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渐开线圆柱齿轮

(2020-04-02 12:06:35) 百科综合
渐开线圆柱齿轮

渐开线圆柱齿轮

渐开线圆柱齿轮是齿轮中的一种。齿轮的齿形由渐开线和过渡线组成时,便被称为渐开线齿轮。具有角速不变的优点。

中文名称渐开线圆柱齿轮
英文名称involute cylindrical gear
定  义端面上的可用齿廓是一段渐开线的圆柱齿轮。
套用学科机械工程(一级学科),传动(二级学科),齿轮传动(三级学科)
图示为直齿外齿轮的一部分。齿轮上每个突出的部分称为齿,相邻两齿之间的空间称为齿槽。齿轮各部分的名称及符号规定如下:
(1) 齿顶圆 过齿轮各齿顶所作的圆,其直径和半径分别用da和ra表示。
(2) 齿根圆 过齿轮各齿槽底部的圆,其直径和半径分别用df和rf表示。
(3) 分度圆 齿顶圆和齿根圆之间的圆,是计算齿轮几何尺寸的基準圆其直径和半径分别用d和r表示。
(4) 基圆 形成渐开线的圆,其直径和半径分别用db和rb表示。
(5) 齿顶高、齿根高及齿全高 齿顶高为分度圆与齿顶圆之间的径向间隔,用ha表示;齿根高为分度圆与齿根圆之间的径向间隔,用hf表示;齿全高为齿顶圆与齿根圆之间的径向间隔,用h表示,显然h=ha+hf。
(6) 齿厚、齿槽宽及齿距 在半径为rk的圆周上,一个轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿厚,用sk表示;在此圆周上,一个齿槽两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示;此圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距,用pk表示,显然pk=sk+ek。分度圆上的齿厚、齿槽宽及齿距依次用s、e及p表示,p=s+e。基圆上的齿距又称为基节,用pb表示。
标準齿轮:基本参数取标準值,具有标準的齿顶高和齿根高,分度圆齿厚即是齿槽宽的直齿圆柱齿轮称为标準齿轮,不能同时具备上述特徵的直齿轮都是非标準齿轮。
标準齿轮及其几何尺寸计算公式
由齿轮各部分名称的定义可以得到标準齿轮的几何尺寸计算公式,如(外齿轮):
分度圆直径 d=mz
基圆直径 db=dcosα
齿顶圆直径 
齿根圆直径 标準齿轮的几何尺寸计算公式详见付表2. 基本参数
(1) 齿数z  在齿轮整个圆周上轮齿的总数。
(2) 模数m  分度圆的周长=πd=zp,则有:由于π是无理数,给齿轮的设计、製造及检测带来不便。为此,人为地将比值p/π取为一些简单的有理数,并称该比值为模数,用m表示,单位是mm。我国已制定了模数的国家标準,因此,分度圆直径d = mz,分度圆齿距p = πm。模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮,模数愈大,其尺寸也愈大如上图所示。
(3) 分度圆压力角α
齿轮轮齿齿廓在齿轮各圆上具有不同的压力角,我国规定分度圆压力角α的标準值一般为20°。此外,在某些场合也採用α=14.5°、15°、22.5°及25°等的齿轮。
至此,我们可以给分度圆下一个完整的定义:分度圆就是齿轮上具有标準摸数和标準压力角的圆。
(4) 顶高係数ha和顶隙係数c
齿轮齿顶高和齿根高的计算式分别是:其中ha和c分别称为齿顶高係数和顶隙係数。
GB1356-88规定了ha和c的标準值:
1)正常齿制 当m≥1mm时,ha=1,c=0.25;当m<1mm时,h*a=1,c*=0.35
2)短齿制 ha=0.8,c=0.3
3 标準齿轮的几何尺寸
标準齿轮: 基本参数取标準值,具有标準的齿顶高和齿根高,分度圆齿厚即是齿槽宽的直齿圆柱齿轮称为标準齿轮,不能同时具备上述特徵的直齿轮都是非标準齿轮。标準齿轮的几何尺寸公式见上表。
4 内齿轮和齿条
内齿轮图为一直齿内齿轮的一部分,它与外齿轮的不同点是:
(1) 内齿轮的齿廓是内凹的,其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。
(2) 内齿轮的齿顶圆小于分度圆,齿根圆大于分度圆。
(3) 为了使内齿轮与外齿轮组成的内啮合齿轮传动能正确啮合,内齿轮的齿顶圆必须大于基圆。
齿条
图为一标準齿条。当标準外齿轮的齿数增加到无穷多时,齿轮的基圆及其他圆都变成互相平行的直线,同侧渐开线齿廓也变成互相平行的斜直线齿廓,这样就形成标準齿条。齿条的主要特点:
(1) 由于齿条齿廓为直线,所以齿廓上各点具有相同的压力角,且即是齿廓的倾斜角,此角称为齿形角,标準值为20°。
(2) 与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。
(3) 与齿顶线平行且齿厚即是齿槽宽的直线称为分度线(中线),它是计算齿条尺寸的基準线。(end)

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