渐开线齿轮的名称和参数解析

1.渐开线齿轮的齿廓

当直线沿一圆周做相切纯滚动时，直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹，称为该圆的渐开线，如图6-3-5所示。该圆称为渐开线的基圆，半径用rb表示。直线称为渐开线的发生线。

图6-3-5　渐开线

渐开线的性质:

（1）渐开线的形状取决于发生渐开线基圆半径的大小。基圆半径越小，各点曲率半径越小，渐开线越 弯曲。

（2）同一基圆上任意两条渐开线间的法向距离相等。

（3）基圆以内没有渐开线。

2.渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称

渐开线直齿圆柱齿轮的各部分名称如图6-3-6所示。

图6-3-6　齿轮的结构名称

（1）“三圆”

渐开线标准圆柱齿轮的“三圆”是指齿顶圆、齿根圆和分度圆。

齿顶圆：由齿轮各轮齿顶部所围成的圆，齿顶圆直径（半径）用da（ra）表示。

齿根圆：由齿轮各轮齿根部所围成的圆，齿根圆直径（半径）用df（rf）表示。

分度圆：齿轮上标准模数和标准压力角所在的圆称为分度圆。在标准齿轮的分度圆上，轮齿的齿槽宽和齿厚相等。分度圆直径（半径）用d（r）表示。

（2）“三弧长”

渐开线标准圆柱齿轮的“三弧长”是指齿厚、齿槽宽和齿距。

齿厚：分度圆上一个齿的两侧面齿廓间的弧长，用s表示。

齿槽宽：分度圆上一个齿槽的两侧面齿廓间的弧长，用e表示。

齿距：分度圆上相邻两齿对应点间的弧长，用p表示，故p=s+e。

标准齿轮在分度圆上的齿厚s等于齿槽宽e，即s=e=p/2。

（3）“三高”

渐开线标准圆柱齿轮的“三高”是指齿顶高、齿根高和全齿高。

齿顶高：齿顶圆和分度圆之间的径向距离，用ha表示。ha=（da-d）/2。

齿根高：分度圆和齿根圆之间的径向距离，用hf表示。hf=（d-df）/2。(www.xing528.com)

全齿高：齿顶圆和齿根圆之间的径向距离，用h表示。h=ha+hf。

（4）齿宽：轮齿沿齿轮轴线方向上的宽度称为齿宽，用b表示。

（5）中心距：相啮合的一对齿轮两轴线之间的距离，用a表示。

3.渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数

（1）齿数z

齿轮整个圆周上轮齿的总数，用z表示。

（2）模数m

相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值，用m表示。

模数m能反映齿轮的尺寸大小和轮齿承载能力，是计算齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，轮齿也越大，承载能力越大。 齿数相同的齿轮模数越大，则其尺寸也越大，如图6-3-7所示。

图6-3-7　模数对齿轮尺寸的影响

模数已经标准化，可参考标准模数系列表（GB/T 1357-1987），如表6-3-2所示。

表6-3-2　标准模数系列（GB/T 1357-1987）　　　　　　　　　　　　（mm）

（3）压力角α

压力角是渐开线齿廓上某点的法线与该点速度方向所夹的锐角，用α表示，如图6-3-8所示。

渐开线上各点的压力角是不相等的，在标准渐开线齿轮的分度圆上，其压力角已经标准化。我国国家标准规定齿轮分度圆上的压力角（即标准压力角）为20°，其他国家也有采用α=14.5°、15°、22.5°及25°等情况。

（4）齿顶高系数ha*

齿轮的齿顶高与模数的比值，用ha*表示，即ha*=ha/m，我国规定ha*=1。

（5）顶隙系数c*

齿轮顶隙与模数的比值称为顶隙系数，用c*表示，即c*=c/m，我国规定c*=0.25。

齿轮顶隙是指在齿轮配合时，一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根间的径向距离，等于齿根高与齿顶高之差，用c来表示，如图6-3-9所示。顶隙的存在避免了一齿轮的齿顶与另一齿轮的齿根相抵触而卡死，也可以储存润滑油。

图6-3-8　压力角

图6-3-9　齿轮顶隙