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渐开线直齿圆柱齿轮基本参数与尺寸计算

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:在任意圆周上,相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆周上的齿距,用pk表示。齿轮在分度圆和齿顶圆之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用ha表示。在齿轮的整个圆周上,轮齿的总数称为该齿轮的齿数,用z表示。根据渐开线的性质,同一渐开线齿廓在不同的圆周上有不同的压力角。表3-2渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式

渐开线直齿圆柱齿轮基本参数与尺寸计算

一、齿轮各部分的名称

图3-8所示为一标准直齿圆柱齿轮的一部分,其各部分名称如下:

图3-8 齿轮各部分的名称及代号

(a)外齿轮;(b)内齿轮

(1)轮齿和齿槽。齿轮上的每一个用于啮合的凸起部分,均称为轮齿。齿轮上相邻两个轮齿之间的空间称为齿槽。

(2)齿顶圆。过齿轮所有齿顶端的圆称为齿顶圆,用da与ra分别表示其直径和半径。

(3)齿槽宽。齿轮相邻两齿之间的空间称为齿槽;在任意圆周上,齿槽两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示。

(4)齿厚。在任意圆周上,同一轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆周上的齿厚,用sk表示。

(5)齿距。在任意圆周上,相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆周上的齿距,用pk表示。由图3-8可知,在同一圆周上的齿距等于齿厚与齿槽宽之和,即

(6)齿根圆。过齿轮所有齿槽底的圆称为齿根圆,用df与rf分别表示其直径和半径。

(7)分度圆。在齿顶圆和齿根圆之间,规定一直径为d(半径为r)的圆,作为计算齿轮各部分尺寸的基准,并把这个圆称为分度圆。分度圆上的齿厚、齿槽宽和齿距,通常称为齿轮的齿厚、齿槽宽和齿距,分别用s、e和p表示,且p=s+e。对于标准齿轮,s=e。

(8)齿顶高。齿轮在分度圆和齿顶圆之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用ha表示。

(9)齿根高。齿轮在分度圆和齿根圆之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf表示。

(10)全齿高。齿轮在齿顶圆和齿根圆之间的径向高度称为全齿高,用h表示,显然,h=ha+hf

(11)齿宽。轮齿的轴向宽度称为齿宽,用b表示。

二、渐开线齿轮的基本参数

(1)齿数。在齿轮的整个圆周上,轮齿的总数称为该齿轮的齿数,用z表示。

(2)模数。分度圆的大小是由齿距和齿数决定的,因为分度圆的周长πd=pz,由此得

式中 π为无理数,因此,计算很不方便。为了便于确定齿轮的几何尺寸,人们便把p/π的比值制定成一个简单的有理数列,并把这个比值称为模数,用m表示,其单位为mm,即

因此,可得分度圆直径

模数m是齿轮尺寸计算中重要的参数。显然,模数m越大,齿距p越大,则轮齿的尺寸越大,轮齿所能承受的载荷也越大。

齿轮的模数在我国已经标准化,表3-1所示为我国国家标准模数系列。在设计齿轮时,模数必须取标准值。(www.xing528.com)

表3-1 标准模数系列

(3)压力角α。根据渐开线的性质,同一渐开线齿廓在不同的圆周上有不同的压力角。通常所说的齿轮压力角是指分度圆上的压力角,用α表示。我国标准规定分度圆上的压力角为标准压力角,其值为α=20°。由式(3-2)可知

分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。任何一个渐开线齿轮都有一个确定的分度圆,而且只有一个分度圆。

齿顶高和齿根高的标准值可用模数表示为

c*——顶隙系数。

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之间的径向距离。顶隙可存储润滑油,有利于齿轮传动

三、渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算

渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算见表3-2。

表3-2 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式

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