变位齿轮参数及计算.docx

一.带安全阀齿轮泵齿轮零件图所需参数表

法面模数m n4

齿数z10

压力角α20°

全齿高h9.1199

螺旋角β9.63°

螺旋方向右

变位系数x0.40394

精度等级8-7-7JL

齿圈径向跳动Fr0.050

公法线长度变Fw0.040

动公差

基节极限偏差± fpb± 0.016

齿形公差

f f0.014

齿向公差Fb0.011

齿厚上偏差Ess-0.186

下偏差Esi-0.288

二.齿轮测绘和变位齿轮参数测量和计算

一. 任务内容:

根据齿轮测绘的数据,计算出齿轮的各参数,为齿轮零件图提供正确数据。

二 . 准备知识

1.变位齿轮的定义:

通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽度切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。

2.齿轮类型判别:

两齿轮为大小相同的一对斜齿轮,齿数为

小齿数应是17 个齿。本齿轮泵中的齿轮齿数少

于10。因此,齿轮是变位齿轮。标准的渐开线齿轮的最

17 个齿,就一定是变位齿轮。变位齿轮使齿轮传

动结构紧凑,齿轮的强度增加。

3.变位齿轮的类型

变位齿轮有两大类:高度变位传动和角度变位传动,如下表所示。

传动类型高度变位传动又称零传动

角度变位传动

正传动负传动

齿数条件z1+z2≥2Zmin z1+z2<2zmin z1+z2>2zmin

变位系数要

x1+x2=0,x1=- x2 ≠0x1+x2>0x1+x2<0

传动特点a'=a, α'= α,y=0a'>a, α'> α,y>0a'

小 齿 轮 取 正 变 位 , 允 许

z1

传动机构更加紧凑, 提高了

抗弯强度和接触强度, 提高 重合度 略有提高,满

主要优点

高了小齿轮齿根强度,减小

了耐磨性能,可满足

a'>a a'

了小齿轮齿面磨损,可成对

的中心距要求。

替换标准齿轮。

互换性差,小齿轮齿顶易变

互换性差,齿顶变尖, 互换性差,抗弯强度和接

主要缺点

重合

尖,重合度略又下降。

度下降较多。

触强度下降,轮齿磨损加

剧。

由于我们的齿轮副的两个齿轮的齿数之和小于 17 齿的两倍,所以这对齿轮是采用角度变位中的

正变位加工而成的。

三 . 齿轮参数测量结果:

齿数 z :

10

齿顶圆直径 D a :49.94

齿根圆直径 31.81

D f

端面公法线长度端面公法线长度斜齿螺旋角

啮合中心距离 a 其他已知参数:

W k 18.876mm

跨齿数 k 2 W k

1 30.055mm

跨齿数 k

3

9.63°

42mm

压力角 n 20° or15°

齿顶高系数 han * 1

径向间隙系数

c *

0.25

四 . 计算流程:

对于斜齿轮, 应先计算法面参数, 然后计算端面各系数。 需要计算的参数有模数

m ,变位系数 x n ,

啮合角 ' 和中心距变动系数

y t 等。

1.先计算模数,并选择标准系列。 模数是有标准系列的。系列如下表:

系列

( 1)渐开线圆柱齿轮模数( GB/T1357-1987 )

0.1 0.12 0.15 0.2 0.25

0.3

0.4 0.5

0.6

0.8

1

1.25

1.5

第一系列

2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50

2

0.35 0.7 0.9 0.75 2.25

2.75 (

3.25 ) 3.5 ( 3.75 )

4.5

5.5

第二系列

7 9

( 11)

14 18

22 28 ( 30) 36

45

( 6.5 )

变位齿轮的分度圆直径未知,只能从其他参数的计算公式中作出估算,然后从标准系列中查找最接近的标准值。

① 首先从测量所得的啮合中心距计算模数:

2a

2

42 4.2

m

z 2

z 1 20

② 然后按全齿高计算模数:

2a

(49.94 31.81) / 2

m

c *

2 4.0289

2h a *

1 0.25

③从而从标准模数系列中选择 m 4 ,进行下面的试算,然后校核。

2.验算压力角和计算变位系数

依据公法线长度公式可选择压力角,然后计算变位系数。

①通过基圆齿距P b W k 1W k mcos 公式计算模数m。

②将公法线值和压力角值20°和 15°分别代入上式验算模数 m,其中压力角为 20°时算得结果接

近模数 4,故取n 20。

③求变位系数

W k m cos n k0.5z' inv n 2x n sin n

x 0.40394

3.计算其他参数的公式

端面模数

m t m n /cos

啮合角 cos'a

cos a '

总变位系数:x t z1z

2 (inv t'inv

t )

2 tan t

分度圆直径 d mz

齿顶圆直径 d a d2h a

齿根圆直径 d f d2h f

基圆直径 d b d cos

t

齿顶高 h a m n ( h*an x n )y t m t 齿根高 h f m n (h*an c n*x n )

标准中心距 a 1

(d1d

2 ) 2

中心距变动系数y t a 'a m t

齿顶高变动系数y t x t y t

固定弦齿厚s cn m n cos2n (2x n tan n )

2

五计算软件界面

图解齿轮的基本参数(精)

1, 齿数 z 一个齿轮的轮齿总数。 2, 模数 m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd, 式中 z 是自然数, π是无理数。为使 d 为有理数的条件是p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 3, 分度圆直径 d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定, d=mz 4,齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2=m(z-2.5 5, 模数 z:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准 , 而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径 d=z p/π 由于在上式中π为一无理数 , 不便于作为基准的分度圆的定位 . 为了便于计算 , 制造和检验 , 现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值 , 并把这个比值叫做模数(module,以 m 表示 , 即令 其单位为 mm. 于是得 :

模数 m 是决定齿轮尺寸的一个基本参数 . 齿数相同的齿轮模数大 , 则其尺寸也大 . 为了便于制造 , 检验和互换使用 , 齿轮的模数值已经标准化了 . 6,分度圆直径 d :在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在, 只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用 d 和 r 表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆 (不考虑齿侧间隙就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中, 分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 7,压力角α——在两齿轮节圆相切点 P 处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向与两节圆的公切线(即 P 点处的瞬时运动方向所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20” 。 小压力角齿轮的承载能力较小; 而大压力角齿轮, 虽然承载能力较高, 但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。

齿轮几何参数设计计算

第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2.1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计,掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的,对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2.2 齿轮传动类型选择 直齿(无轴向力) 斜齿(有轴向力,强度高,平稳) 双斜齿(无轴向力,强度高,平稳、加工复杂) 2.3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配 单级中心距估算 齿轮参数设计 齿轮强度校核 齿轮几何精度计算 2.4 齿轮参数设计原则 (1) 模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力,一般在满足弯曲强度的条件下,选择较小的模数,对减少齿轮副的滑动率、増大重合度,提高平稳性有好处。但在制造质量没有保证时,应选择较大的模数,提高可靠性,模数増大对动特性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取,对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷:mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击:mn=(0.01-0.015)a 对于较大冲击:mn=(0.015-0.02)a (2)压力角选择 an=20 大压力角(25、27、28、30)的优缺点:

优点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大,对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小,不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点:齿的刚度增大,重合度减小,不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长度和曲率半径减小,应力集中系数增大。 小压力角(14.5、15、16、17.5、18)的优缺点: 优点:齿的刚度减小,重合度增大,有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小,对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大,易发生胶合。根切的最小齿数增多。 (3)螺旋角选择 斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数,高速级取较大,低速级取较小。 考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点: 齿面综合曲率半径增大,对齿面接触强度有利。 纵向重合度增大,对传动平稳性有利。 齿根的弯曲强度也有所提高(大于15度后变化不大)。 轴承所受的轴向力增大。 齿面温升将增加,对胶合不利。 断面重合度减小。 (4)齿数的选择 最小齿数要求(与变位有关) 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100齿的质数齿加工可能性问题(滚齿差动机构) 高速齿轮齿数齿数要求 增速传动的齿数要求 (5)齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定, φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4)

齿轮各参数计算方法

齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不亦选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切,对于α=20度的标准支持圆柱齿轮,应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长,即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数,称之为模数。即:m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大。

3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定,d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式: da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆,定义:直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在,只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示,值只和模数和齿数的乘积有关,模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆(不考虑齿侧间隙)就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中,分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

变位齿轮的计算方法

变位齿轮的计算方法 1 变位齿轮的功用及变位系数 变位齿轮具有以下功用: (1)避免根切; (2)提高齿面的接触强度和弯曲强度; (3)提高齿面的抗胶合和耐磨损能力; (4)修复旧齿轮; (5)配凑中心距。 对于齿数z=8~20的直齿圆柱齿轮,当顶圆直径d a=mz+2m+2xm时,不产生根切的最小变位系数x min,以及齿顶厚S a=0.4m和S a=0时的变位系数x sa=0.4m和x sa=0如表1所列。 2 变位齿轮的简易计算 将变位齿轮无侧隙啮合方程式作如下变换: 总变位系数 中心距变动系数 齿顶高变动系数 表 1 齿数z=8~20圆柱齿轮的变位系数 或 Δy=xΣ-y 式中:α——压力角,α=20°; α′——啮合角; z2、z1——大、小齿轮的齿数。

将上述三式分别除以,则得: 由上述公式可以看出,当齿形角α一定时,x z、y z和Δy z均只为啮合角α′的函数。在设计计算时,只要已知x z、y z、Δy z和α′四个参数中的任一参数,即可由变位齿轮的x z、y z、Δy z和啮合角α′的数值表(表2)中,查出其他三个参数,再进行下列计算。一般齿轮手册上均列有此数值表。 式中正号用于外啮合,负号用于内啮合。 3 计算实例 例1: 已知一对外啮合变位直齿轮,齿数z1=18,z2=32,压力角α=20°,啮合角α′=22°18′,试确定总变位系数xΣ、中心距变动系数y及齿顶高变动系数Δy。 解: 根据α′=22°18′查表2,得: x z=0.01653,y z=0.01565,Δy z=0.00088 由此得: 例2: 已知一直齿内啮合变位齿轮副,齿数z1=19,z2=64,α=20°,啮合角α′=21°18′。求xΣ、y及Δy。 解: 根据α′=21°18′查表2,得: x z=0.00886,y z=0.00859,Δy z=0.00027。

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析

渐开线直齿圆柱齿轮几何参数测定与分析 7.1 实验目的 1. 掌握运用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法; 2. 通过测量和计算,熟练掌握齿轮各参数之间的相互关系和渐开线性质。 7.2 实验设备和工具 1. 一对齿轮(齿数为奇数和偶数的各一个); 2. 游标卡尺(游标读数值不大于0.05mm ); 3. 渐开线函数表、计算工具(学生自备)。 7.3 实验原理和方法 单个渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数z 、模数m 、压力角α、齿顶高系数* a h 、顶隙系数* c 、变位系数x ;一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合的基本参数有:啮合角α'、中心距a 。 本实验用游标卡尺来测量轮齿,并通过计算得出一对直齿圆柱齿轮的基本参数。其原理如下: 1. 确定齿轮的模数和压力角 图7.1 齿轮公法线长度的测量 标准直齿圆柱齿轮公法线长度的计算如下:如图7.1所示,若卡尺跨n 个齿,其公法线长度为 b b n s p n l +-=)1( 同理,若卡尺跨1+n 个齿,其公法线长度则应为 b b n s np l +=+1 所以 b n n p l l =-+1 (7.1) 又因απαcos cos m p p b == 所以 απc o s b p m = (7.2) 式中b p 为齿轮基圆齿距,它由测量得到的公法线长度n l 和1+n l 代入式(7.1)求得。α可能是 15,也 可能是 20,故分别用 15和 20代入式(7.2)算出模数,取模数最接近标准值的一组m 和α,即为所求齿轮的模数和压力角。 为了使卡尺的两个卡脚能保证与齿廓的渐开线部分相切,所需的跨齿数n 按下式计算

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模 所在学院机械工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 年级二零一零级 学生姓名、学号指导教师姓名、职称讲师 完成日期二零一零年五月

摘要 齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一,齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块,所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。 由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线,想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法,但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点,本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度,以自由形式特征下的扫掠为工具的解决方案。该方法符合标准斜齿圆柱齿轮齿廓线的定义,可以实现齿轮的精确建模。 通过实例建模,此方法同样适用于变位齿轮的参数化建模,提高了变位齿轮工程设计的效率。 关键词:斜齿轮及变位齿轮;渐开线;过渡曲线;对称方程;参数化建模 Ⅰ

ABSTRACT Gear is the machinery industry is widely applied in one of the parts, and gear of gear tooth accurate three-dimensional modeling is regarded as dynamic simulation, NC gear machinery processing, the interference of the finite element analysis test and the foundation. But in UG7.0 software and no special module, so in this paper expounds in UG7.0 platform is established on the helical gear shift gears and three dimensional model of the new method. Because the outline of the helical gear line is not standard curve, want to realize the precise gear modelling modeling has the certain difficulty. The helical gear commonly used the shaping method is sweeping ChengXingFa, but this method of modeling is not accurate. In order to change this weakness, this paper puts forward through the establishment of the involute tooth root, transition curve equation of symmetry, accurate boundary calculated with curve starting, termination number Angle, the free form the sweeping characteristics for the tool solutions. This method accord with standard helical gear tooth profile line of the definition, can realize the precise modeling gear. Through the example modeling, this method is also applicable to shift gears of parameterized modeling, improve the gear shift of the project design efficiency Key words: The helical gear and shift gears; Involute; Transition curve; Symmetrical equation; Parameterized modeling Ⅱ

变位齿轮参数及计算.docx

一.带安全阀齿轮泵齿轮零件图所需参数表 法面模数m n4 齿数z10 压力角α20° 全齿高h9.1199 螺旋角β9.63° 螺旋方向右 变位系数x0.40394 精度等级8-7-7JL 齿圈径向跳动Fr0.050 公法线长度变Fw0.040 动公差 基节极限偏差± fpb± 0.016 齿形公差 f f0.014 齿向公差Fb0.011 齿厚上偏差Ess-0.186 下偏差Esi-0.288 二.齿轮测绘和变位齿轮参数测量和计算 一. 任务内容: 根据齿轮测绘的数据,计算出齿轮的各参数,为齿轮零件图提供正确数据。 二 . 准备知识 1.变位齿轮的定义: 通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽度切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。 2.齿轮类型判别: 两齿轮为大小相同的一对斜齿轮,齿数为 小齿数应是17 个齿。本齿轮泵中的齿轮齿数少 于10。因此,齿轮是变位齿轮。标准的渐开线齿轮的最 17 个齿,就一定是变位齿轮。变位齿轮使齿轮传 动结构紧凑,齿轮的强度增加。 3.变位齿轮的类型 变位齿轮有两大类:高度变位传动和角度变位传动,如下表所示。 传动类型高度变位传动又称零传动 角度变位传动 正传动负传动 齿数条件z1+z2≥2Zmin z1+z2<2zmin z1+z2>2zmin 变位系数要 x1+x2=0,x1=- x2 ≠0x1+x2>0x1+x2<0 求 传动特点a'=a, α'= α,y=0a'>a, α'> α,y>0a'

小 齿 轮 取 正 变 位 , 允 许 z1a a'

齿轮基本参数和概念

齿轮基本参数概念和参数计算 ----------项子澄6-11于五征 前言 齿抡中主要数学基础是几何,三角和解析几何,还有一点微积分,所以无需高深的数学.只有研究螺旋伞齿时才需要.但它很繁琐,要对各参数的相互关系有很清晰的几何概念并非易事.有人一直从事齿变速箱设计数十年,他能按公式计算齿轮但他对齿轮的概念很不清晰.一旦遇到计算矛盾就难着手分析.这次讲课重在概念和实用及与概念有关的公式推导.我对所讲到的所有公式都进行过推导如有要深入研究可问我.再有欢迎课堂中提问希望变被动学习为主动 一,渐开线形成原理(图一) 如图一可看作一条绳子的端点绕圆r b展开,或一根竿子在圆r b上滚动其端点的轨迹.如A⌒K⌒E即为渐开线. r b圆(NO)即为基圆..图中α角为啮合角(压力角),φ为渐开线展开角, θ为渐开线函数角,.KN为K点的曲率半径ρ..以上几个参数非重要.请注意它们角度关系 r b----------基圆 α-----压力角 φ-----渐开线展开角, θ-----渐开线函数角 ρ(如图KN)----- K点的曲率半径=N⌒A

二, 渐开线性质(图二) 1, 2,渐开线上任何一点的法线必切于基圆r b 3,渐开线形状只取决于基圆r b的大小 4,当基圆r b=∞时渐开线为直线∴可用齿条刀具加工齿轮 5,ρ=kN-----是K点的曲率半径, ρ=kN-=N⌒A弧长 6,一对渐开线齿啮合的充分和必要的条件是它们的基节相等.(见图三,以后节讲) 7,所谓变位齿轮就是其齿形在渐开线上选用不同的区段.(见图三,在下一节讲) 三, 渐开线方程 因极坐标方便直观我们只讲极坐标方程.(如图二) 以O为座标原点,由⊿ONK可得 r k=OK= r b/Cosαk---------------(1) 式中r b = ON, r k =OK θk=tgαk-αk---------------(2) (从直观可见, 当用弧度表示θk和αk时即得此式(证明:θk=φK-αk∵长度NK= N⌒A弧长∴, N⌒A弧度= (N⌒A弧长/ r b-) = (NK/ r b)= tgαk) θk称为渐开线角θk=invαk= tgαk-αk-.这是个超越函数. inv是involute 的缩写invαk称为渐开线函数亦可得ρ= r b tgαk------------------(1)’ 三渐开线齿轮基本知识 1分类 斜齿轮 (1)圆柱齿轮直齿轮 蜗轮蜗杆 直锥齿轮

《机械设计基础》试题库_齿轮机构

第4章齿轮机构 习题与参考答案 一、复习思考题 1.要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变,其齿廓应符合什么条件 2.渐开线是怎样形成的它有哪些重要性质试根据渐开线性质来解释以下结论: (1)渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线; (2)渐开线齿廓传动时,其瞬时传动比保持不变; (3)渐开线齿条的齿廓是直线; (4)齿条刀具超过N1点的直线刀刃不能范成渐开线齿廓; (5)一对互相啮合的标准齿轮,小齿轮齿根齿厚比大齿轮齿根厚度小。 3.节圆和分度圆有何区别压力角和啮合角有何区别,在什么条件下节圆与分度圆重合以及啮合角与分度圆压力角相等。 4.什么是渐开线齿轮传动的可分性如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距,能不能传动有什么不良影响 5.渐开线齿轮正确啮合的条件是什么满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动 6.何谓理论啮合线段和实际啮合线段何谓重合度重合度等于1和小于1各会出现什么情况重合度等于2表示什么意义 7.何谓根切想象什么条件下会发生根切现象根切的齿轮有什么缺点根切与齿数有什么关系正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少 8.何谓变位齿轮为什么要使用变位齿轮移距系数的正负是怎样规定的正移距的变位齿轮其分度圆齿厚是增大还是减小 9.试述一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件与直齿轮比较,斜齿轮传动有哪些优缺点10.斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿数各有何用处当量齿数是否一定是整数 11.什么叫标准齿轮什么叫标准安装什么叫标准中心距 12.渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有关一对互相啮合的渐开线齿轮,若其齿数不同,齿轮渐开线形状有什么不同若模数不同,但分度圆及压力角相同,齿廓的渐开线形状是否相同若模数、齿数不变,而改变压力角,则齿廓渐开线的形状是否相同

齿轮参数测量实验

渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的测定 一、目的: 1.掌握测量渐开线直齿圆柱变位齿轮参数的方法。 2.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和渐开线性质。 二、设备和工具: 1.齿轮一对 2.游标卡尺 3.渐开线函数表(自备) 4.计算工具(自备) 三、原理和方法: 渐开线直齿圆柱变位齿轮的基本参数有:齿数z ,模数m ,齿顶高系数h a ,顶隙系数c*,分度圆压力角α,变位系数x 。 1.求m, α 由标准直齿圆柱齿轮公法线长度计算中得知,如卡尺跨n 个齿时,其公法线长度应为: b b n S P )1n (L +-= 同理,如跨(n+1)齿时,则其公法线长度应为: b b n S nP L +=+1 ∴ L n+1=L n =P b (1) ∵ P b =P ×cos α=πm ×cos α ∴ α  πcos b P m = (2) 式中α可能是15°,也可能是20°(欧美制也有°),分别用15°或20°代入公式 (2),算出两个模数,视其模数最接近于标准值的一组m 与α,即为所求齿轮的模数和压力角α。 为了使卡尺的两个卡脚与齿廓的渐开线部分相切,跨齿数n 应按下列公式计算或由表中选用: 5.0z ·80n +? ?=1α (3) 2. 确定系数x ∵ b 1n b nP L S -=+ (4) α+α=inv ·r 2cos S S b b  )+αααπ inv r xtg b ?+=2cos 22 m(

即 ααπααinv r m S xmtg b b ·2cos 2 cos ·2-- = ∴ α α π αtg inv z m S x b 22cos ?--= (5) 将式(4)代入式(5)即可求出变位系数x。 3.求:* a h 、c* 由 2 d mz )x c h (m h f * *a f -= -+= (6) 式(6)中d f 可用游标卡尺测定,仅* a h 和*c 未知,故分别用*a h =1,*c =或*a h =,* c =两种标准代入,符合等式的一组,即为所求值。 4.对于角度变位齿轮传动应有齿轮顶降低系数σ可利用齿顶高公式求 ∵ )(* σ-+=x h m h a a ∴ m h x h a a - +=* σ (7) 式中:2 d d h a a -= (8) 5.若所测两个齿轮是一对互相啮合的齿轮,则可根据所测得的变位系数x 1和x 2计算出啮合角α’和中心距a αααinv z z x x tg inv +++= 2 121) (2' ' cos cos ) (221αα z z m a += 实验时可用游标卡尺直接测定这对齿轮和中心距a ,并与计算结果进行比较。 测定a 时应使该对齿轮作无齿侧间隙啮合,根据图3所示,记测定中心距为A ,有 )(2 1 21k k d d B A ++ = 6.关于d a 和d f 的测定 1) d a 的测定 a) Z为偶数时,如图4所示,d a 可以直接用游标卡尺测量。 b) Z为奇数时,如图5所示,d a 可以分段量出,即 1a H 2d d += 2) d f 的测定: a)Z为偶数时,直接测量(如图4所示) b)Z为奇数时,分段量出(如图5所示)

各种齿轮及链轮几何参数计算小软件_图文(精)

渐开线圆柱直齿轮计算制作:D.R Feng 模数 m21.06任意圆压力角αk#NUM! 齿数 z15齿顶圆齿厚 Sa13.82362731分度圆压力角α°20任意圆齿厚 Sk#NUM! 压力角(弧度值0.34906585分度圆半径 r157.95分度圆直径 d315.9任意圆半径 r k148变位系数 x0齿顶圆半径 r a179.01齿顶圆直径 d a358.02齿顶圆压力角 αa0.593227771齿根圆直径 d f263.25基圆半径 rb148.4244495基圆直径 d b296.8488989渐开线函数invαk#NUM! 分度圆齿厚 S33.080971标准公法线长度 Wk97.96612687渐开线函数(分度圆0.014904384测量值 Wk' 跨测齿数 k2计算变位系数-6.800422431 只需输入绿色部分 压力角为 14.5°,20°,22.5°,25° 标准模数:1,1.25,1.5,(1.75,2,(2.25,2.5,(2.75,3,(3.5,4,(4.5,5, (5.5,6,(7,8,(9,10,12,(14,16,18,22,28,(30,36 标准径节 p=25.4/m: 1,1-1/4,1-1/2,1-3/4,2,2-1/2,2-3/4,3,3-1/2,4, 5,6,7,8,9,10,12,14,16,18,20 螺旋齿轮几何尺寸计算 法面模数 m n配对齿数 Z2 齿数 z1螺旋角β(8-20 分度圆压力角∮°螺旋角β(弧度值0分度圆直径 d10基圆直径 db0齿顶圆直径da10压力角(弧度值0齿根圆直径 df10端面齿距 Pt0法面齿距 Pn0当量齿数0端面模数 m t0中心距0

齿轮参数的测定

实验三 齿轮参数的测定 一、目的 1. 熟悉齿轮各部分名称和几何关系。 2. 学会运用一般测量工具测定渐开线齿轮的各基本参数,通过参数测量,从中掌握标准齿轮与变位齿轮的基本判别方法。 3. 学会测量齿厚的一般方法。 二、设备和工具 被测齿轮、游标卡尺,并自备计算器和稿纸。 三、测量原理和方法 齿数Z 、模数 m 、压力角α、齿顶高系数z o h 、顶隙系数C x 、变位系数X 等是齿轮的基 本参数,这些参数可能过测量或计算而得。这些参数一旦被确定,则该齿轮的各部分尺寸即可确定。 由图3—1可知,当游标卡尺的两卡脚分别与两渐开线齿廓的不同位置相切时,两切点 间距11B A 和22B A 均为两渐开线的公法线,根据渐开线性质可知:11B A =22B A =00B A ,且必与基圆相切。 卡脚与齿廓的切点位置与卡测数K的多少有关,如果卡测齿数过多,则卡脚可能与两齿顶相接触而不是相切;相反,如果卡齿数过少,则两卡脚可能与齿根接触,也不一定是相切。这时所测出的两触点间的距离不是真正的公法线长度。测量公法线长度时,最好使两卡脚与两齿廓的切点大致落在分度线附近。为此卡测齿线K可按下表选取: 通过测量公法线长度k W '、1k W +',齿数Z 、顶圆直径d a 则可求出齿轮的主要参数:m 、α、x 、*a h 和C x 。方法如下: 1. 齿数Z :可直接由具体齿轮数出。 2. 模数m 和压力角α

根据齿数Z 由上表查出卡测数K (或由附表3—1)求得,并分别测出公法线长度k W '、 1+'k W (1-'k W 亦可),由图3—2可得, k W '=P b (k-1)+S b (1) 1+'k W =P b ·k+S b (2) 由(2)与(1)相减得基圆齿距 P b =1+'k W -k W '=πcos α ∴ 模数 m= α πcos b P (3) 其中:α——分度圆压力角。 一般α=20°但也有α=15°,故分别以α=20°和15°代入式求出m 值,如与标准值相符或极接近者,则此压力角为该齿轮压力角。所求得的m 值为该齿轮的模数。 3. 变位系数 根据测得的公法线长度k W '和k W (由附表3—1求得),则可得齿轮变位系数 X= α sin 2m W W k k -' (4) 根据计算结果:如X=0,则为标准齿轮;如果X>0,则为正变位齿轮;如果X<0,则为负变位齿轮。对非机类专业,由于变位齿轮是超出其教学要求,故不要求非机类同学进一步测定和计算变位齿轮的有关参数和尺寸。 4. 分度圆直径d :对直齿圆柱齿轮 d=mz (5) 5. 测量齿顶圆直径d a 和齿根圆直径d f ,,当齿数Z 为 偶数时,可直接量出a d '和f d '.。当齿数Z 为奇数时 (6) (7) ( H 1和H 2分别为从齿轮孔壁到齿顶和齿根之距(见图3—3) 6. 齿顶高系数*a h 齿顶高 102H d d a +='2 02H d d f +='

标准齿轮参数通用计算

标准齿轮模数尺数通用计算公式 齿轮的直径计算方法: 齿顶圆直径=(齿数+2)3模数 分度圆直径=齿数3模数 齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.53模数) 比如:M4 32齿3433.5 齿顶圆直径=(32+2)34=136mm 分度圆直径=3234=128mm 齿根圆直径=136-4.534=118mm 7M 12齿 中心距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2 就是 (12+2)37=98mm 这种计算方法针对所有的模数齿轮(不包括变位齿轮)。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷(齿数-2) 齿轮模数是有国家标准的(GB1357-78) 模数标准系列(优先选用)1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列(可以选用)1.75,2.25,2.75,3.5,4.5,5.5,7,9,14,18,22,28,36,45 模数标准系列(尽可能不用)3.25,3.75,6.5,11,30 上面数值以外为非标准齿轮,不要采用! 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力 精确测定斜齿轮螺旋角的新方法

Circular Pitch (CP)周节 齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表示 径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英寸计算)每英寸上所占有的齿数而言 径节与模数有这样的关系: m=25.4/DP CP1/8模=25.4/DP8=3.175 3.175/3.1416(π)=1.0106模 1) 什么是「模数」? 模数表示轮齿的大小。 R模数是分度圆齿距与圆周率(π)之比,单位为毫米(mm)。 除模数外,表示轮齿大小的还有CP(周节:Circular pitch)与DP(径节:Diametral pitch)。 【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。 2) 什么是「分度圆直径」? 分度圆直径是齿轮的基准直径。 决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、 分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。 过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。 3) 什么是「压力角」? 齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。 最为普遍地使用的压力角为20°,但是,也有使用14.5°、15°、17.5°、22.5°压力角的齿轮。 4) 单头与双头蜗杆的不同是什么? 蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。 头数越多,导程角越大。 5) 如何区分R(右旋)?L(左旋)? 齿轮轴垂直地面平放 轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、向左上倾斜的是左旋齿轮。 6) M(模数)与CP(周节)的不同是什么? CP(周节:Circular pitch)是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。 CP除以圆周率(π)得M(模数)。 M(模数)与CP得关系式如下所示。 M(模数)=CP/π(圆周率) 两者都是表示轮齿大小的单位。 (分度圆周长=πd=zp d=z p/π p/π称为模数) 7)什么是「齿隙」? 一对齿轮啮合时,齿面间的间隙。 齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。 8) 弯曲强度与齿面强度的不同是什么? 齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。 弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。 9) 弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好? 一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。 但是,在选定使用频度少的齿轮、手摇齿轮、低速啮合齿轮时,有仅以弯曲强度选定的情况。最终,应该由设计者自己决定。 10) 什么是螺旋方向与推力方向? 轮齿平行于轴心的正齿轮以外的齿轮均发生推力。 各类型齿轮变化如下所示。

齿轮几何全参数设计计算

第2 章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2.1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计,掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的,对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2.2 齿轮传动类型选择 直齿(无轴向力)斜齿(有轴向力,强度高,平稳)双斜齿(无轴向 力,强度高,平稳、加工复杂) 2.3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配单级中心距估算齿轮参数设计齿轮强度校核齿轮几何精度计算 2.4 齿轮参数设计原则 (1)模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力,一般在满足弯曲强度的条件下, 选择较小的模数,对减少齿轮副的滑动率、増大重合度,提高平稳性有好处。 但在制造质量没有保证时,应选择较大的模数,提高可靠性,模数増大对动特 性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取,对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷:mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击:mn=(0.01-0.015)a 对 于较大冲击:mn=(0.015-0.02)a 2)压力角选择an=20 大压力角(25、27、28、30)的优缺点: 优点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大,对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小,不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点:齿的刚度增大,重合度减小,不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长

度和曲率半径减小,应力集中系数增大。 小压力角(14.5 、15、16、17.5、18)的优缺点:优点:齿的刚度减小,重合度增大,有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小,对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大,易发生胶合。根切的最小齿数增多。 (3)螺旋角选择斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数,高速级取 较大,低速级取较小。考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点: 齿面综合曲率半径增大,对齿面接触强度有利。纵向重合度增大,对传 动平稳性有利。齿根的弯曲强度也有所提高(大于15 度后变化不大) 轴承所受的轴向力增大。齿面温升将增加,对胶合不利。 断面重合度减小。 4)齿数的选择 最小齿数要求(与变位有关) 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100 齿的质数齿加工可能性问题(滚齿差动机构)高速齿轮 齿数齿数要求增速传动的齿数要求 5)齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定,φa=b/a φ d=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4) 齿宽系数φd 取值:齿轮对称分布φd 最大值1.1-1.4 齿轮非对称分布φd 最大值0.9-1.1 齿轮悬臂结构φd 最大值0.6-0.8 注意:齿宽系数比较大时注意偏载问题。齿轮悬臂结构不宜取较大的齿宽系 数 6)齿顶高系数ha=1

标准齿轮参数计算

标准齿轮模数尺数计算公式 找对应表太不现实了! 告诉你一简单的: 齿轮的直径计算方法: 齿顶圆直径=(齿数+2)*模数 分度圆直径=齿数*模数 齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5×模数) 比如:M4 32齿34*3.5 齿顶圆直径=(32+2)*4=136mm 分度圆直径=32*4=128mm 齿根圆直径=136-4.5*4=118mm 7M 12齿中心距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2 就是 (12+2)*7=98mm 这种计算方法针对所有的模数齿轮(不包括变位齿轮)。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷(齿数-2) 齿轮模数是有国家标准的(GB1357-78) 模数标准系列(优先选用)1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列(可以选用)1.75,2.25,2.75,3.5,4.5,5.5,7,9,14,18,22,28,36,45 模数标准系列(尽可能不用)3.25,3.75,6.5,11,30 上面数值以外为非标准齿轮,不要采用! 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力 精确测定斜齿轮螺旋角的新方法 Circular Pitch (CP)周节 齿轮分度圆直径d的大小可以用模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表示 径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英寸计算)每英寸上所占有的齿数而言 径节与模数有这样的关系: m=25.4/DP CP1/8模=25.4/DP8=3.175 3.175/3.1416(π)=1.0106模 1) 什么是「模数」? 模数表示轮齿的大小。 R模数是分度圆齿距与圆周率(π)之比,单位为毫米(mm)。 除模数外,表示轮齿大小的还有CP(周节:Circular pitch)与DP(径节:Diametral pitch)。 【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。 2) 什么是「分度圆直径」? 分度圆直径是齿轮的基准直径。 决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、 分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。 过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。 3) 什么是「压力角」? 齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。 最为普遍地使用的压力角为20°,但是,也有使用14.5°、15°、17.5°、22.5°压力角的齿轮。

实验六齿轮参数测量实验(精)

实验六 齿轮参数测量实验 实验项目性质:验证性 实验计划学时:1 一、实验目的 1.通过测量和计算,进一步掌握有关齿轮各几何参数之间的相互关系和理解渐开线性质。 2.掌握用游标卡尺测定渐开线直齿圆柱齿轮几何参数的方法; 3.掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮与变位齿轮的判别方法。 二、实验设备与工具 1.渐开线标准直齿和变位圆柱齿轮、游标卡尺,并自备计算器和稿纸; 2.游标卡尺; 3.学生自备笔、计算器。 三、实验内容 测定一对相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数,并判别它是否为标准轮,计算齿轮各部分尺寸。对非标准齿轮,求出其变位系数。 四、实验原理 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数Z 、模数m 、分度圆压力角α齿顶高系数h *a 、顶隙系数C *、中心距α和变位系数X 等。本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量,并通过计算来确定齿轮的基本参数。 1. 确定齿数Z 齿数Z 从被测齿轮上直接数出。 2. 确定模数m 和分度圆压力角α 在图4-1中,由渐开线性质可知,齿廓间的公法线长度AB 与所对应的基圆弧长 00ΒΑ相等。根据这一性质,用公法线千分尺跨过n 个齿,测得齿廓间公法线长度为 W n ′,然后再跨过n +1个齿测得其长度为1+'n W 。 b b n b b n S nP W S P n W +='+-='+1,)1( n n b W W P '-'=+1 式中,P b 为基圆齿距,απcos b m P = (mm),与齿轮变位与否无关。 b S 为实测基圆齿厚,与变位量有关。由此可见,测定公法线长度n W '和1+'n W 后 就可求出基圆齿距P b ,实测基圆齿厚S b ,进而可确定出齿轮的压力角α、模数m 和变位系数X 。因此,齿轮基本参数测定中的关键环节是准确测定公法线长度。

齿轮各参数计算公式

模数齿轮计算公式: 名称代号计算公式 模数m m=p/π=d/z=da/(z+2) (d为分度圆直径,z为齿数) 齿距p p=πm=πd/z 齿数z z=d/m=πd/p 分度圆直径 d d=mz=da-2m 齿顶圆直径da da=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π 齿根圆直径df df=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m 齿顶高ha ha=m=p/π 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=2.25m 齿厚s s=p/2=πm/2 中心距 a a=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2 跨测齿数k k=z/9+0.5 公法线长度w w=m[2.9521(k-0.5)+0.014z] 13-1 什么是分度圆?标准齿轮的分度圆在什么位置上? 13-2 一渐开线,其基圆半径r b=40 mm,试求此渐开线压力角α=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。 13-3 有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径d a=106.40 mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少? 13-4 两个标准直齿圆柱齿轮,已测得齿数z l=22、z2=98,小齿轮齿顶圆直径d al=240 mm,大齿轮全齿高h =22.5 mm,试判断这两个齿轮能否正确啮合传动? 13-5 有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5 mm,压力角 α=20°。若将其安装成a′=250 mm的齿轮传动,问能否实现无侧隙啮合?为什么?此时的顶隙(径向间隙)C是多少? 13-6 已知C6150车床主轴箱内一对外啮合标准直齿圆柱齿轮,其齿数z1=21、z2=66,模数m=3.5 mm,压力

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