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齿轮齿数的确定

齿轮齿数的确定
齿轮齿数的确定

一、齿轮齿数的确定

1.当各变速组的传动比确定之后,可确定齿轮齿数,带轮直径。确定齿轮齿数时,选取合理的齿数和Sz很关键。

齿轮的中心距取决于传递的扭矩。一般来说,主变速传动系是降速传动系,越后面的变速组传递的扭矩越大,因此中心距也越大。齿数和不应过大,一般推荐Sz<=100~120。

2齿数和不应过小,但需从下列条件中选区较大值

其一、最小齿轮的齿数要尽可能小,要注意:最小齿轮不产生根切现象以及主传动具有较好的运动平稳性。机床变速箱中,对于标准直齿圆柱齿轮,一般取最小齿数Z min>=18~20。主轴上小齿轮Z min=20,高速齿轮取Z min=25。

其二、受齿轮结构限制的最小齿数的各齿轮(尤其是最小齿轮),应能可靠地安装在轴上或进行套装,齿轮的齿槽到孔壁或键槽的壁厚a>=2m(m为模数),以保证有足够的强度,避免出现变形、断裂。Zmin≥6.5+D/m (D-齿轮花键孔的大径;m-齿轮模数)

其三、两轴间最小中心距应取得适当,若齿数和Sz过小,将导致两轴的轴承及其它结构之间的距离过近或相碰。

3传动比要求

确定齿轮齿数时,应符合转速图上传动比的要求。机床的主传动属于外联系传动链,实际传动比(齿轮齿数之比)与理论传动比(转速图上要求的传动比)之间允许有误差,但需限制在一定范围内,一般不应超过10(φ-1)%,即

|δn|=|(n'―n)/n|=|(u'—u)/u|≤10(φ—1)﹪

δn主轴转速的相对误差

n',n速度的实际转速、标准转速(转速图标定)

u',u实际主轴转速的实际传动比、理论传动比

φ——公比

二、查表法确定变速组齿轮齿数

齿轮副传动比是标准公比的整数次方,变速组内的齿轮模数相等,按照常用的传动比的适用齿数表查出齿轮齿数。

第一变速组(Ⅰ—Ⅱ轴间)有三个传动副,其传动比分别是:u a1=1,u a2=1/1.41,u a3=1/2。后两个传动比小于1,取其倒数,即按1,1.41

和2查表,在合适的齿数和Sz范围内,查出存在上述三个传动比的Sz分别有:

u a1=1 Sz=…,60,62,64,66,68,70,72,74,…

u a2=1/1.41 Sz=…,60,63,65,67,68,70,72,73,75,…u a3=2 Sz=…,60,63,66,69,72,75,…

三对传动副的齿数和Sz应该是相同的,符合条件的有Sz=60或72,从表中可以查出三个传动副的主动齿轮齿数分别为36、30、24,则

能算出三个传动副的齿轮齿数分别为u a1=36/36,u a2=30/42,u a3=24/48。

同理第二变速组(Ⅱ—Ⅲ轴间)有两个传动副,传动比u b1=1.410=1,u b2=1.41-3=8.21,计算和查表筛选最后得出两个传动副的齿轮齿

数分别是u b1=42/42,u b2=22/62。

第三变速组(Ⅲ—Ⅳ轴间),u c1=φ-4=1.41-4=0.25,u c2=φ2=1.412=2,计算和查表筛选最后得出两个传动副的齿轮齿数分别是u c1=18/72,u c2=60/30。

标准齿轮模数齿数计算公式

标准齿轮模数齿数计算公式 找对应表太不现实了! 告诉你一简单的: 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」?

齿轮传动计算题(带答案)

第四章齿轮传动计算题专项训练(答案);1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36,顶圆d;2、已知一标准直齿圆柱齿轮副,其传动比i=3,主;3、有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,α=20;4、某传动装置中有一对渐开线;5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=2;解:144=4/2(Z1+iZ1)Z1=18Z2;d 1=4*18=72d2=4*54=216 第四章齿轮传动计算题专项训练(答案) 1、已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36,顶圆da=304mm。试计算其分度圆直径d、根圆直径df、齿距p以及齿高h。 2、已知一标准直齿圆柱齿轮副,其传动比i=3,主动齿轮转速n1=750r/mi n,中心距a=240mm,模数m=5mm。试求从动轮转速n2,以及两齿轮齿数z1和z 2。 3、有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,α=200, Z1=25,Z2=50,求(1)如果n1=960r/min,n2=?(2)中心距a=?(3)齿距p=?答案: n2=480 a=7 5 p=6.28 4、某传动装置中有一对渐开线。标准直齿圆柱齿轮(正常齿),大齿轮已损坏,小齿轮的齿数z1=24,齿顶圆直径da1=78mm, 中心距a=135mm, 试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。解: 78=m(24+2) m=3 a=m/2(z1 +z2) 135=3/2(24+z2) z2 =66 da2=3*66+2*3=204 df2=3*66-2*1.25*3=190.5 i =66/24=2.75 5、已知一对正确安装的标准渐开线正常齿轮的ɑ=200,m=4mm,传动比i12 =3,中心距a=144mm。试求两齿轮的齿数、分度圆半径、齿顶圆半径、齿根圆半径。

齿轮模数选取及标准

渐开线齿轮有五个基本参数,它们分别是: 名称符号意义标准化数值 齿数(teeth number)? Z 在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为齿数 模数(module)m 齿距分度圆齿距p与π的比值模数及齿轮的承载能力。 压力角(特指分度圆压力角)(pressure angle)决定渐开线齿形和齿轮啮合性能的重 要参数 我国规定标准化压力角为20 度 齿顶高系数 齿顶高计算系数:我国规定标准化齿顶高系数为1 顶隙系数顶隙(clearance)计算系数我国规定标准化顶隙系数为标准齿轮:模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数为标准值,且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的渐开线齿轮。 我国规定的标准模数系列表 第一系列 1234568 10121620253240 50 第二系 列78(11)14182228(30)3645注:选用模数时,应优先采用第一系列,其次是第二系列,括号内的模数尽可能不用. 系列?(1)渐开线圆柱齿轮模数(GB/T 1357-1987) 第一系列? 1 2 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列? ()()()7 9 (11)14 18 22 28 (30)36 45

?(2)锥齿轮模数(GB/T 12368-1990) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 40 45 50 注: 1.对于渐开线圆柱斜齿轮是指法向模数。 2.优先选用第一系列,括号内的模数尽可能不用。 3.模数代号是m,单位是mm 名称含有蜗轮的标准 SH/T 0094-91 (1998年确认)蜗轮蜗杆油 94KB SJ 1824-81 小模数蜗轮蜗杆优选结构尺寸 206KB JB/T 8809-1998 SWL 蜗轮螺杆升降机型式、参数与尺寸 520KB JB/T 高精度蜗轮滚齿机技术条件 206KB JB/T 高精度蜗轮滚齿机精度 261KB 名称含有蜗杆的标准 SH/T 0094-91 (1998年确认)蜗轮蜗杆油 94KB QC/T 620-1999 A型蜗杆传动式软管夹子 347KB QC/T 619-1999 B型和C型蜗杆传动式软管夹子 83KB GB/T 19935-2005蜗杆传动蜗杆的几何参数-蜗杆装置的铭牌、中心距、用户提供给制造者的参数 121KB SJ 1824-81 小模数蜗轮蜗杆优选结构尺寸 206KB JB/T 蜗杆磨床技术条件 160KB JB/T 蜗杆磨床精度检验 244KB JB/T 9051-1999 平面包络环面蜗杆减速器 922KB JB/T 8373-1996 普通磨具蜗杆砂轮 250KB JB/T 7936-1999 直廓环面蜗杆减速器 731KB JB/T 7935-1999 圆弧圆柱蜗杆减速器 467KB JB/T 7848-1995 立式圆弧圆柱蜗杆减速器 175KB JB/T 7847-1995 立式锥面包铬圆柱蜗杆减速器 203KB JB/T 7008-1993 ZC1型双级蜗杆及齿轮蜗杆减速器 548KB JB/T 6387-1992 轴装式圆弧圆柱蜗杆减速器 679KB JB/T 5559-1991 锥面包络圆柱蜗杆减速器 524KB JB/T 5558-1991 蜗杆减速器加载试验方法 96KB JB/T 53662-1999 圆弧圆柱蜗杆减速器产品质量分等 274KB JB/T 3993-1999 蜗杆砂轮磨齿机精度检验 287KB JB/T 10008-1999 测量蜗杆 267KB HG/T 釜用立式减速机 CW系列圆柱齿轮、圆弧圆柱蜗杆减速机 646KB HG/T 2738-1995 轮胎定型硫化机用平面二次包络环面蜗杆减速机系列与基本参数 182KB

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α=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 α=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α=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

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。

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。

变位齿轮跨齿数计算公式的合理选择

变位齿轮跨齿数计算公式的合理选择 中煤北京煤机公司退休职工 周万峰 摘要:目前变位圆柱齿轮的跨齿数,教材、手册上大都给出的是用公式“πααxctg z k 25.01800++=”和“公法线长度 )(* *kn k W W 表”进行选择。其实该公式和该表并不是情况良好的公式和情况良好的选择用表。本文对此进行了分析和论证,并推荐出情况良好的公式和给出合理的选择用表。 关键词:跨齿数,公法线长度,公法线长度测量点。 目前手册上对变位齿轮的跨齿数大都给出两种确定方法:一种是用公式计算,一种是查图表。用公式计算绝大多数手册都给出的是下面的公式: απαctg x z k 25.0180 0++= (直齿) (1) n n n ctg x z k απα25.0180 0++'= (斜齿) (1) 用查表法手册大都给出的是“020 1====n n m m αα、的标准齿轮的公法线长度 表 )(* *k k W W ” (见表1)。笔者认为:公式(1)并不是个情况良好的公式,表1也不是个跨齿数合理的选择用表。下面进行分析和论证。 表1 公法线长度)(**kn k W W 020 1='===αα,m m 注:本表选自1991年版由徐灏任主编的《机械设计手册》第三卷“表23·2——13”。该表跨齿数偏少,公法线的测量点靠近齿根,情况不良。今天各家手册大都有这个表。 1、表1不是跨齿数合理的选择用表 今天各家手册都给出了表1这样的“公法线长度 )(**k k W W 表”,但该表并不是个公法线长度计算合理的选择用表: ⑴ 该表是将“公法线长度”与“基圆弧长”混为一谈的。该表称“ )(**kn k W W 为 1=m (或)1=n m 的标准齿轮的公法线长度”是不合理的。对z=86这个齿轮而言,经验

变位圆柱齿轮跨测齿数的简便计算

变位圆柱齿轮跨测齿数的简便计算 中煤北京煤机公司退休职工 周万峰 摘要:本文给出一个简便的跨齿数计算的经验公式,并验证了该公式确定的跨齿数是合理的。 关键词:变位齿轮,跨齿数,公法线长度。 1、推荐笔者的经验公式 目前变位齿轮的跨齿数计算公式可谓形式多样,五花八门:有教科书上公式,有各种手册上公式,有参考书上的公式,还有近些年来杂志上发表的公式等等。如果将它们汇集起来恐怕不下十数个之多。但最常见的还是表1所列的几个公式。 表1 几个常见的变位齿轮的跨齿数计算公式 注:早先公式1多为教材所选用。公式2《机修手册》选用。公式3《齿轮手册》选用。公式4多为《机械设计手册》选用。 不难看出,表1中的几个公式大都比较复杂:平方、开放、三角函数等等项目很多,计算起来十分不便。而且有的公式有时确定的跨齿数也不合理。有鉴于此,笔者通过分析研究,并进行了大量的算例计算以及反复验证后给出一个跨齿数计算的经验公式。当压力角0 20=α时,经验公式为:

z ——齿数,斜齿时z z '用代入(n t inv z z α=',n t inv αα可查手册)。 x ——变位系数,斜齿时代入用n x x 。 p ——与变位系数正负有关的系数。当变位系数为正()0>x 时p=1.4,当变位系数 为负()0

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;

圆柱齿轮跨测齿数的精确合理计算

摘要 目前手册上的跨齿数计算公式大都不是精确的公式,因而有时会影响跨齿数的合理性。 就是那些精确的公式,它们在角度变化中也是有不足之处的。 本文给出一个高度、角度变化都适用的公式,并验证了它是精确合理的。

1.本文给出一个精确、合理的跨齿数计算公式 目前手册上的跨齿数计算公式大都是近似的,有误差的,并非精 确的计算公式,因而有时影响跨齿数的合理性。 就是那些精确的公式,它们在角度变化中也是有不足之处的。 而且至今在手册上似乎还未见到有斜齿精确的跨齿数计算公式。 有人说“手册上的 k=z′αn /180°+0.5 不就是标准斜齿轮跨齿数精 确的计算公式吗?”不,它算出的也是近似值(文章后面进行验证)。 笔者已退休多年,精力尚可,因而对此进行了研究、探讨,于是给出一个高度、角度变化都是情况良好的公式。 公式为: 5.01cos sin 2' ' +???? ??--=π αααn n n n n n n inv z m m x W k 5.01 cos sin 2' +??? ? ??--=παααzinv m xm W k k (用于直齿) (1) (用于斜齿) (1)

公式中 W′k 和 W′n 当为高度变位 直齿时, () 22 '2b k d xm d W -+= () b b n n n d m x d W βcos /222 '-+= 上列公式中: d ——分度圆直径; d b ——基圆直径; m ——模数,斜齿时为 m n ; 斜齿时, 当为角度变位 直齿时, () 22 '9.1b k d xm d W -+= () b b n n n d m x d W βcos /9.122 '-+= 斜齿时,

渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和(最新整理)

课题渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 教学目标1、知识目标: 熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称,掌握直齿圆柱齿轮的基本参数,掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。 2、能力目标: ⑴灵活运用计算公式; ⑵培养学生归纳总结能力。 3、情感目标: 理论联系实际,逐步培养学生分析、解决实际问题的能力和抽象思维能力。 教学重点直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸的计算 教学难点压力角与齿形角的关系、齿根圆直径、齿根高 教学方法采用模型直观教学法、挂图教学法、讲授法、演绎推理教学用具模型、多媒体 课时安排2课时 教学过程: 复习旧课 1、渐开线的性质 2、渐开线齿廓啮合特性 ⑴能保持瞬时传动比的恒定 ⑵具有传动的可分离性 新课教学 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算教师用教具演示,请同学回答渐开线的性质?

任务一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆:通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆:通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。 3、分度圆:齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以d表示。 4、齿厚:在端平面上,一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以s表示。 5、齿槽宽:在端平面上,一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e表示。 6、齿距:两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以p表示。 7、齿宽:齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以b表示。 8、齿顶高:齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以h a 表示。 9、齿根高:齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以h f 表示。展示多媒体图片,使学生对渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称认识更直观。

标准直齿齿轮参数

齿轮的基本参数 直齿圆柱齿轮的基本参数、各部分的名称和尺寸关系 当圆柱齿轮的轮齿方向与圆柱的素线方向一致时,称为直齿圆柱齿轮。 表列出了直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数。 表直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数 名称符号说明示意图 齿数 z 模数 m πd=zp, d=p/πz, 令m=p/π 齿顶圆da 通过轮齿顶部的圆周直径 齿根圆df 通过轮齿根部的圆周直径 分度圆 d 齿厚等于槽宽处的圆周直径 齿高 h 齿顶圆与齿根圆的径向距离 齿顶高ha 分度圆到齿顶圆的径向距离 齿根高hf 分度圆到齿根圆的径向距离 齿距p 在分度圆上相邻两齿廓对应点的弧长

(齿厚+槽宽) 齿厚s每个齿在分度圆上的弧长 节圆d'一对齿轮传动时,两齿轮的齿廓在连心线O1O2上接触点C处,两齿轮的圆周速度相等,以O1C和O2C为半径的两个圆称为相应齿轮的节圆。 压力角α齿轮传动时,一齿轮(从动轮)齿廓在分度圆上点C的受力方向与运动方向所夹的锐角称压力角。我国采用标准压力角为20°。 啮合角α'在点C处两齿轮受力方向与运动方向的夹角 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) 模数m是设计和制造齿轮的重要参数。不同模数的齿轮要用不同的刀具来加工制造。为了便于设计和加工,模数数值已标准化,其数值如表所示。 表齿轮模数标准系列(摘录GB/T1357-1987) 注:选用模数时,应优先选用第一系列;其次选用第二系列;括号内的模数尽可能不用。 标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸与模数有一定的关系,计算公式如表。 表标准直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺寸计算

标准齿轮模数尺数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=齿顶圆直径模数 比如:M4 32齿 齿顶圆直径=(32+2)*4=136mm 分度圆直径=32*4=128mm 齿根圆直径=*4=118mm

标准齿轮模数齿数计算公式

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=136 分度圆直径=32*4=128 齿根圆直径=136-4.5*4=118 7M 12齿 中心距(分度圆直径1+分度圆直径2)/2 就是(12+2)*7=98 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(1357-78) 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 ()周节 齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节()或周节()与齿数(z)表示 径节P()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: 25.4 1/8模=25.48=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()。 除模数外,表示轮齿大小的还有CP(周节:)与DP(径节:)。【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。

圆柱齿轮跨齿数计算公式的推导

圆柱齿轮的跨齿数计算公式的推导 周万峰 1、标准齿轮跨齿数计算公式的推导 大家都知道,凡计公法线长度,则必须先计算跨齿数k ,然后才能计算跨k 个齿的公法线长度。标准齿轮的跨齿数计算公式为: 5.0180 0+=αz k (直齿) (1) 5.01800+'= n z k α (斜齿) (1) 式中z 为齿数,z '为假想齿数,n t inv inv z z αα='(n t inv inv αα之值可从手册上查出,亦可算出)。α为压力角,n α为斜齿轮的法面压力角。 教材、手册上都是给出该公式,并不说明它的由来。那么公式(1)是怎么来的呢?它怎么还有个0.5 呢?据笔者了解,使用公式(1)的人一般都不管公式的由来,只是拿来使用而已。今天笔者根据自己的理解试将公式推导出来。显然公式(1)不是笔者推导出来的,书上早就有这个公式了。但始终未见哪本书上有原原本本地推导该公式的内容。至于公式 (1)原来是怎么推导的笔者不得而知。笔者现将公式推导如下: 众所周知,不论标准齿轮还是变位齿轮其公法线的测量点(量具卡脚与齿廓的切点)都应在齿高的中点部位。而标准齿轮齿高的中点就是分度圆,故标准齿轮公法线的测量点应在分度圆上。这样标准齿轮的公法线测量点就应以分度圆为准进行推导。请看图1公法线测量图:AB 是跨3个齿测量的公法线长度。1A A 和21A A 是齿轮的周节(分度圆上,相 图1 公法线长度测量

邻两齿同侧齿廓对应点的弧长)B A 2是分度圆上齿厚;而标准齿轮分度圆齿厚是周节的一半,即0.5个周节。因此,当跨3个齿测量时,α2对应着两个周节和一个分度圆齿厚,即α2对应着(3-0.5)个周节。所以,跨3个齿测量时,0.5)-(3 36020 z =α。(z 0360 是一个周节对应的中心角的度数)当跨4个齿测量时, α2对应着3个周节和一个分度圆齿厚,即α2对应着(4-0.5)个周节;所以0.5)-(4 36020 z =α。当跨5个齿测量时,α2对应着4个周节和一个分度圆齿厚,即α2对应着(5-0.5)个周节;所以0.5)-(5 36020 z =α。依次类推,当跨k 个齿测量时,α2对应着()5.0-k 个周节,即0.5)-(k 36020 z =α。整理此式即为公式(1)。但需说明的是:对于020=α的直齿轮而言,它的公法线测量点没有一 个是能在分度圆上的,都是在分度圆附近。为什么呢?因为跨齿数k 的计算值不可能是整数(见公式),而测量公法线长度时又必须是整数,所以才如此。而斜齿轮通过调整螺旋角是可以使公法线长度的测量点正好在分度圆上的。 2、变位齿轮的跨齿数计算公式的推导 变位齿轮的跨齿数计算公式今天可以说是形式多样,五花八门;如将教材、手册、科技书以及发表在刊物上的这些公式汇集起来,找出10个公式是费不了什么事的。这些公式(包括教材、手册在内)经验证有的是合理的,有的是不合理的;有的是不尽合理的,有的是情况不良的。有的虽然情况较好,但计算很麻烦。笔者在此推荐一个情况较好而又比较简单的公式: 5.02cos arccos 1800 ++=x z z z k α (直齿) (2) 5.02cos arccos 1800 ++'''=n n x z z z k α (斜齿) (2) 图 2

标准齿轮模数计算 齿数计算

标准齿轮模数尺数计算公式 找对应表太不现实了! 告诉你一简单的: 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-(4.53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。

齿轮强度计算公式

第7节 标准斜齿圆柱齿轮的强度计算 一. 令狐采学 二. 齿面接触疲劳强度计算 1. 斜齿轮接触方式 2. 计算公式 校核式: 设计式: 3. 参数取值说明 1) Z E---弹性系数 2) Z H---节点区域系数 3) ---斜齿轮端面重合度 4) ---螺旋角。斜齿轮:=80~250;人字齿轮=200~350 5) 许用应力:[H]=([H1]+[H2])/2 1.23[H2] 6) 分度圆直径的初步计算 在设计式中,K 等与齿轮尺寸参数有关,故需初步估算: a) 初取K=Kt b) 计算dt c) 修正dt 三. 齿根弯曲疲劳强度计算 1. 轮齿断裂 2. 计算公式校核式: 设计式: 3. 参数取值说明 1) Y Fa 、YSa---齿形系数和应力修正系数。Zv=Z/cos3YFa 、YFa 2) Y ---螺旋角系数。 3) 初步设计计算 在设计式中,K 等与齿轮尺寸参数有关,故需初步估算: d) 初取K=Kt e) 计算mnt [] H t H E H u u bd KF Z Z σεσα≤±=1 1[]32 1112 ??? ? ??±≥H H E d t t Z Z u u T K d σψ[]3 2121cos 2F sa Fa d n Y Y z Y KT m σεψβα β≥[] 32 121cos 2F sa Fa d t nt Y Y z Y T K m σεψβα β≥

f) 修正mn 第8节 标准圆锥齿轮传动的强度计算 一. 作用:用于传递相交轴之间的运动和动力。 二. 几何计算 1. 锥齿轮设计计算简化 2. 锥距 3. 齿数比: u=Z2/Z1=d2/d1=tan 2=cot 1 4. 齿宽中点分度圆直径 dm/d=(R-0.5b)/R=1-0.5b/R 记R=b/R---齿宽系数R=0.25~0.3 dm=(1-0.5R)d 5. 齿宽中点模数 mn=m(1-0.5R) 三. 受力分析 大小: Ft1=2T1/dm1(=Ft2) Fr1=Ft1tan cos Fa2) Fa1=Ft1tan sin 1(=Fr2) 方向: 四. 强度计算 1. 齿面接触疲劳强度计算 1)计算公式: 按齿宽中点当量直齿圆柱齿轮计算,并取齿宽为0.85b ,则: 以齿轮大端参数代替齿宽中点当量直齿圆柱齿轮参数,代入 n 1 n 2 相交轴 n 2 两轴夹角900 n 1 2 2 2122212 21Z Z m d d R +=+= d 1 d m b R d m2 d 2 δ1 δ2 O C 2 C 1 A 2 A 1 q Fr α δ Fa Fn Ft Fa1 Fr 2 2 1 n 1 Fa2 Fr 1 Ft 1 Ft 2 []H v v v v H E H u u bd KT Z Z σσ≤+=1 85.023 1 1

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:

齿轮尺寸计算方法

1、齿轮传动的计算载荷T g=KF n/L,载荷系数K=K A K V KαKβ,,使用系数K A,载动系数K V,齿间载荷分配系数Kα,齿向载荷分配系数Kβ。 表10-2(书P193)K A=1.25 直齿轮及修形齿轮Kα=1,其余为1.4 齿宽系数 K Hβ用插值法求 齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷(齿数+2)=2.5 齿顶圆半径r a1=r1+ha*m,直径d=d1+2ha*m(ha*=1) D12=2.5*(17+2)=47.5 D11=112.5 D1=62.5 D2=82.5 D7=87.5 D8=57.5 D5=77.5 D6=67.5 D3=52.5 D4=92.5 D13=42.5 D10=62.5 D9=100 齿轮分度圆直径:d=zmcosa,半径r1 D12=2.5*17=42.5 D11=107.5 D1=57.5 D2=77.5 D7=82.5 D8=52.5 D5=72.5 D6=62.5 D3=47.5 D4=87.5 D13=37.5 D10=57.5 D9=95 齿顶圆压力角αa1=arccos?(r1cosα r a1)

32.78°, 26.11° 30.17° 28.03° 27.63° 30.91° 28.47° 29.53° 31.77° 27.26° 33.99° 30.17° 26.78° 齿根圆直径=分度圆直径×cos压力角20(约等于) D12=40 D11=101 D1=54 D2=73 D7=78 D8=49 D5=68 D6=59 D3=45 D4=82 D13=35 D10=54 D9=89 齿轮基圆(英文:gear base circle)是指渐开线圆柱齿轮(或摆线圆柱齿轮)上的一个假想圆,形成渐开线齿廓的发生线(或形成摆线齿廓的发生圆)在此假想圆的圆周上作纯滚动时,此假想圆即为基圆。 节点:齿轮副中,两齿轮基圆的公切线与两齿轮中心连线的交点。 节圆:节点所在的半径称为节圆半径。 所以,单个齿轮没有节圆直径一说,只有两齿轮啮合,才会形成节点和节圆。在标准齿轮副传动和高变位齿轮副传动中,节圆跟分度圆相等 齿厚s=兀m/2=3.925=齿槽宽=e 顶隙c=c*m=0.25*2.50.625 标准中心距a=m(z1+z2)/2

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