圆直径df=m(Z-2.5) 齿顶圆直径da=(d+2ha) 齿根圆直径df=d-2hf=(z-2ha-2ca*)m

机械制图方面=>齿轮计算公式 2009-10-26 11:52 1 齿轮模数:m=p/π 齿轮模数m=齿距p 除以 3.14 测绘时的简易计算m=齿顶圆直径(外径)d 除以(齿数z+2) 2 齿轮分度圆直径:d=mz 分度圆直径d=模数m 乘以齿数z 3 齿轮压力角:标准齿轮的压力角为20度 压力角标准为20度其他还有14.5度17.5度15度25度和28度 4 齿轮变位系数: 用范成法加工齿轮时,刀具中心线不与齿轮的分度圆相切,刀具中心与齿轮的分度圆的距离除以模数所得的商就是齿 轮的变位系数。刀具中心线在齿轮的分度圆之外,为正变位,变位系数为正,反之为负。 注:一般一对齿轮啮合一大一小相差悬殊时,小齿轮要做正变位,大齿轮做负变位,以保证它们的使用寿命比较均衡 5 齿轮跨齿数:k=zα/180+0.5 跨齿数k=齿数x压力角/180+0.5 (注:必须四舍五入取整数) 6 齿轮公法线长度直齿公式Wk=mcosα[(k-0.5)π+zinva] 简化为; Wk=m[2.9521*(k-0.5)+0.014z] 斜齿公式Wk=mcosα[(k-0.5)π+zinva]+2xtanα α=20时 tanα-α=0.01490438 其中:α= 压力角标准为20度其他还有14.5度17.5度15度25度和28度 K = 跨齿数X=变位系数invα=tan(α)-α 7 齿轮齿跳Fr一般为0.025 (表示各齿跳动公差) 8 齿轮齿向Fβ一般为0.008 (表示各齿向公差) 9 齿轮齿形Ff 一般为0.008 (表示各齿形状大小公差) 10 齿轮齿距p=πm m 模数 11 齿轮齿顶高ha=ha*m 12 齿轮齿根高hf=(ha*+c*)m 13 齿轮齿顶圆直径da=(d+2ha) d :分度圆直径ha ;齿顶高 14 齿轮齿根圆直径df=d-2hf=(z-2ha-2ca*)m 15 中心距a=(d1+d2)/2=(z1+z2)m/2 d1和d2配对的两个齿轮分度圆直径;z1和z2两齿轮齿数

齿轮参数计算公式

齿轮参数计算公式 节圆柱上的螺旋角: 基圆柱上的螺旋角: 齿厚中心车角: 销子直径: 中心距离增加系数: 一、标准正齿轮的计算(小齿轮①,大齿轮②)1.齿轮齿标准 2.工齿齿形直齿 3.模数 m 4.压力角 5.齿数 6.有效齿深 7.全齿深 8.齿顶隙 9.基础节圆直径 10.外径 11.齿底直径 12.基础圆直径 13.周节 14.法线节距 15.圆弧齿厚 16.弦齿厚

17.齿轮油标尺齿高 18.跨齿数 19.跨齿厚 20.销子直径 21.圆柱测量尺寸(偶数齿) (奇数齿)其中, 22.齿隙 ? 二、移位正齿轮计算公式(小齿轮①,大齿轮②) 1.齿轮齿形转位 2.工具齿形直齿 3.模数 4.压力角 5.齿数 6.有效齿深 7.全齿深或 8.齿隙 9.转位系数 10.中心距离 11.基准节圆直径 12.啮合压力角 13.啮合节圆直径

14.外径 15.齿顶圆直径 16.基圆直径 17.周节 18.法线节距 19.圆弧齿厚 20.弦齿厚 21.齿轮游标尺齿高 22.跨齿数 23.跨齿厚 24.梢子直径 25.圆柱测量尺寸(偶数齿) (奇数齿) 三、标准螺旋齿的计算公式(齿直角方式)(小齿轮①,大齿轮②) 1.齿轮齿形标准 2.齿形基准断面齿直角 3.工具齿形螺旋齿 4.模数

5.压力角 6.齿数 7.螺旋角方向(左或右)8.有效齿深 9.全齿深 10.正面压力角 11.中心距离 12.基准节圆直径 13.外径 14.齿底圆直径 15.基圆直径 16.基圆上的螺旋角 17.导程 18.周节(齿直角) 19.法线节距(齿直角) 20.圆弧齿厚(齿直角)21.相当正齿轮齿数 22.弦齿厚

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