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圆柱直齿轮计算选型:齿轮基本参数详解

创作时间:
作者:
@小白创作中心

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

齿轮作为机械传动中的重要部件,其设计和选型需要考虑多个参数。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齿轮设计原理。

齿轮可以分为多种类型,包括圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、锥齿轮(伞齿轮)和锥齿斜齿轮等。本文将重点介绍圆柱直齿轮的基本参数。

圆柱直齿轮基本参数

  • 模数(m):模数越大,齿越大,承载能力越强。
  • 压力角(α):标准压力角为20°。
  • 齿高(h)
  • 齿顶高(ha):ha = ha* × m(ha* = 1)
  • 齿根高(hf):hf = (ha* + C*) × m(C* = 0.25)
  • 全齿高(h):h = ha + hf = m + 1.25m = 2.25m

具体齿高参数如下:

  1. 正常齿制下:ha* = 1,C* = 0.25
  2. 短齿制下:ha* = 0.8,C* = 0.3
  • 齿厚(S):S = πm/2 = P/2,为了防止齿顶与齿根接触,齿根的高度会设计得比齿顶高。
  • 齿数(Z)
  • 分度圆直径(PCD):d = mz
  • 齿顶圆直径:d + 2m = m(Z + 2),即分度圆直径加上两个齿顶高。
  • 齿根圆直径:df = m(Z - 2.5),啮合时齿顶与齿根之间留有间隙,用于储油。
  • 齿距(P):两个齿之间的弧长距离。
  • 分度圆周长:周长 = P × Z = πd,因此 d = P × Z / π。将 P / π 定义为模数 m,得到 d = mZ。

两个齿轮啮合时的中心距(A)计算公式为:A = (d1 + d2) / 2。

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



齿轮的根切现象

当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会被切去一部分,这种现象称为根切。根切会导致齿根厚度变薄,降低齿轮的抗弯曲能力,减少重合度,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

齿轮可能因以下原因发生失效:

  • 强度不够、冲击力过大、过载或啮合不良:导致断齿或变形
  • 环境恶劣或缺少润滑:导致磨损、点蚀或胶合

齿轮模数的测量

可以通过测量齿距,然后用齿距除以π来计算模数。

本文详细介绍了圆柱直齿轮的基本参数和相关计算方法,对于从事机械设计或相关领域的读者具有较高的参考价值。

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