第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及基本参数.ppt

渐开线标准直齿圆柱齿轮各渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及基本参数部分的名称及基本参数第第 四四 节节 一、齿轮各部分名称一、齿轮各部分名称齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径d df f齿宽齿宽齿宽齿宽b b齿厚齿厚齿厚齿厚s sk k k k 齿槽宽齿槽宽齿槽宽齿槽宽e ek k k k分度圆直径分度圆直径分度圆直径分度圆直径d d标准齿轮的分度圆上：标准齿轮的分度圆上：标准齿轮的分度圆上：标准齿轮的分度圆上：s=es=e齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径d d d da a齿距（周节）齿距（周节）p pk ks sk k+e+ek k分度圆上的齿距分度圆上的齿距 p=s+ep=s+e齿顶高齿顶高h ha a；齿根高齿根高h hf f；全齿高全齿高h h h=hh=ha a+h+hf f顶隙顶隙c c ：一齿轮齿顶：一齿轮齿顶至另一齿轮齿根之间至另一齿轮齿根之间留有的径向间隙。留有的径向间隙。齿轮各部分名称齿轮各部分名称 二、标准直齿圆柱齿轮基本参数二、标准直齿圆柱齿轮基本参数标准直齿圆柱齿轮的参数有五个：标准直齿圆柱齿轮的参数有五个：标准直齿圆柱齿轮的参数有五个：标准直齿圆柱齿轮的参数有五个：齿数齿数齿数齿数z z z z；模数模数模数模数m m m m；压力角压力角压力角压力角；齿顶高系数齿顶高系数齿顶高系数齿顶高系数h h h ha a a a*；顶隙系数顶隙系数顶隙系数顶隙系数c c c c*；其中其中其中其中 m m m m、h h h ha a a a*、c c c c*已标准化。已标准化。已标准化。已标准化。如果如果如果如果m m m m、ha*ha*ha*ha*、c*c*c*c*是是是是标准值，且标准值，且标准值，且标准值，且s=es=es=es=e，称为，称为，称为，称为标准齿轮标准齿轮标准齿轮标准齿轮。1 1、模数、模数m mz z:齿数；齿数；p p:周节周节 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数 由于由于是无理数，给齿轮的设计、制造是无理数，给齿轮的设计、制造及检测带来不便，为此人为地将比值及检测带来不便，为此人为地将比值p p/取取为为简单的有理数，并称该比值为模数，用简单的有理数，并称该比值为模数，用m表表示，单位示，单位mmmm。加工齿轮的刀具与被加工齿轮的模数相同。加工齿轮的刀具与被加工齿轮的模数相同。加工齿轮的刀具与被加工齿轮的模数相同。加工齿轮的刀具与被加工齿轮的模数相同。为了为了为了为了限制刀具的数量限制刀具的数量限制刀具的数量限制刀具的数量，实现刀具和量具的标准化，实现刀具和量具的标准化，实现刀具和量具的标准化，实现刀具和量具的标准化，我国已规定了标准模数系列我国已规定了标准模数系列我国已规定了标准模数系列我国已规定了标准模数系列:标标标标 准准准准 模模模模 数数数数 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数模数与尺寸的关系模数与尺寸的关系 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16 模模数数的的单单位位：mmmm，它它是是决决定定齿齿轮轮尺尺寸寸的的一一个个基基本本参参数数。齿齿数数相相同同的的齿齿轮轮，模模数数m m（P P越越大大）越越大大，轮轮齿齿尺尺寸寸也也大大。轮轮齿齿的的抗抗弯弯能能力力越高。越高。齿齿轮轮的的许许多多几几何何尺尺寸寸都都规规定定为为m m的的函函数数，它它是是轮轮齿齿几几何何尺尺寸寸计计算算的的基基本本参数。参数。2 2、压力角、压力角 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数 渐开线齿廓的压力角渐开线齿廓的压力角 在一对齿廓的啮合过在一对齿廓的啮合过在一对齿廓的啮合过在一对齿廓的啮合过程中，齿廓上任一点程中，齿廓上任一点程中，齿廓上任一点程中，齿廓上任一点K K K K的法的法的法的法线方向与该点速度方向线线方向与该点速度方向线线方向与该点速度方向线线方向与该点速度方向线所夹的锐角，就是该点的所夹的锐角，就是该点的所夹的锐角，就是该点的所夹的锐角，就是该点的压力角。压力角。压力角。压力角。K K K KKrbOANV VK KBKFnrK 把齿廓在把齿廓在分度圆分度圆上的压力角上的压力角称为齿轮称为齿轮的压力角。的压力角。我国规定标准齿我国规定标准齿轮压力角轮压力角=20=20。ONKrbrFnv)标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数分度圆分度圆：齿轮上具有标准模数：齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。和标准压力角的圆。思考题：分度圆和节圆有什么关系和区别？思考题：分度圆和节圆有什么关系和区别？1.1.1.1.区别：区别：区别：区别：节圆：节圆：节圆：节圆：过节点作的圆称为节圆过节点作的圆称为节圆过节点作的圆称为节圆过节点作的圆称为节圆,节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节点以后才定义的圆，所以节点以后才定义的圆，所以节点以后才定义的圆，所以节点以后才定义的圆，所以单个齿轮不存在节圆。单个齿轮不存在节圆。单个齿轮不存在节圆。单个齿轮不存在节圆。分度圆分度圆分度圆分度圆:具有标准模数和标准压力具有标准模数和标准压力具有标准模数和标准压力具有标准模数和标准压力角的圆。分度圆是均匀分齿角的圆。分度圆是均匀分齿角的圆。分度圆是均匀分齿角的圆。分度圆是均匀分齿的圆。单个齿轮上存在分度的圆。单个齿轮上存在分度的圆。单个齿轮上存在分度的圆。单个齿轮上存在分度圆。圆。圆。圆。O1O2N1N2C2.2.2.2.关系：关系：关系：关系：标准安装的标准齿轮，标准安装的标准齿轮，标准安装的标准齿轮，标准安装的标准齿轮，其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合为什么压力角取20？确定齿轮分度圆确定齿轮分度圆上压力角大小的目的上压力角大小的目的是为了在一定基圆的是为了在一定基圆的渐开线上，取哪一段渐开线上，取哪一段作为齿轮的齿廓最合作为齿轮的齿廓最合适。适。从传递力矩的大从传递力矩的大小及效率来看：分度小及效率来看：分度圆上压力角越小，越圆上压力角越小，越省力，效率越高。省力，效率越高。FnKFtFr压力角的取值压力角的取值l l压力角过小：压力角过小：齿的根部厚度较薄，齿的根部厚度较薄，容易在根部折断，容易在根部折断，齿轮的承载能力较齿轮的承载能力较差；差；一部分齿廓在基圆一部分齿廓在基圆以内，导致齿根部以内，导致齿根部分无法满足渐开线分无法满足渐开线齿轮传动的要求，齿轮传动的要求，影响传送质量。影响传送质量。压力角的取值压力角的取值l l压力角过大：压力角过大：做出的齿形上尖下宽，做出的齿形上尖下宽，齿根较厚，齿顶较尖。齿根较厚，齿顶较尖。轮齿强度有所提高，轮齿强度有所提高，但传动很费力，效率但传动很费力，效率降低。降低。压力角的取值压力角的取值l l我国规定标准齿轮压我国规定标准齿轮压力角力角=20=20，就表，就表示取渐开线的中间示取渐开线的中间一段。一段。l l=20=20时，齿形匀时，齿形匀称，强弱比较合适。称，强弱比较合适。3 3、齿顶高系数、齿顶高系数h ha a*齿顶高齿顶高:短齿：短齿：正常齿：正常齿：ha 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数4 4、顶隙系数、顶隙系数c c*顶隙顶隙:齿根高齿根高:短齿短齿正常齿正常齿hf 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数标准中心距标准中心距 为避免冲击，要求两齿为避免冲击，要求两齿轮啮合时，齿廓齿侧无间轮啮合时，齿廓齿侧无间隙，即：隙，即：节圆上一个齿轮的节圆上一个齿轮的齿齿厚厚等于另一个齿轮的等于另一个齿轮的齿槽齿槽q 一对齿轮传动一对齿轮传动按照标准中心距安装按照标准中心距安装 标准中心距标准中心距 安装中心距安装中心距如何保证两个标准齿轮如何保证两个标准齿轮能够无侧隙传动呢？能够无侧隙传动呢？中心距变动分度圆与节圆重合分度圆与节圆重合两分度圆相切两分度圆相切 啮合角啮合角=压力角压力角 具有标准顶隙具有标准顶隙标准中心距标准中心距标准齿轮不按标准中心距安装，啮合线变陡标准齿轮不按标准中心距安装，啮合线变陡 节圆节圆 分度圆分度圆 啮合角啮合角 分度圆压力角分度圆压力角标准中心距标准中心距 三、几何尺寸计算公式分度圆直径分度圆直径分度圆直径分度圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径基圆直径基圆直径基圆直径基圆直径中心距中心距中心距中心距齿顶高齿顶高齿顶高齿顶高齿根高齿根高齿根高齿根高全齿高全齿高全齿高全齿高 几何尺寸计算公式几何尺寸计算公式模数相同的齿轮，它们的齿形是否一样？模数相同的齿轮，它们的齿形是否一样？当模数一定时，齿高、齿厚等参数是当模数一定时，齿高、齿厚等参数是一定的，不随齿轮齿数的多少而变化一定的，不随齿轮齿数的多少而变化 标准齿轮的分度圆上标准齿轮的分度圆上：s=e=p/2=s=e=p/2=s=e=p/2=s=e=p/2=m/2m/2m/2m/2l但渐开线齿形取决于基圆直径的大小，而但渐开线齿形取决于基圆直径的大小，而 ld db b=dcos=dcos=mz=mzcoscos l当模数一定时：当模数一定时：齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较薄薄齿数大，基圆大，齿形渐趋于平直，齿根增厚齿数大，基圆大，齿形渐趋于平直，齿根增厚齿数趋于无穷大，齿形变成直线，即齿条齿形齿数趋于无穷大，齿形变成直线，即齿条齿形Z=10Z=25Z=齿根圆与基圆哪个大?l l如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开线。线。线。线。基圆基圆基圆基圆:d d d db b b b=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz 齿根圆齿根圆齿根圆齿根圆:d d d df f f f=(z-2.5)m=(z-2.5)m=(z-2.5)m=(z-2.5)m c=d c=d c=d c=df f f f-d-d-d-db b b b=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m 如果要求齿根圆大于基圆：如果要求齿根圆大于基圆：如果要求齿根圆大于基圆：如果要求齿根圆大于基圆：c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67l l当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数z42z42z42z42时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。l l齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段过渡弧线。段过渡弧线。段过渡弧线。段过渡弧线。齿根圆与基圆的关系齿根圆与基圆的关系l l理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参与啮合的理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参与啮合的理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参与啮合的理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参与啮合的l l渐开线齿廓到齿根圆之间采用过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采用过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采用过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采用过渡弧线，从强度考虑是必要的必要的必要的必要的