直齒圓柱齒輪——汽車機(jī)械基礎(chǔ)

1、齒輪概述2、直齒圓柱齒輪3、漸開線4、齒廓嚙合定律5、渦輪蝸桿6、輪系的計(jì)算7、齒輪機(jī)構(gòu)制作

大綱

一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒頂圓：包含齒輪所有齒頂端的圓。

用da和ra分別表示其直徑和半徑。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒根圓：包含齒輪所有齒槽底的圓。

用df和rf分別表示其直徑和半徑。齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高一齒輪參數(shù)齒距

分度圓：標(biāo)準(zhǔn)齒輪上齒厚s和齒槽寬e相等的圓稱為齒輪的分度圓。分度圓直徑d=mz。(s=e)一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

首頁(yè)退出齒厚s：一個(gè)齒兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒槽：齒輪相鄰兩齒之間的空間稱為齒槽。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒槽寬e：齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒距p：兩相鄰輪齒同側(cè)齒廓之間弧長(zhǎng)。P=e+s一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒頂高h(yuǎn)a：分度圓和齒頂圓之間的部分稱為齒頂，其徑向高度稱為齒頂高，以ha表示。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

齒根高h(yuǎn)f：分度圓和齒根圓之間的部分稱為齒根，其徑向高度稱為齒根高，以hf表示。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

全齒高h(yuǎn)：齒輪在齒頂圓和齒根圓之間的徑向高度。一齒輪參數(shù)齒數(shù)齒根圓分度圓齒頂圓齒厚齒槽寬模數(shù)齒槽齒根高全齒高齒頂高齒距

表5-1標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱名稱符號(hào)定義端平面在圓柱齒輪上，垂直于齒輪軸線的表面齒頂圓da齒頂圓柱面與端平面的交線齒根圓df齒根圓柱面與端平面的交線分度圓d分度圓柱面與端平面的交線齒厚s在端平面上，一個(gè)齒的兩側(cè)端面齒廓之間的分度圓的弧長(zhǎng)槽寬e在端平面上，一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)齒距p兩個(gè)相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的分度圓弧長(zhǎng)齒頂高h(yuǎn)a齒頂圓與分度圓之間的徑向距離齒根高h(yuǎn)f齒根圓與分度圓之間的徑向距離齒高h(yuǎn)齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離齒寬b齒輪的有齒部位沿分度圓柱面的直母線方向量度的寬度中心距a一對(duì)嚙合齒輪的兩軸線之間的最短距離②模數(shù)——m①齒數(shù)——z分度圓周長(zhǎng)：πd=zp,d=zp/π稱為模數(shù)m。m=2z=16模數(shù)的單位：mm，它是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)大，尺寸也大。于是有：

d=mz，r=mz/2人為規(guī)定：m=p/π只能取某些簡(jiǎn)單值，m=1z=16

0.350.70.91.752.252.75(3.25)3.5(3.75)第二系列4.55.5(6.5)79(11)14182228(30)3645標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表（GB1357－2008）

0.10.120.150.20.250.50.40.50.60.8第一系列11.251.522.5345681012162025324050

為了便于制造、檢驗(yàn)和互換使用，國(guó)標(biāo)GB1357-87規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。Orfrarbr速度方向正壓力方向riBiKiN③分度圓壓力角得:αi＝arccos(rb/ri)由

rb＝ricosαi定義分度圓壓力角為齒輪的壓力角：對(duì)于同一條漸開線：ri↓

αi↓αb＝0α1AαiαiB1K1r1αOωrb④齒頂高系數(shù)齒頂高與模數(shù)之比值稱為齒頂高系數(shù)，用ha*表示，即ha=ha*m標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ha*=1⑤頂隙系數(shù)當(dāng)一對(duì)齒輪嚙合時(shí)，為使一個(gè)齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪槽底面相接處，輪齒的齒根高應(yīng)大于齒頂高，即應(yīng)留有一定的徑向間隙，稱為頂隙，用c表示。頂隙還可以貯存潤(rùn)滑油，有利于齒面的潤(rùn)滑。頂隙與模數(shù)之比值稱為頂隙系數(shù)，用c*表示，c=c*m,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)齒輪c*=0.25。

表4-2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算名稱代號(hào)計(jì)算公式外齒輪內(nèi)齒輪齒形角標(biāo)準(zhǔn)齒輪為20°齒數(shù)z通過(guò)傳動(dòng)比計(jì)算確定模數(shù)m通過(guò)計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定齒厚ss=p/2=πm/2齒槽寬ee=p/2=πm/2齒距pp=πm基圓齒距pbpb=pcos=πmcos齒頂高h(yuǎn)aha=ha*m=m齒根高h(yuǎn)fhf=(ha*+c*)m=齒高h(yuǎn)h=ha+hf=分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+=m(z+2)da=d=m(z-2)齒根圓直徑dfdf=d-hf=m(z-2.5)df=d+hf=m(z+2.5)標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2a=(d1-d2)/2=m(z1-z2)/2基圓直徑dbdb=dcos

圖4-2所示為一單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，已知主動(dòng)輪的齒頂圓直徑da1=44mm，齒數(shù)z1=20，求該齒輪的模數(shù)m？如需配一從動(dòng)齒輪，要求傳動(dòng)比i12=3.5，試計(jì)算從動(dòng)齒輪的幾何尺寸及兩輪的中心距。圖4-2單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算實(shí)例

表4-3減速器主動(dòng)齒輪的模數(shù)和從動(dòng)齒輪的幾何尺寸步驟計(jì)算過(guò)程結(jié)果1.模數(shù)da1=d1+2ha=m(z1+2)m==2（mm）m＝2mm2.齒數(shù)

i12=z2/z1z2=i12z1=3.5×20=70z2＝703.分度圓直徑d2=m2z2=2×70=140（mm）d2＝140mm4.齒頂圓直徑da2=d2+2=m2(z2+2)=2×(70+2)=144（mm）da2=144m5.齒根圓直徑df2=d2-hf2=m2(z2-2.5)=2×(70-2.5)=135（mm）df2=135mm6.全齒高h(yuǎn)=ha+hf=2.25m2=2×2.25=4.5(mm)h=4.5mm

練習(xí)題1.已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比i12=2,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=1000r/min，中心距a=300mm，模數(shù)m=4mm，試求從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2齒數(shù)