一、渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称
(1)齿顶圆:过所有轮齿顶部所作的圆称为齿顶圆,其直径和半径分别用和表示。
(2)齿根圆:过轮齿根部所作的圆称为齿根圆,其直径和半径分别用和表示。
(3)基圆:发生渐开线齿廓的圆称基圆,其直径和半径分别用和表示。
(4)齿厚:在直径为的任一圆周上,一个轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用表示。
(5)齿槽宽:在直径为的圆周上,相邻轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用表示。
(6)齿距:在直径为的圆周上,相邻两齿同名齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距,用pk表示,。基圆齿距用表示,。、分别为基圆上的齿厚和齿槽宽。
(7)分度圆:在齿顶圆和齿根圆之间的作为齿轮尺寸计算基准的圆,其直径和半径分别用d和r表示。在标准齿轮上齿厚与齿槽宽相等,且分度圆的齿距p、齿厚s、齿槽宽e的关系是:。
(8)齿顶高:齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高,用表示。显然。
(9)齿根高:分度圆和齿根圆之间的径向距离称为齿根高,用表示。显然。
(10)齿高:齿顶圆和齿根圆之间的径向距离称为齿高,用h表示。显然。
(11)齿轮宽度:沿齿轮轴线的长度称为齿宽,用B表示。
二、齿轮的基本参数
直齿圆柱齿轮有齿数、模数、压力角、齿顶高系数和顶系系数五个基本参数。
(1)齿数Z。
一个齿轮的轮齿总数,称为齿数。
(2)模数m。
模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。
模数是齿轮几何计算的基础,能够代表轮齿的大小。齿数相同的齿轮,模数大,尺寸则大。
模数的定义:
对于齿轮上的任意圆i,齿距为,有该圆的周长可以用两种形式表示:,即。
为计算设计、计算、制造和检验测量方便,人为定义p/π=m,m为简单有理数,称为模数,单位为mm。
一个齿轮在不同直径的圆周上,其模数的大小是不同的。我们通常讲的模数一般指分度圆的模数。齿轮分度圆的模数已标准化,是标准值。
第一系列 | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1.25 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | |
10 | 12 | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | |||
第二系列 | 0.35 | 0.7 | 0.9 | 1.75 | 2.25 | 2.75 | (3.25) | 3.5 | (3.75) | 4.5 |
5.5 | (7.5) | 7 | 9 | (11) | 14 | 18 | 22 | 28 | (30) | |
36 | 45 |
分度圆的概念
人为规定一个基准圆,在该圆上,m和α均为标准值,称为分度圆。
分度圆的直径可以用模数来表示:d=mz。
分度圆上的各种符号均无下标。如r、d、e、s等。
任何圆柱齿轮都有且只有一个分度圆。
(3)压力角α。
压力角的概念在渐开线的基本性质时已经介绍过了。对于同一条渐开线,向径越大(离基圆越远),则压力角越大。
压力角与基圆和向径的关系如下。
这里的压力角仍然特指分度圆压力角。α是决定渐开线齿廓形状的一个重要参数。对于分度圆相同的齿轮,如果压力角不同,则基圆大小将不同,因而其齿廓形状也不同。
为了设计、制造、检验及使用的方便,规定压力角α,即分度圆压力角,其标准值α=20°。
(4)齿顶高系数。
齿轮的齿顶高由齿顶高系数和模数共同决定,即,它也已经标准化。
标准齿轮(正常齿):齿顶高系数=1;(短齿):齿顶高系数=0.8。
(5)顶隙系数c*。
顶隙的存在会使齿轮的齿根高大于齿轮的齿顶高,齿轮啮合时轮齿齿顶和齿根之间的间隙可以存错润滑油、容纳制造和安装误差,容纳热变形等。
顶隙系数也已经标准化,标准齿轮(正常齿):c*=0.25;(短齿):c*=0.3。
三、标准齿轮的概念
(1)标准齿轮是指m、α、、c*均为标准值,且e=s的齿轮。
(2)标准齿轮的几何尺寸计算
一个标准齿轮的五个基本参数确定之后,其主要尺寸及齿廓形状就完全确定。