齒輪傳動(dòng)之直齒圓柱齒輪

1、二、二、漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的各部分名稱漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的各部分名稱及主要參數(shù)及主要參數(shù)1、齒輪各部分名稱由齒輪類型可知，直齒圓柱齒輪包含有圓柱外齒輪、圓柱內(nèi)齒輪以及齒條齒條。其中圓柱外齒輪及其嚙合傳動(dòng)最為廣泛，也是本章討論的重點(diǎn)。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，以下就將“外”字去除，簡(jiǎn)稱齒輪和齒輪嚙合傳動(dòng)。下圖所示為齒輪的一部分，由于齒輪沿其寬度B方向的剖面形狀都相同，因此只需從其端面形狀來(lái)討論齒輪的各部分名稱及尺寸計(jì)算。常見(jiàn)的各部分名稱是：(1).齒頂圓齒頂圓:過(guò)所有輪齒頂端的圓，其半徑用ra表示。(2).齒根圓齒根圓:過(guò)所有齒槽底部的圓，其半徑用rf表示。 (3).基圓基圓:形成漸開(kāi)線齒廓的圓，其半徑用rb

2、表示。 (4).分度圓分度圓:位于輪齒的中部，是設(shè)計(jì)、制造的基準(zhǔn)圓，其半徑用r表示 (5).齒頂高齒頂高:齒頂圓與分度圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用ha表示。(5).齒根高齒根高:齒根圓與分度圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用hf表示。 (7).全齒高全齒高:齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離，其長(zhǎng)度用h表示，且h=ha+hf。 (8).齒厚齒厚:每個(gè)輪齒在某一個(gè)圓上的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒厚不同，在半徑為rk的圓上，齒厚用sk表示；在半徑為r的分度圓上，齒厚用s表示 (9).齒槽寬齒槽寬:相鄰兩個(gè)齒間在某一個(gè)圓上的齒槽的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒槽寬不同，在半徑為rk的圓上，齒槽寬用ek表示；在半徑為r的分度

3、圓上，齒槽寬用e表示。 (10).齒距齒距(（或稱周節(jié)周節(jié)）:相鄰兩個(gè)輪齒同側(cè)齒廓之間在某一個(gè)圓上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的的圓周弧長(zhǎng)。不同圓周上的齒距不同，在半徑為rk的圓上，齒距用pk表示，顯然有pk=sk+ek；在半徑為r的分度圓上，齒距用p表示，同樣p=s+e。若為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，則有s=e=p /2。齒輪基本尺寸的名稱和符號(hào)齒輪基本尺寸的名稱和符號(hào)iiiesp同一圓上同一圓上齒根圓（齒根圓（df 和和 rf）齒頂圓（齒頂圓（da 和和 ra）分度圓（分度圓（d 和和 r）基圓（基圓（db 和和 rb）四圓四圓三弧三弧齒厚齒厚si齒槽寬齒槽寬ei齒距齒距pi三高三高齒頂高齒頂高h(yuǎn)a齒根高齒根高h(yuǎn)f齒全高齒全高

4、hfahhhrf齒根圓齒根圓rb基圓基圓ra齒頂圓齒頂圓齒距齒距pi齒厚齒厚si齒槽寬齒槽寬eiri齒頂高齒頂高h(yuǎn)a齒根高齒根高h(yuǎn)f分度圓分度圓ro2 2、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)定義模數(shù) pm 或 mp1）齒數(shù)）齒數(shù) 在齒輪的整圓周上輪齒總數(shù)，用z表示，顯然z應(yīng)為整數(shù)。 齒輪的齒數(shù)是根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定的，如：傳動(dòng)比、中心距要求、接觸強(qiáng)度等。 模數(shù)反映了輪齒的大小。當(dāng)齒數(shù)一定時(shí)，模數(shù)越大,輪齒也越大。承載能力就越大。當(dāng)模數(shù)一定時(shí)，齒數(shù)越多，齒輪的幾何尺寸越大。2 2）模數(shù)）模數(shù)m 由于任何一個(gè)齒輪的齒數(shù)Z和模數(shù)m是一定的，由此可知：任何齒輪都有而且只有一個(gè)分度圓。第一系列第

5、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 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45注：注：1.本表適用于漸開(kāi)線直齒輪和斜齒輪：對(duì)斜齒圓柱齒輪是指本表適用于漸開(kāi)線直齒輪和斜齒輪：對(duì)斜齒圓柱齒輪是指 法向模數(shù)法向模數(shù)mn2.優(yōu)先選用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。優(yōu)先選用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不

6、用。3)3)齒形角齒形角KbKrrcoscos2cosmzrrb是決定漸開(kāi)線齒廓形狀的一個(gè)基本參數(shù)是決定漸開(kāi)線齒廓形狀的一個(gè)基本參數(shù),齒數(shù)、模數(shù)一定時(shí)，分齒數(shù)、模數(shù)一定時(shí)，分度圓一定；齒廓上不同點(diǎn)的齒形角是不相等的。越遠(yuǎn)離基圓，齒形度圓一定；齒廓上不同點(diǎn)的齒形角是不相等的。越遠(yuǎn)離基圓，齒形角越大；越靠近基圓，齒形角越小。角越大；越靠近基圓，齒形角越小。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定齒輪分度圓 =20為標(biāo)準(zhǔn)值某些場(chǎng)合：=14.5、15、22.5、25。 齒數(shù)、模數(shù)、齒形角齒數(shù)、模數(shù)、齒形角為漸開(kāi)線齒輪的為漸開(kāi)線齒輪的三個(gè)最基本參數(shù)。三個(gè)最基本參數(shù)。 在分度圓半徑不變的條件下，齒形角大于在分度圓半徑不變的條件下，齒

7、形角大于2020時(shí)，時(shí)， rb 減小，齒頂變尖，齒根變厚，承載能力增強(qiáng)，但傳動(dòng)較減小，齒頂變尖，齒根變厚，承載能力增強(qiáng)，但傳動(dòng)較費(fèi)力；齒形角小于費(fèi)力；齒形角小于2020時(shí)，時(shí)， rb增大，齒頂變寬，齒根增大，齒頂變寬，齒根變細(xì)，承載能力降低。變細(xì)，承載能力降低。4)、齒頂高系數(shù)和頂隙(徑向間隙)系數(shù)*ah*c*c*ahmchhhhafa)2(*作用：1）儲(chǔ)油潤(rùn)滑 2）避免一齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪 的齒槽相接觸。標(biāo)準(zhǔn)值： =1， =0.25*ah*cmhhaa*齒頂高mchhaf)(*齒根高頂隙；一齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的槽底間的徑向間隙。用c表示C=c*m只要z、m、ha 、hf 這五個(gè)參數(shù)一

8、經(jīng)確定，齒輪的幾何尺寸，包括輪齒的漸開(kāi)線形狀也即全部確定，因而以上五個(gè)參數(shù)稱為漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)。 .3.漸形線齒輪的嚙合特點(diǎn)。漸形線齒輪的嚙合特點(diǎn)。（）保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定（）保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定（）中心距的可分離性（）中心距的可分離性（）傳遞壓力方向不變（）傳遞壓力方向不變（ 4 4）制造工藝性好）制造工藝性好 4.漸形線齒輪的正確嚙合條件漸形線齒輪的正確嚙合條件 兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別對(duì)應(yīng)相等兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別對(duì)應(yīng)相等 m1m2m a1a2a三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算公式三、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算公式 ha*c*0.25名名 稱稱 代號(hào)代號(hào) 計(jì)計(jì) 算算 公公 式式

9、模數(shù)模數(shù) m 按按GB1357-87規(guī)定選取規(guī)定選取m1m2m齒形角齒形角 a a1a220o分度圓直徑分度圓直徑 d d m z齒距齒距 p P s+ em m 齒厚齒厚s齒槽寬齒槽寬e se m/2齒頂高齒頂高 ha haha*mm齒根高齒根高 hf hf（ha*+c*）m1.25m全齒高全齒高 h Hha+ hf 2.25m徑向間隙徑向間隙 c C=c* m=0.25m齒頂圓直徑齒頂圓直徑da da =m(z+2)齒根圓直徑齒根圓直徑df df =m(z-2.5)基圓直徑基圓直徑db db=d cosa =mzcosa 標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距a a=(d1+d2)/2=m (z1+z2)/2 四圓四圓 三高三高 二距二距 一系數(shù)一系數(shù)例1. 相嚙合的一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（ =20， =1， =0.25），齒數(shù)z1 =17，z2 =46，模數(shù)m =8mm，試 計(jì)算兩齒輪的分度圓直徑 d d