大連齒輪之種類:
大連齒輪為有齒之輪,及其嚙合作用將一軸之旋轉(zhuǎn)運動傳至他軸,在兩軸之間傳達運動或扭力,齒輪有許多種類,依照齒輪軸性區(qū)分,有平行軸(parallel axis),直交軸(intersecting axis),錯交軸(non-parallel and non-intersecting axis)
模數(shù):表示齒輪輪齒大小的一個指針,一對咬合的齒輪其模數(shù)必需一致,否則兩齒輪的輪齒規(guī)格不同,無法平順的運轉(zhuǎn)。用文字來解釋模數(shù)為:節(jié)徑和齒數(shù)的比值,單位通常為(㎜),模數(shù)通常是用在公制中的,而在英制中,與其相同地位的是徑節(jié),亦即齒輪齒數(shù)和節(jié)徑的比值,在意義上是模數(shù)的倒數(shù)。單位為 (齒/寸)。
模數(shù):m=D/N 徑節(jié):Pd=N/D
節(jié)圓:是一個理論圓,一對咬合的齒輪中,其節(jié)圓必互切
節(jié)徑:就是節(jié)圓的直徑,D
壓力線:兩齒輪在接觸時,垂直于接觸面的方向即是,通常正向負荷是沿壓力線的方向傳遞。
壓力角PA:此為兩齒輪節(jié)圓公切線和壓力線所夾的角,一般的壓力角有 14.5 度和20度,現(xiàn)今多用20的壓力角,以防止干涉的情形發(fā)生。
齒輪用語說明:
基準齒條(Standard Rack):只基圓之尺寸,齒形,全齒高,齒冠高及齒厚等尺寸均合乎標準正齒輪規(guī)格之齒條,依其標準齒輪規(guī)格所切削出來之齒條稱為基準齒條.
基準節(jié)圓(Standard Pitch Circle):用來決定齒輪各部尺寸的基準圓.為 齒數(shù)x模數(shù)
基準節(jié)線(Standard Pitch Line):齒條上的一條特定節(jié)線或沿此線測定之齒厚,為節(jié)距的二分之一.
作用節(jié)圓(Action Pitch Circle):一對正齒輪在咬合作用時,各有一相切做滾動的圓.
基準節(jié)距(Standard Pitch):以選定的標準節(jié)距做基準者,與基準齒條的節(jié)距相等.
節(jié)圓(Pitch Circle):兩齒輪連心線上的咬合接觸點在各齒輪上留下的軌跡稱為節(jié)圓.(分度圓)
節(jié)徑Pitch Diameter):節(jié)圓直徑.
全齒高(Whole Depth):齒冠高與齒根高之和.
有效齒高(Working Depth):一對正齒輪齒冠高的和.又稱工作齒高.
齒冠高(Addendum):齒頂圓與節(jié)圓半徑的差.
齒根高(Dedendum):節(jié)圓與齒底圓半徑的差.
齒厚(Tooth Thickness):沿節(jié)圓量測的齒厚.
齒隙(Backlash):兩齒咬合時,齒面與齒面的間隙.
齒寬(Face Width):軸徑方向的齒輪厚度.
齒頂隙(Clearance):兩齒咬合時,一齒輪的齒頂圓與另一齒輪底間的空隙.
節(jié)點(Pitch Point):一對齒輪咬合與節(jié)圓相切的點.
基圓(Basic Circle):繪制漸開線齒形時作為基礎之圓.
齒根圓(Dedendum Circle):通過齒根之圓.
節(jié)距(Pitch):相鄰兩齒間相對應點的弧線距離.p(齒距)=e(齒槽寬)+s(齒厚)
法向節(jié)距(Normal Pitch):漸開線齒輪沿特定斷面的同一垂線所測得的節(jié)距.
基圓直徑=分度圓直徑 X cosa
a=壓力角
大連齒輪系數(shù)即載荷系數(shù)K,包括使用系數(shù)KA、動載系數(shù)KV、齒間載荷分配系數(shù)Kα及齒向載荷分布系數(shù)Kβ,即
K=KAKVKαKβ
使用系數(shù)KA是考慮齒輪嚙合時外部因素引起的附加動載荷影響的系數(shù)。這種動載荷取決于原動機和從動機械的特性、質(zhì)量比、聯(lián)軸器類型以及運行狀態(tài)等。
動載系數(shù)KV一般齒輪傳動的動載系數(shù)幾,可參考上圖選用。若為直齒圓錐齒輪傳動,應按圖中低一級的精度線及圓錐齒輪平均分度圓處的圓周速度Vm查取Kv值。
載荷分布系數(shù)Kα
Kα的值可用詳盡的算法計算[38]。對一般不需作精確計算的直齒輪和β≤30°的斜齒圓柱齒輪傳動可查表。
齒向載荷分布系數(shù)Kβ
齒向載荷分布系數(shù)Kβ可分為KHβ和KFβ其中KHβ為按齒面接觸疲勞強度計算時所用的系數(shù),而KFβ為按齒根彎曲疲勞強度計算時所用的系數(shù)。
徑向變位齒輪傳動可分為高變位齒輪傳動和角變位齒輪傳動。
高變位齒輪傳動又稱變位零傳動,其特點是兩輪的變位系數(shù)x1+x2=0。因此,高變位齒輪傳動的嚙合角α′等于標準齒輪壓力角α,即α′=α;節(jié)圓與分度圓重合,即r′=r;中心距a′等于標準齒輪傳動的中心距a,即a′=a。但由于變位齒輪齒頂高和齒根高發(fā)生了變化,高變位齒輪傳動可用于中心距等于標準中心距,而又需要提高小齒輪齒根彎曲強度和減小磨損的場合。
角變位齒輪傳動的特點是x1+x2≠0,故α′≠α,r′≠r,a′≠a。 與標準齒輪傳動相比,其嚙合角發(fā)生了變化。當x1+x2>0 時,稱為正傳動,此時α′>α,r′>r,a′>a。采用正傳動可以提高輪齒的接觸強度和彎曲強度,改善輪齒的磨損,湊配中心距,但重合度有所減小。當x1+x2<0 時,稱為負傳動,此時α′<α,r′<r,a′<a。采用負傳動除重合度有所增大外,輪齒彎曲強度降低,磨損加劇。因此,除湊配中心距外,盡量不采用負傳動。
外嚙合變位直齒輪基本尺寸計算公式名稱符號計算公式度圓直徑 d d = mz 齒厚s s = m(π/2 + 2xtgα) 嚙合角 α' invα'= invα+2tgα(x1+x2)/(z1+z2) 或cosα'=a/a'cosα 節(jié)圓直徑 d' d'= dcosα/cosα' 距變系數(shù) y 齒高變系數(shù) σσ= x1+x2-y 齒頂高 ha ha=(ha*+x-σ)m 齒根高 hf hf=(ha*+c*-x)m 齒全高 h h=(2ha*+c*-σ)m 齒頂圓直徑 da da=d+2ha 齒根圓直徑 df df=d-2hf 距 a' a'=(d1'+d2')/2 公線度 Wk Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα 度圓齒厚、齒槽寬公線度計算 s = m(π/2 + 2xtgα) e = m(π/2 –2xtgα) Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα k=αmz/1800+0.5 αm-----半徑rm=r+xm圓周壓力角 嚙合角α'與總變位系數(shù)x1+x2關系 invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα 距與嚙合角關系;距變系數(shù)y計算頂隙:σ稱齒頂高變系數(shù) 齒高、齒頂圓齒根圓計算
外嚙合變位直齒輪基本尺寸的計算公式
名稱
符號
計 算 公 式
分度圓直徑 d d = mz
齒厚 s s = m(π/2 + 2xtgα)
嚙合角 α' invα'= invα+2tgα(x1+x2)/(z1+z2) 或cosα'=a/a'cosα
節(jié)圓直徑 d' d'= dcosα/cosα'
中心距變動系數(shù) y
齒高變動系數(shù) σ σ= x1+x2-y
齒頂高 ha ha=(ha*+x-σ)m
齒根高 hf hf=(ha*+c*-x)m
齒全高 h h=(2ha*+c*-σ)m
齒頂圓直徑 da da=d+2ha
齒根圓直徑 df df=d-2hf
中心距 a' a'=(d1'+d2')/2
公法線長度 Wk Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα
分度圓齒厚、齒槽寬和公法線長度的計算
s = m(π/2 + 2xtgα)
e = m(π/2 –2xtgα)
Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα
k=αmz/1800+0.5
αm-----半徑為rm=r+xm的圓周上的壓力角。
嚙合角α'與總變位系數(shù)x1+x2的關系
invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα
中心距與嚙合角的關系;中心距變動系數(shù)y的計算
頂隙為:
σ稱為齒頂高變動系數(shù)。
齒高、齒頂圓和齒根圓的計算