渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

渐开线标准直齿圆柱齿轮各渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称及基本参数部分名称及基本参数第第 四四 节节第1页 一、齿轮各部分名称一、齿轮各部分名称齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径d df f齿宽齿宽齿宽齿宽b b齿厚齿厚齿厚齿厚s sk k k k 齿槽宽齿槽宽齿槽宽齿槽宽e ek k k k分度圆直径分度圆直径分度圆直径分度圆直径d d标准齿轮分度圆上：标准齿轮分度圆上：标准齿轮分度圆上：标准齿轮分度圆上：s=es=e齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径d d d da a第2页齿距（周节）齿距（周节）p pk ks sk k+e+ek k分度圆上齿距分度圆上齿距 p=s+ep=s+e齿顶高齿顶高h ha a；齿根高齿根高h hf f；全齿高全齿高h h h=hh=ha a+h+hf f顶隙顶隙c c ：一齿轮齿顶：一齿轮齿顶至另一齿轮齿根之间至另一齿轮齿根之间留有径向间隙。留有径向间隙。齿轮各部分名称齿轮各部分名称第3页 二、标准直齿圆柱齿轮基本参数二、标准直齿圆柱齿轮基本参数标准直齿圆柱齿轮参数有五个：标准直齿圆柱齿轮参数有五个：标准直齿圆柱齿轮参数有五个：标准直齿圆柱齿轮参数有五个：齿数齿数齿数齿数z z z z；模数模数模数模数m m m m；压力角压力角压力角压力角；齿顶高系数齿顶高系数齿顶高系数齿顶高系数h h h ha a a a*；顶隙系数顶隙系数顶隙系数顶隙系数c c c c*；其中其中其中其中 m m m m、h h h ha a a a*、c c c c*已标准化。已标准化。已标准化。已标准化。假如假如假如假如m m m m、ha*ha*ha*ha*、c*c*c*c*是是是是标准值，且标准值，且标准值，且标准值，且s=es=es=es=e，称为，称为，称为，称为标准齿轮标准齿轮标准齿轮标准齿轮。第4页1 1、模数、模数m mz z:齿数；齿数；p p:周节周节 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数 因为因为是无理数，给齿轮设计、制造及是无理数，给齿轮设计、制造及检测带来不便，为此人为地将比值检测带来不便，为此人为地将比值p p/取为取为简单有理数，并称该比值为模数，用简单有理数，并称该比值为模数，用m表示，表示，单位单位mmmm。第5页 加工齿轮刀具与被加工齿轮模数相同。为了加工齿轮刀具与被加工齿轮模数相同。为了加工齿轮刀具与被加工齿轮模数相同。为了加工齿轮刀具与被加工齿轮模数相同。为了限制刀具数量限制刀具数量限制刀具数量限制刀具数量，实现刀具和量具标准化，我国已，实现刀具和量具标准化，我国已，实现刀具和量具标准化，我国已，实现刀具和量具标准化，我国已要求了标准模数系列要求了标准模数系列要求了标准模数系列要求了标准模数系列:标标标标 准准准准 模模模模 数数数数 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数第6页模数与尺寸关系模数与尺寸关系 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数m=4 z=16m=2 z=16m=1 z=16 模模数数单单位位：mmmm，它它是是决决定定齿齿轮轮尺尺寸寸一一个个基基本本参参数数。齿齿数数相相同同齿齿轮轮，模模数数m m（P P越越大大）越越大大，轮轮齿齿尺尺寸寸也也大大。轮轮齿齿抗弯能力抗弯能力越高。越高。齿齿轮轮许许多多几几何何尺尺寸寸都都要要求求为为m m函函数数，它它是是轮轮齿齿几几何何尺尺寸寸计算基本参数。计算基本参数。第7页2 2、压力角、压力角 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数 渐开线齿廓压力角渐开线齿廓压力角 在一对齿廓啮合过程在一对齿廓啮合过程在一对齿廓啮合过程在一对齿廓啮合过程中，齿廓上任一点中，齿廓上任一点中，齿廓上任一点中，齿廓上任一点K K K K法线方法线方法线方法线方向与该点速度方向线所夹向与该点速度方向线所夹向与该点速度方向线所夹向与该点速度方向线所夹锐角，就是该点压力角。锐角，就是该点压力角。锐角，就是该点压力角。锐角，就是该点压力角。K K K KKrbOANV VK KBKFnrK第8页 把齿廓在把齿廓在分度圆分度圆上压力角上压力角称为齿轮压称为齿轮压力角。力角。我国要求标准齿我国要求标准齿轮压力角轮压力角=20=20。ONKrbrFnv)标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数分度圆分度圆：齿轮上含有标准模数：齿轮上含有标准模数和标准压力角圆。和标准压力角圆。第9页思索题：分度圆和节圆有什么关系和区分？思索题：分度圆和节圆有什么关系和区分？1.1.1.1.区分：区分：区分：区分：节圆：节圆：节圆：节圆：过节点作圆称为节圆过节点作圆称为节圆过节点作圆称为节圆过节点作圆称为节圆,节节节节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节圆是一对齿轮传动时出现节点以后才定义圆，所以单个点以后才定义圆，所以单个点以后才定义圆，所以单个点以后才定义圆，所以单个齿轮不存在节圆。齿轮不存在节圆。齿轮不存在节圆。齿轮不存在节圆。分度圆分度圆分度圆分度圆:含有标准模数和标准压力含有标准模数和标准压力含有标准模数和标准压力含有标准模数和标准压力角圆。分度圆是均匀分齿圆。角圆。分度圆是均匀分齿圆。角圆。分度圆是均匀分齿圆。角圆。分度圆是均匀分齿圆。单个齿轮上存在分度圆。单个齿轮上存在分度圆。单个齿轮上存在分度圆。单个齿轮上存在分度圆。O1O2N1N2C2.2.2.2.关系：关系：关系：关系：标准安装标准齿轮，标准安装标准齿轮，标准安装标准齿轮，标准安装标准齿轮，其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合其分度圆和节圆重合第10页为何压力角取20？确定齿轮分度圆确定齿轮分度圆上压力角大小目标是上压力角大小目标是为了在一定基圆渐开为了在一定基圆渐开线上，取哪一段作为线上，取哪一段作为齿轮齿廓最适当。齿轮齿廓最适当。从传递力矩大小从传递力矩大小及效率来看：分度圆及效率来看：分度圆上压力角越小，越省上压力角越小，越省力，效率越高。力，效率越高。FnKFtFr第11页压力角取值压力角取值l l压力角过小：压力角过小：齿根部厚度较薄，齿根部厚度较薄，轻易在根部折断，轻易在根部折断，齿轮承载能力较差；齿轮承载能力较差；一部分齿廓在基圆一部分齿廓在基圆以内，造成齿根部以内，造成齿根部分无法满足渐开线分无法满足渐开线齿轮传动要求，影齿轮传动要求，影响传送质量。响传送质量。第12页压力角取值压力角取值l l压力角过大：压力角过大：做出齿形上尖下宽，做出齿形上尖下宽，齿根较厚，齿顶较尖。齿根较厚，齿顶较尖。轮齿强度有所提升，轮齿强度有所提升，但传动很费劲，效率但传动很费劲，效率降低。降低。第13页压力角取值压力角取值l l我国要求标准齿轮压我国要求标准齿轮压力角力角=20=20，就表，就表示取渐开线中间一示取渐开线中间一段。段。l l=20=20时，齿形匀时，齿形匀称，强弱比较适当。称，强弱比较适当。第14页3 3、齿顶高系数、齿顶高系数h ha a*齿顶高齿顶高:短齿：短齿：正常齿：正常齿：ha 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数第15页4 4、顶隙系数、顶隙系数c c*顶隙顶隙:齿根高齿根高:短齿短齿正常齿正常齿hf 标准标准直齿圆柱齿轮基本参数直齿圆柱齿轮基本参数第16页标准中心距标准中心距 为防止冲击，要求两齿为防止冲击，要求两齿轮啮合时，齿廓齿侧无间轮啮合时，齿廓齿侧无间隙，即：隙，即：节圆上一个齿轮节圆上一个齿轮齿厚齿厚等于另一个齿轮等于另一个齿轮齿槽齿槽q 一对齿轮传动一对齿轮传动按照标准中心距安装按照标准中心距安装 标准中心距标准中心距 安装中心距安装中心距怎样确保两个标准齿轮怎样确保两个标准齿轮能够无侧隙传动呢？能够无侧隙传动呢？中心距变动第17页分度圆与节圆重合分度圆与节圆重合两分度圆相切两分度圆相切 啮合角啮合角=压力角压力角 含有标准顶隙含有标准顶隙标准中心距标准中心距标准齿轮不按标准中心距安装，啮合线变陡标准齿轮不按标准中心距安装，啮合线变陡 节圆节圆 分度圆分度圆 啮合角啮合角 分度圆压力角分度圆压力角标准中心距标准中心距第18页 三、几何尺寸计算公式分度圆直径分度圆直径分度圆直径分度圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径齿根圆直径基圆直径基圆直径基圆直径基圆直径第19页中心距中心距中心距中心距齿顶高齿顶高齿顶高齿顶高齿根高齿根高齿根高齿根高全齿高全齿高全齿高全齿高 几何尺寸计算公式几何尺寸计算公式第20页模数相同齿轮，它们齿形是否一样？模数相同齿轮，它们齿形是否一样？当模数一定时，齿高、齿厚等参数是当模数一定时，齿高、齿厚等参数是一定，不随齿轮齿数多少而改变一定，不随齿轮齿数多少而改变 标准齿轮分度圆上标准齿轮分度圆上：s=e=p/2=s=e=p/2=s=e=p/2=s=e=p/2=m/2m/2m/2m/2第21页l但渐开线齿形取决于基圆直径大小，而但渐开线齿形取决于基圆直径大小，而 ld db b=dcos=dcos=mz=mzcoscos l当模数一定时：当模数一定时：齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较薄薄齿数大，基圆大，齿形渐趋于平直，齿根增厚齿数大，基圆大，齿形渐趋于平直，齿根增厚齿数趋于无穷大，齿形变成直线，即齿条齿形齿数趋于无穷大，齿形变成直线，即齿条齿形Z=10Z=25Z=第22页齿根圆与基圆哪个大?l l假如齿根圆比基圆小，则必定有一部分齿廓不能做成渐开假如齿根圆比基圆小，则必定有一部分齿廓不能做成渐开假如齿根圆比基圆小，则必定有一部分齿廓不能做成渐开假如齿根圆比基圆小，则必定有一部分齿廓不能做成渐开线。线。线。线。基圆基圆基圆基圆:d d d db b b b=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz=dcos20=0.94mz 齿根圆齿根圆齿根圆齿根圆:d d d df f f f=(z-2.5)m=(z-2.5)m=(z-2.5)m=(z-2.5)m c=d c=d c=d c=df f f f-d-d-d-db b b b=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m 假如要求齿根圆大于基圆：假如要求齿根圆大于基圆：假如要求齿根圆大于基圆：假如要求齿根圆大于基圆：c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0c=(0.06z-2.5)m0 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67 z=2.5/0.06=41.67l l当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数当标准齿轮齿数z42z42z42z42时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。时，齿根圆比基圆小。l l齿根圆与基圆之间一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段齿根圆与基圆之间一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段齿根圆与基圆之间一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段齿根圆与基圆之间一段齿廓不可能是渐开线，只能是一段过渡弧线。过渡弧线。过渡弧线。过渡弧线。第23页齿根圆与基圆关系齿根圆与基圆关系l l理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参加啮合理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参加啮合理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参加啮合理论上，齿根圆附近有一段齿廓是不参加啮合l l渐开线齿廓到齿根圆之间采取过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采取过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采取过渡弧线，从强度考虑是渐开线齿廓到齿根圆之间采取过渡弧线，从强度考虑是必要必要必要必要第24页