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渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称及基本参数

一、渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称

齿轮各部分名称和符号

(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dara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dfrf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dbrb表示。

(4)齿厚:在直径为di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si表示。

(5)齿槽宽:在直径为di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ei表示。

(6)齿距:在直径为di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,pi=si+ei。基圆齿距用pb表示,pb=sb+ebsbeb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:s=e=p2

(8)齿顶高:齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高,用ha表示。显然ha=dad2

(9)齿根高:分度圆和齿根圆之间的径向距离称为齿根高,用hf表示。显然ha=dad2

(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h=hf+ha

(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。

模数不同齿数相同的一系列齿轮

模数的定义:

对于齿轮上的任意圆i,齿距为pi,有该圆的周长可以用两种形式表示:piz=diπ,即di=zpiπ

为计算设计、计算、制造和检验测量方便,人为定义p/π=mm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。

标准模数系列表(GB1357)
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,mα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rdes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ri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。

rb=ricos()αi
αi=arccos(rbri)
db=dcosα

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ha*

齿轮的齿顶高由齿顶高系数和模数共同决定,即ha=ha*m,它也已经标准化。

标准齿轮(正常齿):齿顶高系数ha*=1;(短齿):齿顶高系数ha*=0.8。

(5)顶隙系数c*。

hf=()ha*+c*m

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mαha*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。

测一测
 
练一练