齿轮基础知识全(建议收藏)

  • 格式:docx
  • 大小:6.16 MB
  • 文档页数:35

下载文档原格式

  / 38
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

渐开线标准直齿齿形:轮齿的轮廓线就是渐开线。

一:基本概念介绍

渐开线:

将一端系有铅笔的线缠在圆筒的外周上,然后在线绷紧的状态下将线渐渐放开。此时,铅笔所画出的曲线即为渐开曲线。圆筒的外周被称为基圆。

一个示例:8齿渐开线齿轮示例。

将圆筒8等分后,系上8根铅笔,画出8条渐开曲线。然后,将线向相反方向缠绕,按同样方法画出8条曲线,这就是以渐开曲线作为齿形,齿数为8的齿轮。

当直线沿一圆周作相切纯滚动时,直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹k0k,称为该圆的渐开线。

渐开线的性质

(1)直线NK = 曲线N K0

(2) 渐开线上任意一点的法线必切于基圆,切于基圆的直线必为渐开线上某点的法线。与基圆的切点N为渐开线在k点的曲率中心,而线段NK是渐开线在点k处的曲率半径。

(3)渐开线齿廓各点具有不同的压力角,点K离基圆中心O愈远,压力角愈大。

(4)渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆越大,渐开线越平直,当基圆半径趋于无穷大时,渐开线成为斜直线。(故齿条的齿轮廓线为斜线)

(5)基圆内无渐开线。

渐开线的方程式

rk为渐开线再任意点K的向径。

模数:

模数是决定齿大小的因素。齿轮模数被定义为模数制轮齿的一个基本参数,是人为抽象出来用以度量轮齿规模的数。目的是标准化齿轮刀具,减少成本。直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表。

分度圆上的齿距p对Π的比值称为模数,用m表示,单位为mm,即m=p/Π,已标准化。模数是齿轮的主要参数之一,齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比,m越大,则齿距p越大,轮齿就越大,轮齿的抗弯能力就越强,所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。

不同模数的轮齿大小对比。

分度圆:为了便于设计、制造及互换,我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数),并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆,其直径以d表示。因轮齿分度圆上的齿槽宽e=齿厚s。故s=e=Πd/2z,故p=2s=2e=Πd/z。

设d/z=m,即为模数。p=Πm。

基圆

基圆是形成渐开线齿形的基础圆。分度圆是决定齿轮大小的基准圆。基圆与分度圆是齿轮的重要几何尺寸。渐开线齿形是在基圆的外侧形成的曲线。在基圆上压力角为零度。

由此可见:齿数,模数,压力角是决定渐开线形状的三个基本参数。

压力角:

分度圆上的压力角简称为压力角,即rk=r(分度圆半径),以α表示。我国国家标准规定的标准压力角为20°。

压力角是决定齿轮齿形的参数。即轮齿齿面的倾斜度。压力角(α)一般采用20°。以前,压力角为14.5°的齿轮曾经很普及。

压力角是在齿面的一点(一般是指节点)上,半径线与齿形的切线间所成之角度。如图所示,α为压力角。因为α’=α,所以α’也是压力角。

齿顶圆:轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆,其直径用da表示。

齿根圆:齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆,直径用df表示。

齿厚:任意直径dk的圆周上,轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用si表示。

齿槽宽:任意直径dk的圆周上,齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ei表示,齿距:相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距,用Pi表示。Pi=si+ei。

分度圆的齿槽宽e=齿厚s。

齿顶高:轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用ha

表示。

齿根高:轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf表示。

齿全高:齿顶高+齿根高。h=ha+hf=(da-df)/2。公式中 da为齿顶圆直径,df为齿根圆

直径。

顶隙: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的径

向距离。顶隙有利于润滑油的流动。

标准齿轮:分度圆上齿厚与齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。

c*=0.25,h*=1。(c*为顶隙系数,h*为齿顶高系数)

标准中心距:一对齿轮啮合传动时,中心距等于两分度半径之和。以a表示。

节点:一对渐开线齿廓不论在哪一点啮合传动,其啮合点的公法线必与这对齿轮的连心线

交于一定点,这个定点就是节点。

节圆:以齿轮中心为圆心过节点所作的圆称为节圆。

节线:一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线,节线是圆形的称为节圆。具有

节圆的齿轮为圆形齿轮,否则为非圆形齿轮。

变位齿轮可分为角变位和高变位齿轮。

角变位:当一对齿轮啮合,总变位系数不等于0时,啮合角不等于压力角。

高变位:当总变位系数等于0时,一个正变位、另一个负变位,啮合角等于压力角,只是齿轮齿顶高、齿根高发生变化。

负变位齿轮:在加工标准齿轮的位置上,如果齿轮刀具,靠近齿轮一段距离xm,则得到

负变位齿轮

正变位齿轮:如果齿轮刀具,远离齿轮一段距离xm,则得到正变位齿轮。x就是变位系数,负变位时是负值,正变位时是正值;m是齿轮模数。

变位量:变位量是x与m的乘积。变位齿轮,模数、压力角、分度圆直径、齿距,都不变;正变位齿轮,齿厚、齿根圆、齿顶圆,都变大,齿根高变小、齿顶高变大;负变位齿轮则

相反。

变位齿轮与标准齿轮的区别:

变位齿轮与标准齿轮相比,其模数、齿数、压力角均无变化;但是正变位时,齿廓曲线段

离基圆较远,齿顶圆和齿根圆也相应增大,齿根高减小,齿顶高增大,分度圆齿厚与齿根

圆齿厚都增大,但齿顶容易变尖。负变位时,齿廓曲线段离基圆较近,齿顶圆和齿根圆也

相应减小,齿根高增大,齿顶高减小,分度圆齿厚和齿根圆齿厚都减小。

变位齿轮就是它的齿高和标准的不一样,比如:标准的渐开线1模数50齿20度压力角的圆柱齿轮,它的齿顶高、齿根高、和全齿高分别是1、1.25和2.25,这样的齿轮它的分度圆和齿节圆是同一个圆。如果你的齿轮不是这三个数字那它的分度圆和齿节圆就不是同一

个圆。这就又引出了一个问题:分度圆和齿节圆是不是同一个圆的意义在哪里呢?我们知道,两个齿轮啮合时,齿与齿之间存在一个不产生滑移的啮合点,这个点围绕圆心旋转一

周产生的轨迹就是所谓分度圆。当然,这是对标准齿轮而言的,数值上它等于模数×齿数,