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圆柱齿轮几何尺寸计算公式(12种齿轮)

圆柱齿轮几何尺寸计算公式(12种齿轮)
圆柱齿轮几何尺寸计算公式(12种齿轮)

渐开线圆柱齿轮几何尺寸计算公式(12种齿轮)

一、标准齿轮几何尺寸计算公式

1.1示意图

1.2标准直齿轮计算公式(外啮合)

1.3标准直齿轮计算公式(内啮合)

1.4标准斜齿轮计算公式(外啮合)

1.5标准斜齿轮计算公式(内啮合)

二、高变位齿轮几何尺寸计算公式

2.1高变位直齿轮计算公式(外啮合)

2.2高变位直齿轮计算公式(内啮合)

2.3高变位斜齿轮计算公式(外啮合)

2.4高变位斜齿轮计算公式(内啮合)

三、角变位齿轮几何尺寸计算公式

3.1示意图

3.2角变位直齿轮计算公式(外啮合)

3.3角变位直齿轮计算公式(内啮合)

直齿锥齿轮传动计算例题图文稿

直齿锥齿轮传动计算例 题 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

例题10-3 试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw ,小齿轮转速n1=960r/min ,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 [解] 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。 (2)齿轮精度和材料与例题10-1同。 (3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.2×24=76.8,取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 (1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即 d 1d ≥√ 4d dd d 1 d (1?0.5d )2d ( d d d d [d d ])2 3 1) 确定公式中的各参数值。 ① 试选d dd =1.3。 ② 计算小齿轮传递的转矩。 d 1=9.55×106×10 960d dd =9.948×104d ?dd ③ 选取齿宽系数 d =0.3。 ④ 由图10-20查得区域系数d d =2.5。 ⑤ 由表10-5查得材料的弹性影响系数d d =189.8MPa 1/2 。 ⑥ 计算接触疲劳许用应力[d d ]。 由图10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为d ddddd = 600ddd ,d dddd2=550ddd 。

由式(10-15)计算应力循环次数: d 1=60d 1dd d =60×960×1×(2×8×300×15)=4.147×109, N 2=d 1d =4.147×1093.2 =1.296×109 由图10-23查取接触疲劳寿命系数d HN1=0.90,d dd2=0.95。 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得 [d d ]1=d dd1d dddd1d =0.90×600 1ddd =540ddd [d d ]2=d dd2d dddd2d =0.95×550 1 ddd =523ddd 取[d d ]1和[d d ]2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即 [d d ]=[d d ]2=523MPa 2)试算小齿轮分度圆直径 d 1d ≥√ 4d dd d 1 d (1?0.5d )2d ( d d d d [d d ])2 3 =√4×1.3×9.948×104 0.3×(1?0.5×0.3)2×(7724) ×( 2.5×189.8523)2 3 dd =84.970mm (2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备。 ①圆周速度d 0 d d1=d 1d (1?0.5 d )=84.970×(1?0.5×0.3)dd =72.225dd d d = dd d1d 160×1000=d ×72.225×960 60×1000d /d =3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 d 。 b = d d 1d √d 2 +1/2=0.3×84.970×√(77/24)2+1/ 2mm =42.832mm

直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。 (2)齿轮精度和材料与例题10-1同。 (3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8,取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 (1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。 查得区域系数 查得材料的弹性影响系数。 [] 由图 由式( , 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即

2)试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度(降低了一级精度) ④由表 由此,得到实际载荷系数 3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)由式(10-27)试算模数,即

1)确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角 由图 由图 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 由图取弯曲疲劳寿命系数 ,由式(10-14)得 因为大齿轮的大于小齿轮,所以取 2)试算模数。 =1.840mm

直齿锥齿轮传动计算例题

例题10-3 试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 [解] 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。 (2)齿轮精度和材料与例题10-1同。 (3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8,取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 (1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即 1)确定公式中的各参数值。 ①试选=1.3。 ②计算小齿轮传递的转矩。 9.948 ③选取齿宽系数=0.3。 ④由图10-20查得区域系数。 ⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数。 ⑥计算接触疲劳许用应力[]。 由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 ,。 由式(10-15)计算应力循环次数: , 由图10-23查取接触疲劳寿命系数,。 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即 2)试算小齿轮分度圆直径

(2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备。 ①圆周速度 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数。 0.342.832mm 2)计算实际载荷系数。 ①由表10-2查得使用系数。 ②根据Vm=3.630m/s、8级精度(降低了一级精度),由图10-8查得动载系数Kv=1.173。 ③直齿锥齿轮精度较低,取齿间载荷分配系数。 ④由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮悬臂时,得齿向载荷分布系数 。 由此,得到实际载荷系数 3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)由式(10-27)试算模数,即 1)确定公式中的各参数值。 ①试选。

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)

直齿锥齿轮传动设计

锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥",如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。 1. 齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。 2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数

(1) 背锥和当量齿轮 下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac',圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30),两者就更接近。这说明:可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮,扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮,这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形,即锥齿轮大端轮齿尺寸(ha、hf等)等于当量齿轮的轮齿尺寸。 (2) 基本参数 由于直齿锥齿轮大端的尺寸最大,测量方便。因此,规定锥齿轮的参数和几何尺寸均以大端为准。大端的模数m的值为标准值,按下表选取。在GB12369-90中规定了大端的压力角a=20。,齿顶高系数ha*=1,顶隙系数c*=0.2。 (3) 当量齿数 当量齿轮的齿数zv称为锥齿轮的当量齿数。zv与锥齿轮的齿数z的关系可由上图求出,由图可得当量齿轮的分度圆半径rv

标准直齿圆柱齿轮的测绘方法和步骤

标准直齿圆柱齿轮的测绘方法和步骤 一、测绘目的 掌握用测量工具对标准直齿轮进行测绘的方法和步骤;通过测绘,能计算并确定其主要参数及各部分尺寸,完成齿轮的工作图。 二、齿轮的作用 一级直齿圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的传动,使动力从输入轴传至输出轴来实现减速的。 三、直齿圆柱齿轮的画法 虽然标准直齿轮的结构有齿轮轴、实心式、腹板式、孔板式和轮辐式等多种形式,但国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法,其余部分按齿轮轮廓的真实投影绘制。 单个直齿圆柱齿轮的画法 四、标准直齿圆柱齿轮的测绘步骤 1、数出齿轮的齿数z 2、测量齿轮的齿顶圆直径da 如果是偶数齿,可直接测得,见图( a )。若是奇数齿,则可先测出轮毂孔的直径尺寸D1 及孔壁到齿顶间的单边径向尺寸H,见图( c ), 则齿顶圆直径:da =2H+D1

3、计算和确定模数m 依据公式m= da /( Z+2) 算出m的测得值,然后与标准模数值比较,取较接近的标准模数为被测齿轮的模数。 4、计算齿轮各部分尺寸(主要计算d,da,df) 5、测量齿轮其它各部分尺寸 例如齿宽b,轮毂的孔径等,期中键槽的宽度,毂槽深需查表确定,在公差课本P196表8-1,根据孔径为28mm,查出键宽为8mm,毂槽深为3.3mm,其极限偏差为ES=+0.2mm,EI=0,标注尺寸为d+t1=31.3mm,极限偏差不变,还是ES=+0.2mm,EI=0,键槽宽度为8Js9。

6、绘制齿轮工作图 五、思考:与大齿轮相啮合的小齿轮的各几何尺寸如何确定? 根据齿轮传动的正确啮合条件,两齿轮的模数相等,所以小齿轮的模数等于大齿轮的模数,再数出小齿数的齿数,就可以根据公式计算出其各部分几何尺寸。 六、本节小结 标准直齿轮的测绘步骤为: 1、数出齿轮的齿数z; 2、测量齿轮的齿顶圆直径da; 3、计算和确定模数m; 4、计算齿轮各部分尺寸; 5、测量齿轮其它各部分尺寸; 6、绘制齿轮工作图。

直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算教案

直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 课题:直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算(一) 教学目的和要求:使学生掌握直齿圆柱齿轮几何要素的名称的代号,基本参数 重点:基本参数 难点:基本参数 教学方法:讲解 计划课时:2课时 教学过程: 复习: 渐开线齿廓 新授: 一、直齿圆柱齿轮几何要素的名称的代号 1、端平面 在圆柱齿轮上,垂直于齿轮轴线的表面 2、齿顶圆柱面、齿顶面。 圆柱齿轮的齿顶曲面称为齿顶圆柱面。 d 在圆柱齿轮上,其齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆。a 3、齿根圆柱面、齿根面。 圆柱齿轮的齿根曲面称为齿根圆柱面。 d 在圆柱齿轮上,其齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。f 4、分度圆柱面、分度圆。 圆柱齿轮的分度曲面称为分度圆柱面。 在圆柱齿轮上,其分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆。d 5、齿宽。 齿轮的有齿的部分沿分度圆柱面的直母线方向量度的宽度称为齿宽。b 6、端面齿距。 p 7、端面齿厚。 s 8、端面齿槽宽。 e 9、齿顶高。 h a 10、齿根高。 h f 二、直齿圆柱齿轮的基本参数 1、齿数z 一个齿轮的轮齿总数叫做齿数 2、模数m 齿距除以圆周率π所得到的商称为模数。单位为mm。 模数是齿轮几何尺寸计算中最基本的一个参数。 模数的大小反映了齿距的大小,也就是反映了轮齿的大小。 3、齿形角 对于渐开线齿轮,通常所说的齿形角是指分度圆上的齿形角。 α =20 ?

4、齿顶高系数*a h 齿顶高与模数之比值称为齿顶高系数。 m h h a a *= 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数1*=a h 5、顶隙系数*c 一齿轮的齿顶与另一齿轮的槽底间的径向间隙,称为顶隙。 m c c *= 所以: m c h c h h a a f )(**+=+= 标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数25.0*=c 。 小结:基本参数 作业:P71 课题:直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算(二) 教学目的和要求:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 重点:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 难点:标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 教学方法:讲解 计划课时:2课时 三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算 采用标准模数m ,齿形角?=20α,齿顶高系数1* =a h ,顶隙系数25.0*=c ,端面齿厚s 等于端面齿槽宽e 的渐开线直齿圆柱齿轮称为标准直齿圆柱齿轮,简称标准直齿轮。 标准直齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式 参见教材P48表3-5 例1:一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮,已知齿数1224,40z z ==,模数5m mm =。试计算其分度圆直径,齿顶圆直径,齿根圆直径,基圆直径,齿距,齿厚,齿顶高,齿根高和中心距。 解:略(详细板书) 例2:已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数36z =,顶圆直径304a d mm =。试计算其分度圆直径,根圆直径,齿距以及齿高。 例3:已知一标准直齿圆柱齿轮副,其传动比3i =,主动齿轮转速1750/min n r =,中心距240a mm =,模数5m mm =。试求从动轮转速以及两齿轮齿数和。 练习1:已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数42z =,齿顶圆直径264a d mm =。试确定其分度

标准直齿圆柱齿轮计算

标准直齿圆柱齿轮计算 1、m (模数)——模数与齿数为齿轮基本数据,设计时,首先依强度传动计算或测绘确定,然后计算齿轮其它各部尺寸。 =m πt =??? ??π周节=??? ??齿数节径z d ?? ? ??++222e 齿数外径D 2、z (齿数) =??? ??=模数节径m d z ??? ????周节节径ππt d 3、t (周节)——有几个齿就有几个周节,周节之和等于分度圆周长。 π=t m()=?模数π?? ? ????齿数节径ππ2d 4、D 分(分度圆)——设想圆界于齿顶圆与齿根圆之间,把齿轮分为齿 顶与齿根两部分。 ()齿数模数分??=z m D 5、d (节圆、节径)——两个齿轮啮合传动时设想的圆,两圆总是相切。此时节圆正好与分度圆重合。单个齿轮无所谓节圆。 ()()模数外径齿数模数2m 2e mz d --=?=D 6、D 顶(外径、顶圆直径) ()()[]222m +?+=齿数模数顶D ()模数节径?+?+=2m 2d ()()?? ????++=22z t 齿数周节ππ

7、D 根(根径) ()模数节径根5.2m 5.2d --=D ()()[]5.25.22m -?-=齿数模数 ()齿全高外圆顶径顶2-h 2-=D ()模数外圆顶径顶5.4m 5.4--=D 8、h 顶(齿顶高) ()??? ??==ππ周节模数顶t m h 9、h 根(齿根高) ()模数根25.1m 25.1h = 10、h 全(齿全高) ()模数全25.2m 25.2h = 11、S (弧齿厚)画齿形时用到这个尺寸。 12、B (齿长) ()个周节3~23t ~t 2=B 13、A (中心距) ??? ????+=模数两轮齿数相加2m 221 Z Z A ?? ? ??+=22d d 21两轮节径相加

变位齿轮的计算方法

变位齿轮的计算方法 1 变位齿轮的功用及变位系数 变位齿轮具有以下功用: (1)避免根切; (2)提高齿面的接触强度和弯曲强度; (3)提高齿面的抗胶合和耐磨损能力; (4)修复旧齿轮; (5)配凑中心距。 对于齿数z=8~20的直齿圆柱齿轮,当顶圆直径d a=mz+2m+2xm时,不产生根切的最小变位系数x min,以及齿顶厚S a=0.4m和S a=0时的变位系数x sa=0.4m和x sa=0如表1所列。 2 变位齿轮的简易计算 将变位齿轮无侧隙啮合方程式作如下变换: 总变位系数 中心距变动系数 齿顶高变动系数 表 1 齿数z=8~20圆柱齿轮的变位系数 或 Δy=xΣ-y 式中:α——压力角,α=20°; α′——啮合角; z2、z1——大、小齿轮的齿数。

将上述三式分别除以,则得: 由上述公式可以看出,当齿形角α一定时,x z、y z和Δy z均只为啮合角α′的函数。在设计计算时,只要已知x z、y z、Δy z和α′四个参数中的任一参数,即可由变位齿轮的x z、y z、Δy z和啮合角α′的数值表(表2)中,查出其他三个参数,再进行下列计算。一般齿轮手册上均列有此数值表。 式中正号用于外啮合,负号用于内啮合。 3 计算实例 例1: 已知一对外啮合变位直齿轮,齿数z1=18,z2=32,压力角α=20°,啮合角α′=22°18′,试确定总变位系数xΣ、中心距变动系数y及齿顶高变动系数Δy。 解: 根据α′=22°18′查表2,得: x z=0.01653,y z=0.01565,Δy z=0.00088 由此得: 例2: 已知一直齿内啮合变位齿轮副,齿数z1=19,z2=64,α=20°,啮合角α′=21°18′。求xΣ、y及Δy。 解: 根据α′=21°18′查表2,得: x z=0.00886,y z=0.00859,Δy z=0.00027。

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析 7.1 实验目的 1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法; 2. 通过测量和计算,熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。 7.2 实验设备和工具 1. 一对齿轮(齿数为奇数和偶数的各一个); 2. 游标卡尺(游标读数值不大于0.05mm ); 3. 渐开线函数表、计算工具(学生自备)。 7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数* a h 、顶隙系数* c 、变位系数x ;一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有:啮合角α'、中心距a 。 本实验用游标卡尺来测量轮齿,并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下: 1. 确定齿轮的模数和压力角 图7.1 齿轮公法线长度的测量 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下:如图7.1所示,若卡尺跨n 个齿,其公法线长度为 b b n s p n l +-=)1( 同理,若卡尺跨1+n 个齿,其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1 所以 b n n p l l =-+1 (7.1) 又因απαcos cos m p p b == 所以 απc o s b p m = (7.2) 式中b p 为齿轮基圆齿距,它由测量得到的公法线长度n l 和1+n l 代入式(7.1)求得。α可能是 15,也 可能是 20,故分别用 15和 20代入式(7.2)算出模数,取模数最接近标准值的一组m 和α,即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切,所需的跨齿数n 按下式计算

渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算

渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算 12.3.1 齿轮各部分名称及符号 此主题相关图片如下: 此主题相关图片如下: 此主题相关图片如下: 此主题相关图片如下:554554.jpg

12.3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 1 模数 齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数,用z表示。根据齿距的定义知 此主题相关图片如下: 2 压力角 此主题相关图片如下:

此主题相关图片如下: 3 齿数 4 齿顶高系数 h a =h a *m (h a *=1) 5 顶隙系数 c=c*m (c*=0.25) h f =(h a *+c*)m 全齿高 h=h a +h f =(2h a *+c*)m 此主题相关图片如下:

标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值,且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。 表12-2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式 此主题相关图片如下:

4. 内齿轮与齿条 图示为一内齿圆柱齿轮,内齿轮的轮齿是分布在空心圆柱体的内表面上。与外齿轮相比有下列几个不同点: 1)内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽,内齿轮的齿槽宽相当于外齿轮的齿厚。 2)内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内,齿根圆在它的分度圆以外。 图示为一齿条,它可以看作齿轮的一种特殊型式。与齿轮相比有下列两个主要特点: 1)由于齿条的齿廓是直线,所以齿廓上各点的法线是平行的;传动时齿条是直线移动的,故各点的速度大小和方向均相同;齿条齿廓上各点的压力角也都相同,等于齿廓的倾斜角。 2)与分度线相平行的各直线上的齿距都相等。 此主题相关图片如下:

斜齿轮的参数及齿轮计算

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算(转载) 狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数:1093 收藏数:2 公众公开 原文来源 我也要收藏以文找文如何对文章标记,添加批注? 9.9.2◆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: ...(9-9-01) 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: ... (9-9-03) >>法面压力角和端面压力角的关系<<

变位齿轮参数及计算.docx

一.带安全阀齿轮泵齿轮零件图所需参数表 法面模数m n4 齿数z10 压力角α20° 全齿高h9.1199 螺旋角β9.63° 螺旋方向右 变位系数x0.40394 精度等级8-7-7JL 齿圈径向跳动Fr0.050 公法线长度变Fw0.040 动公差 基节极限偏差± fpb± 0.016 齿形公差 f f0.014 齿向公差Fb0.011 齿厚上偏差Ess-0.186 下偏差Esi-0.288 二.齿轮测绘和变位齿轮参数测量和计算 一. 任务内容: 根据齿轮测绘的数据,计算出齿轮的各参数,为齿轮零件图提供正确数据。 二 . 准备知识 1.变位齿轮的定义: 通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽度切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。 2.齿轮类型判别: 两齿轮为大小相同的一对斜齿轮,齿数为 小齿数应是17 个齿。本齿轮泵中的齿轮齿数少 于10。因此,齿轮是变位齿轮。标准的渐开线齿轮的最 17 个齿,就一定是变位齿轮。变位齿轮使齿轮传 动结构紧凑,齿轮的强度增加。 3.变位齿轮的类型 变位齿轮有两大类:高度变位传动和角度变位传动,如下表所示。 传动类型高度变位传动又称零传动 角度变位传动 正传动负传动 齿数条件z1+z2≥2Zmin z1+z2<2zmin z1+z2>2zmin 变位系数要 x1+x2=0,x1=- x2 ≠0x1+x2>0x1+x2<0 求 传动特点a'=a, α'= α,y=0a'>a, α'> α,y>0a'

小 齿 轮 取 正 变 位 , 允 许 z1a a'

齿轮计算公式

由齿轮各部分名称的定义可以得到标准齿轮的几何尺寸计算公式,如(外齿轮): 分度圆直径d=mz 基圆直径db=dcosα 齿顶圆直径 齿根圆直径标准齿轮的几何尺寸计算公式详见付表

圆柱齿轮根据轮齿的方向,可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。这里主要介绍直齿圆柱齿轮。 图2 齿轮工作图 在投影为非圆的外形视图中,齿根线与齿顶线在啮合区内均不画出,而节线用粗实线表示。

图3圆柱齿轮的画法 a)直齿(外形视图) b)直齿(全剖) c)斜齿(半剖) d)人字齿(局部剖)(1)直齿圆柱齿轮各部分名称 图4a为互相啮合的两齿轮的一部分;图4b为单个齿轮的投影图。 l)节圆直径d’、分度圆直径 d——连心线 O 1O 2 上两相切的圆称为节圆。 对单个齿轮而言,作为设计、制造齿轮时进行各部分尺寸计算的基准圆,也是分齿的圆,称为分度圆。标准齿轮d=d’。 图4直齿圆柱齿轮各部分名称 a)啮合图b)单个齿轮图 2)齿顶圆直径d a —通过轮齿顶部的圆,称为齿顶圆。 3)齿根圆直径d f —通过齿槽根部的圆,称为齿根圆。 4)齿顶高h a 齿根高h f 齿高h—齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高;分 度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高;齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。其 尺寸关系为:h=h a +h f 5)齿厚s、槽宽e、齿距p——每个轮齿在分度圆上的弧长称为齿厚;每个齿槽在分度圆上的孤长称为槽宽;相邻两齿廓对应点间在分度圆上的弧长称为齿

距。两啮合齿轮的齿距必须相等。齿距p、齿厚S、槽宽e间的尺寸关系为:p=s+e,标准齿轮的s=e。 6)模数——若以Z表示齿轮的齿数,则:分度圆周长=πd=zp,即d=zp/π。令p/π=m,则d=mz式中。称为模数。因为两齿轮的齿距p必须相等,所以它们的模数也相等。 为了齿轮设计与加工的方便,模数的数值已标准化。如表1所列。模数越大,轮齿的高度、厚度也越大,承受的载荷也越大,在相同条件下,模数越大,齿轮也越大。 表1 标准模数(GB1357—78) 注:选用模数时应选用第一系列:其次选用第二系列;括号内的模数尽可能不用。 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”。 8)中心距a——两啮合圆柱齿轮轴线间的最短距离a=m(Z 1+Z 2 )/2。 9)传动比i——主动齿轮的转速n 1与从动齿轮的转速n 2 之比,即n 1 /n 2 。因 为n 1Z 1 =n 2 Z 2 , 故可得i=n 1/n 2 =Z 2 /Z 1 一对互相啮合的齿轮,其模数、压力角必须相等。 (2)直齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系 齿轮的模数与各部分的尺寸都有重要关系,其计算公式见表2 表2 标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式

直齿锥齿轮传动计算例题备课讲稿

直齿锥齿轮传动计算 例题

例题10-3 试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw,小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动,工作寿命15年(设每年工作300天),两班制,带式输送机工作平稳,转向不变。 [解] 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)选用标准直齿锥齿轮齿轮传动,压力角取为20°。 (2)齿轮精度和材料与例题10-1同。 (3)选小齿轮齿数z1=24,大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8,取 z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 (1)由式(10-29)试算小齿轮分度圆直径,即 1)确定公式中的各参数值。 ①试选=1.3。 ②计算小齿轮传递的转矩。 9.948 ③选取齿宽系数=0.3。 ④由图10-20查得区域系数 ⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数。 ⑥计算接触疲劳许用应力[]。 由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 由式(10-15)计算应力循环次数: ,

由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-14)得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即 2)试算小齿轮分度圆直径 (2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备。 ①圆周速度 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2)计算实际载荷系数。

①由表10-2查得使用系数 ②根据Vm=3.630m/s、8级精度(降低了一级精度),由图10-8查得动载系数Kv=1.173。 ③直齿锥齿轮精度较低,取齿间载荷分配系数 ④由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮悬臂时,得齿向载荷分布系数 由此,得到实际载荷系数 3)由式(10-12),可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)由式(10-27)试算模数,即 1)确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角

齿轮几何尺寸计算[1]

齿轮基本知识 1、 齿顶圆d a :由齿顶所确定的圆。 2、 齿槽:相临两齿之间的空间。 3、 齿根圆d f :齿槽底部所确定的圆。 4、 分度圆d :齿轮某一圆周上的比值π k p 规定为标准值,并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆为分度圆。 5、 模数m :分度圆上齿距P 对π的比值。m=π p 6、 齿顶:在齿轮上介于齿顶圆和分度圆之间的部分。 7、 齿根:介于齿根圆和分度圆之间的部分。 8、 全齿高h :齿顶圆与齿根圆之间齿轮的径向高度。 9、渐开线圆柱齿轮基准齿形及齿形参数 ⑴ 齿形角α:α=20° ⑵ 齿顶高h a :h a =m ,齿顶高系数h a *=1 ⑶ 工作齿高h ′:h ′=2m ⑷ 齿距P :P=πm ⑸ 径向间隙c :c=0.25m ,径向间隙系数c *=0.25 ⑹ 齿根圆半径ρf :0.38m

齿轮几何尺寸计算 一、 斜齿轮几何尺寸计算 1、法向齿距P n :P n = P t cos β 式中:P t —端面齿距 β—螺旋角,8°~20° 2、法向模数m n :m n = m t cos β 式中:m t —端面模数 3、端面压力角αt :αt =arctg β αcos n tg ,αn 为标准值20° 4、分度圆直径:d 1= m t Z 1=βcos 1Z m n ,d 2= m t Z 2=β cos 2Z m n 5、齿顶高h a :h a =m n 6、齿根高h f :h f =1.25m n 7、齿顶间隙c :c=h f -h a =0.25m n 8、中心距a :a= 221d d +=2)(21Z Z m t +=β cos 2) (21Z Z m n + 二、 圆锥齿轮几何尺寸计算 1、 模数m :以大端模数为标准 2、 传动比i :i= 1 2 Z Z =tg δ2=ctg δ1,单级i <6~7 3、 分度圆锥角:δ2=arctg 1 2 Z Z ,δ1=90°-δ2 4、 分度圆直径:d 1=mZ 1,d 2=mZ 2 5、 齿顶高:h a =m 6、 齿根高:h f =1.2m

直齿锥齿轮传动设计

直齿锥齿轮传动设计 锥齿轮是圆锥齿轮的简称,它用来实现两相交轴之间的传动,两轴交角S称为轴角,其值可根据传动需要确定,一般多采用90°。锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上,轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小,如下图所示。由于这一特点,对应于圆柱齿轮中的各有关"圆柱"在锥齿轮中就变成了"圆锥",如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单,但噪声较大,用于低速传动(<5m/s);曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点,用于高速重载的场合。本节只讨论S=90°的标准直齿锥齿轮传动。 1. 齿廓曲面的形成 直齿锥齿轮齿廓曲面的形成与圆柱齿轮类似。如下图所示,发生平面1与基锥2相切并作纯滚动,该平面上过锥顶点O的任一直线OK的轨迹即为渐开锥面。渐开锥面与以O为球心,以锥长R为半径的球面的交线AK为球面渐开线,它应是锥齿轮的大端齿廓曲线。但球面无法展开成平面,这就给锥齿轮的设计制造带来很多困难。为此产生一种代替球面渐开线的近似方法。

2. 锥齿轮大端背锥、当量齿轮及当量齿数 (1) 背锥和当量齿轮 下图为一锥齿轮的轴向半剖面,其中DOAA为分度锥的轴剖面,锥长OA称锥距,用R表示;以锥顶O为圆心,以R为半径的圆应为球面的投影。若以球面渐开线作锥齿轮的齿廓,则园弧bAc为轮齿球面大端与轴剖面的交线,该球面齿形是不能展开成平面的。为此,再过A作O1A⊥OA,交齿轮的轴线于点O1。设想以OO1为轴线,以O1A为母线作圆锥面O1AA,该圆锥称为锥齿轮的大端背锥。显然,该背锥与球面切于锥齿轮大端的分度圆。由于大端背锥母线1A与锥齿轮的分度锥母线相互垂直,将球面齿形的圆弧bAc投影到背锥上得到线段b'Ac',圆弧bAc与线段b'Ac'非常接近,且锥距R与锥齿轮大端模数m之比值愈大(一般R/m>30),两者就更接近。这说明:可用大端背锥上的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形。由于背锥可展开成平面并得到一扇形齿轮,扇形齿轮的模数m、压力角a和齿高系数ha*等参数分别与锥齿轮大端参数相同。再将扇形齿轮补足成完整的直齿圆柱齿轮,这个虚拟的圆柱齿轮称为该锥齿轮的大端当量齿轮。这样就可用大端当量齿轮的齿形近似地作为锥齿轮的大端齿形,即锥齿轮大端轮齿尺寸(ha、hf等)等于当量齿轮的轮齿尺寸。

斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算

9.9.2◆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: ...(9-9-01) 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: ... (9-9-03) >>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

齿轮参数测量实验

渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的测定 一、目的: 1.掌握测量渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的方法。 2.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质。 二、设备和工具: 1.齿轮一对 2.游标卡尺 3.渐开线函数表(自备) 4.计算工具(自备) 三、原理和方法: 渐开线直齿圆柱变位齿轮的基本参数有:齿数z ,模数m ,齿顶高系数h a ,顶隙系数c*,分度圆压力角α,变位系数x 。 1.求m, α 由标准直齿圆柱齿轮公法线长度计算中得知,如卡尺跨n 个齿时,其公法线长度应为: b b n S P )1n (L +-= 同理,如跨(n+1)齿时,则其公法线长度应为: b b n S nP L +=+1 ∴ L n+1=L n =P b (1) ∵ P b =P ×cos α=πm ×cos α ∴ α  πcos b P m = (2) 式中α可能是15°,也可能是20°(欧美制也有°),分别用15°或20°代入公式 (2),算出两个模数,视其模数最接近于标准值的一组m 与α,即为所求齿轮的模数和压力角α。 为了使卡尺的两个卡脚与齿廓的渐开线部分相切,跨齿数n 应按下列公式计算或由表中选用: 5.0z ·80n +? ?=1α (3) 2. 确定系数x ∵ b 1n b nP L S -=+ (4) α+α=inv ·r 2cos S S b b  )+αααπ inv r xtg b ?+=2cos 22 m(

即 ααπααinv r m S xmtg b b ·2cos 2 cos ·2-- = ∴ α α π αtg inv z m S x b 22cos ?--= (5) 将式(4)代入式(5)即可求出变位系数x。 3.求:* a h 、c* 由 2 d mz )x c h (m h f * *a f -= -+= (6) 式(6)中d f 可用游标卡尺测定,仅* a h 和*c 未知,故分别用*a h =1,*c =或*a h =,* c =两种标准代入,符合等式的一组,即为所求值。 4.对于角度变位齿轮传动应有齿轮顶降低系数σ可利用齿顶高公式求 ∵ )(* σ-+=x h m h a a ∴ m h x h a a - +=* σ (7) 式中:2 d d h a a -= (8) 5.若所测两个齿轮是一对互相啮合的齿轮,则可根据所测得的变位系数x 1和x 2计算出啮合角α’和中心距a αααinv z z x x tg inv +++= 2 121) (2' ' cos cos ) (221αα z z m a += 实验时可用游标卡尺直接测定这对齿轮和中心距a ,并与计算结果进行比较。 测定a 时应使该对齿轮作无齿侧间隙啮合,根据图3所示,记测定中心距为A ,有 )(2 1 21k k d d B A ++ = 6.关于d a 和d f 的测定 1) d a 的测定 a) Z为偶数时,如图4所示,d a 可以直接用游标卡尺测量。 b) Z为奇数时,如图5所示,d a 可以分段量出,即 1a H 2d d += 2) d f 的测定: a)Z为偶数时,直接测量(如图4所示) b)Z为奇数时,分段量出(如图5所示)

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