圆柱直齿轮计算选型：齿轮基本参数详解

圆柱直齿轮计算选型：齿轮基本参数详解

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_71543990/article/details/142332585

圆柱直齿轮是机械传动中常见的齿轮类型之一，其设计和选型需要考虑多个关键参数。本文将详细介绍圆柱直齿轮的基本参数及其计算方法，帮助读者更好地理解和应用这些知识。

齿轮分类

齿轮主要分为以下几类：

• 圆柱直齿轮
• 圆柱斜齿轮
• 锥齿轮（伞齿轮）
• 锥齿斜齿轮

圆柱直齿轮基本参数

1. 模数（m）

• 模数越大，齿越大，承载能力越强。

2. 压力角（α）

• 标准压力角为20°。

3. 齿高（h）

• 齿顶高：$h_a = h_a^* \cdot m$（其中$h_a^* = 1$）

• 齿根高：$h_f = (h_a^* + C^) \cdot m$（其中$C^ = 0.25$）

• 全齿高：$h = h_a + h_f = m + 1.25m = 2.25m$

• 正常齿制下：$h_a^* = 1$，$C^* = 0.25$

• 短齿制下：$h_a^* = 0.8$，$C^* = 0.3$

4. 齿厚（S）

• $S = \frac{\pi m}{2} = \frac{P}{2}$
• 为了防止齿顶碰到齿根，齿根的高度会比齿顶的高。

5. 齿数（Z）

6. 分度圆直径（PCD）

• $d = mz$

7. 齿顶圆直径

• $d + 2m = m(Z + 2)$
• 分度圆直径加两个齿顶高。

8. 齿根圆直径

• $d_f = m(Z - 2.5)$
• 啮合时齿顶与齿根之间有间隙，用来储油。

9. 齿距（P）

• 两个齿之间的距离，是弧长，不是直线长。

10. 分度圆周长

• 周长 = $P \cdot Z = \pi d$
• $d = \frac{P \cdot Z}{\pi}$
• 将$\frac{P}{\pi}$定义为模数$m$，得到$d = mZ$

11. 两个齿轮啮合中心距（A）

• $A = \frac{d_1 + d_2}{2}$

两齿轮正确啮合的条件是模数相等、压力角相等，以及对于斜齿轮，螺旋角相等且螺旋方向相反。

齿轮的根切现象

齿轮的齿顶与啮合线的交点超过被切齿轮的极限啮合点时，被切齿轮齿根的渐开线齿廓被切去一部分，这种现象叫根切。根切会使齿根厚度变薄，齿轮抗弯曲能力下降，重合度减少，影响传动的平稳性。当齿数小于17齿时会出现根切现象，在选用时，最小不能小于14齿，最好是大于17齿。如果没办法避免齿数太小的问题，应使用变位齿轮。

齿轮的失效形式

1. 强度不够，冲击力过大，过载，啮合不好：断齿、变形
2. 环境恶劣，缺少润滑：磨损、点蚀、胶合

齿轮模数的测量

测量出齿距，用齿距除π。