双圆弧齿轮原始齿廓及参数优化

我国使用的双圆弧齿轮的基本齿廓是分阶式双圆弧齿廓。其基本齿廓是将凸、凹齿廓进行切向变位，凸、凹齿之间用过渡圆弧相连，呈现台阶形，从而加大了齿根厚度。这种齿廓啮合时，非工作齿面间形成较大的空隙，既避免了非工作齿面的接触，又增加了保存齿面润滑油的空间，同时，加大的齿根厚度可提高圆弧齿轮的弯曲强度。

图1-5 双圆弧圆柱齿轮基本齿廓

我国在1991年颁布了GB/T 12759—1991《双圆弧圆柱齿轮基本齿廓》标准。标准中规定的基本齿廓是指基本齿条在法平面内的齿廓，如图1-5所示。该标准适用于法向模数为1.5～50mm的双圆弧圆柱齿轮传动，其基本齿廓齿形参数见表1-16，双圆弧圆柱齿轮的啮合侧隙见表1_-17。侧隙是由基本齿廓决定的。

表1-16 双圆弧齿轮基本齿廓参数（根据GB/T 12759—1991）

注：表中带*号的尺寸参数，是指该尺寸与法向模数的比值，例如h^*＝h/m_n，ρ^*_a＝ρ_a/m_n等。(www.xing528.com)

表1-17 双圆弧齿轮传动的侧隙（根据GB/T 12759—1991附录）

通常根据GB/T 12759—1991确定的双圆弧齿轮基本齿廓用作软齿面（≤320HBW）和中硬齿面（＞320～350HBW）；在高速传动中（线速度v＞50m/s）也有做成硬齿面（≥55HRC）的。由于齿高的增加，弯曲强度约成平方降低；齿面硬度增加，齿面接触强度约成平方增加。因此，对中、低速齿轮传动，采用硬齿面双圆弧齿轮，其齿面接触强度大幅度增加，能传递更大的转矩。为了相应提高硬齿面双圆弧齿轮的弯曲强度，使其接触强度与弯曲强度相匹配，就需要降低双圆弧齿轮齿形的齿高，因此出现了超短齿硬齿面双圆弧齿轮。表1-18是太原理工大学齿轮研究所提出，并且在冶金机械、石油机械和煤矿机械中得到应用的超短齿硬齿面双圆弧齿轮齿廓参数，其齿形齿廓简图与GB/T 12759—1991相似，如图1-5所示。

表1-18 FDPH-79型超短齿双圆弧齿轮基本齿廓参数

注：表中带*号的尺寸参数，是指该尺寸与法向模数的比值，例如：h^*＝h/m_n；ρ^*_a＝ρ_a/m_n等。