齿轮齿条计算表格
齿轮齿条各项参数计算
名称
齿轮齿条各项参数计算齿轮齿条备注预先给定的参数
线角传动比
中心距
安装角
法向压力角法向变位系数法向齿顶高系数法向顶隙系数i m n z1 / cos 2
d
f 1
a=+m n X n1 +e
n
X
n1
h an*1
c n*(0.25或0.3)
由用户给定
由用户给定
由用户给定
综合考虑后确定
综合考虑后确定
建议选 0.3
法向模数
齿数
齿条行程
螺旋角(旋向)m n
z(与 i 有关)z2(按行程确定)
1
L由用户给定
计算参数
(左旋)
22
(右旋 )(与i有关 )
1
分度圆直径
齿顶高
全齿高
工作齿高
齿顶圆直径
齿根圆直径
法向齿距
端面齿距
分度圆柱上螺旋线导程
基圆直径
分度圆柱上法向弧齿厚
法向公法线长度d1
m n z1
cos 1
h m
n
(h*X
n1
)hm h*
a1n1 a 2n an 2
h m (h*h*c*)h m (h*h*c*)
1n an1an 2n2n an1an 2n
h m n (h an*1 h an*2 )
d a1 =d f 1 +2 h1
d
f 1
d
a1
2h
1
p n m n
p =p n
p
t 2=p n
t1cos1cos2
T m t z1tan(90)
d b =d1 cos t 1
s n1 =
m n
2m n X n1 tan n
2
t1 =
tan W m cos
n
(n0.5) z inv
t1
2 X m sin
n
tan
1n n1n
cos
n
1
跨测齿数
齿顶圆上端面弧齿厚
齿顶圆上法向弧齿厚
z'11+2X n122X n1inv
n=2n1tan n 1inv n1 +0.5z'=z t 1 cos z'
cos
z'inv n1n s
齿轮公式表格(内含计算公式)
模数m 齿数Z 压力角a角度 压力角a弧度 齿顶高系数ha* 顶隙系数c* 实际中心距a' 标准中心距a 啮合角a' 分度圆直径d 基圆直径db 齿距P 齿距s 齿顶高ha(未修正) 齿根高hf(未修正) 全齿高h(未修正) 齿顶圆直径da(未修正) 齿根圆直径df(未修正) 齿顶圆压力角a1'(未修
0.52083
1.328463
齿条
1.875 /
20度 0.3491
1 0.25 23.5 22.5
25.8806 / /
5.890486225 2.945243113
1.875 2.34375 4.21875
/ /
/百度文库
1.328463
29.8411
ε=(z1(tana1'-tana')+2ha*/ (cosa*sinb))/2Π
Z1小
1.875 24
20度 0.3491
1 0.25 23.5 22.5 0.4517 45 42.2862 5.890486225 2.945243113 1.875 2.34375 4.21875 48.75 40.3125
正)
重合度ε(未修正)
齿条(中心距给定) 公式
d1/2(齿轮中心到齿条分度线) a'=arccos(a*cosa/a') d=mz db=dcosa P=Πm s=e=p/2 ha=(ha*)m hf=(ha*+c*)m h=ha+hf da=d+2ha df=d-2hf a1'=arccos(dcosa/da)
齿轮齿条参数计算
齿轮齿数 Z 法面压力角 αn
法向模数 Mn 齿条倾角(°) 齿条倾角方向 齿轮分度圆螺旋角β(°) 齿轮螺旋旋向 齿轮分度圆直径 d(mm) 齿轮变位系数 x 齿顶高(mm) 齿根高(mm) 齿轮大径(mm)
端面压力角αt(°) tan αn cos β tan αt αt 弧度 αt1 弧度
齿条面宽度 齿条角度
基圆直径 齿顶圆压力角
53.3 13 8 20
2.113 4.894925372
\\\\\\\\
17.89492537 右旋
17.76336686 0.4
2.5356 1.2678 22.83456686
20.06737758 0.363971159 0.996352841 0.365303479 0.35024263 0.751467187 22.58809794 0.080269061 22.67078151 16.68494875 0.751466867
4.55229322 2.473149777
4.747177275 2.237663809 6.984841084 1.116143015 1.049398846 2.165541861
6.258016213 0.939289488 2.120734657 8.342471878 11.41728343 1.817029544
齿轮齿条选型计算
齿轮齿条选型计算
齿轮齿条计算选型(仅供参考)
一、设计要求
直线速度V=120m/min 、nmotor=4500rpm、加速时间200ms 、冲击因素系数fs=1.25(2000次/每小时)
移动部件重量m=460Kg、摩擦系数µ=0.15、齿轮-齿条啮合系数η=95% 水平双边驱动
工况按间歇工作制S5来计算,
二、切向力计算及齿条选型(折算到单侧):
加速度a=9.8m/s2
摩擦系数µ=0.15
效率:η=95%
移动部件重量m=230Kg(折算到单侧)
摩擦力 f=µmg=0.15*230*9.8=338N
加速力 F加速=ma=230*9.8=2254N
加速时总的驱动力F=(F加速+f)/η=2600N
考虑冲击因素F总=F*fs* =2600*1.25=3250N(最大切向力) 根据alpha-
rack&pinion 技术资料的数据:
系统TP050、M3、Z=31、F2T=12442N(切向力)、T2B=500(加速扭矩),系统
TP025、M2、Z=40、F2T=5891N、T2B=250Nm 可选用alpha PREMUM(5级)模数3或模数2的齿条。
alpha PREMUM(5级)齿条齿间误差fp:0.003mm,累计误差Fp:0.012mm(500mm 长)。三、小齿轮、齿轮箱选型
1、小齿轮
根据alpha-rack&pinion技术资料的数据
选小齿轮为 M3、Z=31个齿,节圆半径R=49.35mm 选小齿轮为 M2、Z=40个齿,节圆半径R=42.45mm 2、齿轮箱
直齿齿轮计算表
直齿齿轮主要尺寸的确定(外啮合)P14-79
项目单位数值备注
综合系数 K 1.5选取P14-80
传递功率 P Kw 5.5填入
小齿轮转速 n1r.p.m600填入
小齿轮齿数 Z114填入≧17
小齿轮的额定转矩 T1N.m87.542
小齿轮的齿形系数Yfa1 2.64选取P14-91
试验齿轮的弯曲疲劳极限σflim N/mm2160选取P14-95
齿宽系数φd0.3选取P14-80
计算模数 mj mm 4.0265
选取模数 m mm5按弯曲强度计算
大齿轮转数 n2r.p.m132填入实际转速131.25齿数比 u 4.5455
小齿轮分度园直径 d1mm211.41按接触强度计算
大齿轮齿数 Z264
园柱齿轮几何计算 P14-19
斜齿轮螺旋角β°158~16斜齿轮
小齿轮分度园直径 d1mm7072.46933
大齿轮分度园直径 d2mm320331.2884
小齿轮齿顶园直径 dt1mm8082.46933
大齿轮齿顶园直径 dt2mm330341.2884
小齿轮齿根园直径 df1mm57.559.96933
大齿轮齿根园直径 df2mm307.5318.7884
中心距 a mm195201.8789
齿轮宽度b mm21
齿轮受力分析
齿轮的额定转矩T1N.m87.542
切向力Ft N2501.2
径向力Fr N910.36942.4729
轴向力Fx N670.192
法向力Fn N2661.72755.606
265
123456密填写单元格结果单元格
配对齿轮参数全程计算(史上最全最好用的齿轮计算表格)
变位齿轮-5.高度、角度变位表格
角度变位直齿圆柱齿轮计算
固定弦齿高
啮合角 齿顶高 齿根高 全齿高 径向间隙 分度圆直径 齿顶圆直径 节圆直径 分度圆齿距 分度圆弧齿厚 跨齿数 公法线长度 固定弦齿厚 (法向) 固定弦齿高
未变位中心距 中心距
中心距变动系数 变位系数
齿顶高变动系数 啮合角 齿顶高 齿根高 全齿高 径向间隙
分度圆直径 齿顶圆直径
节圆直径 分度圆齿距 分度圆弧齿厚
高度变位直齿圆柱齿轮计算
中心距 中心距变动系
数 变位系数 齿顶高变动系
数 啮合角 齿Baidu Nhomakorabea高 齿根高 全齿高 径向间隙 分度圆直径 齿顶圆直径 节圆直径 分度圆齿距 分度圆弧齿厚 跨越齿数 公法线长度 固定弦齿厚 固定弦齿高
高度变位斜齿圆柱齿轮计算
端面模数
端面压力角
中心距
中心距变动系数
变位系数 齿顶高变动系数
齿轮计算表(包含直齿轮和斜齿轮)
齿轮计算表(包含直齿轮和斜齿轮)
对于直齿轮:
1. 基本参数
- 模数m:指定齿轮齿面宽度上,每个齿的轴向长度与齿数之比,以毫米为单位。
- 齿数z:齿轮上的齿数。
- 分度圆直径d:齿轮上齿距圆的直径,以毫米为单位。
- 压力角α:齿轮上齿面与分度圆切线间的夹角,以度数表示。- 顶高系数h:反映齿轮齿峰高度与分度圆直径之比的关系,
通常为0.25,0.3,0.35,0.4四者之一。
- 底隙系数c:反映齿轮齿谷高度与分度圆直径之比的关系,
通常为0.2,0.25,0.3三者之一。
2. 计算公式
- 分度圆直径d = m × z
- 基圆直径db = d × cosα
- 安全齿顶高度h1 = m × (1 + h) / 2
- 实际齿顶高度h2 = h1 + c × m
- 安全齿根高度h3 = m × (1 - h) / 2
- 实际齿根高度h4 = h3 + c × m
- 齿顶间隙C1 = 0.25 × m
- 齿根间隙C2 = 0.3 × m
- 齿顶圆直径da = d + 2h2
- 齿根圆直径df = d - 2h4
- 对啮合线上的齿距p'求法:
p' = π / m
- 一个齿的圆弧长度L(计算齿轮外径):
L = mπ = πd / z
- 第二齿轮的基本参数公式与计算方法同第一齿轮,只需根据需要调整其齿数即可。同时,可以根据需要定义两个齿轮的齿数比,即z1 / z2 = i。
3. 示例
- 假设需要计算模数为2mm,齿数为30的直齿轮参数:
分度圆直径d = m × z = 2 × 30 = 60mm
基圆直径db = d × cosα = 60 × cos20° = 56.985mm
齿轮参数计算速查表
Ya FtH Kha=Kfa Ze Ye Ev/Ea/Ze^2 KHA KHA Ev/Ea/Ye KFA KFA Arfat Arfatp ZH ZE Hao Rao Arfan E G H C Cita0 Cita1 Cita2 Cita3 SFn/Mn Pf/Mn Pbt De Arfaet invArfaet Gamet Arfafet hfe/Mn Bfe Arfafen YF qs L c Ys
1.303127636 0.593202828 1.170066612 0.408389076 45.84927289 0.062185602 16.08089273 22.56222465 25.69603533 13668.23653 0.023601318 32805.90874 0.109736329 0.32 0.281010547 0.124935967 0.170825438 0.010772775 1 1.020040857
0.675 15313.1209 0.977042429 0.828292595 0.737838499 2.207514933 0.977042429 1 2.052626332 0.977042429 1 0.381882459 0.394510641 2.262693437 189.8 4.25 0.875 0.349066 -0.196055714 -0.85 -0.767429272 -0.144192278 0.670717052 0.656390237 0.656359654 0.656359654 2.026893283 0.550451431 8.041678412 27.15442988 0.557852104 0.06610929 0.168579431 0.389272673 1.170919016 0.437482546 0.355762172 1.705873536 1.841119097 1.731027727 0.393903874 1.812349224
齿轮侧隙及齿厚偏差自动计算表
-180.9787
偶数齿
本表不属 于国家标 准,仅供 注:1 参考.
2 αMt1= 25 3 螺旋角β 8.1094
见标准齿轮 参数计算
4
βb= 0.132949
5 齿数z= 20
大,小齿轮 分别计算
计算结果 -180.4208
奇数齿
齿厚上偏差
中心距极限偏差
fpb1
fpb2
齿轮齿条
3.2齿轮齿条设计
齿条选用45钢制造,而主动小齿轮选用20CrMo 材料制造,为减轻质量壳体用铝合金压铸。
正确啮合条件:m m m ==21;ααα==21;21B B ±=
根据设计的要求,齿轮齿条的主要参数见下表:
表1 齿轮齿条的主要参数
齿轮:1d = 1cos βz m n =42.5 齿顶高 a h
齿轮:n n a a m x h h *)(1*1+= = 2.5 齿条:==n a a m h h **22 2.5 齿根高 f h
齿轮:n n a f m x c h h *)*(*
121-+= = 3.125 齿条:n a f m c h h *)*(*
212+= = 3.125
齿全高 h
齿轮:=+=111f a h h h 5.625 齿条:=+=222f a h h h 5.625
齿顶圆 a d
齿轮:1112a a h d d += = 47.5 齿根圆 f d
齿轮:=-=1112f f h d d 37.5 基圆直径 b d
由 ρβααcos n t tg tg =得=t α20
齿轮:23.45cos *11==t b d d α
表2 齿轮齿条的结构尺寸
3.3齿条的强度计算
3.3.1齿条的受力分析
在本设计中,选取全自动泡茶装置输入端施加的扭矩 T = 2Nm ,齿轮传动一般均加以润滑,啮合齿轮间的摩擦力通常很小,计算轮齿受力时,可不予考虑。
齿轮齿条的受力状况类似于斜齿轮,齿条的受力分析如图
齿条的受力分析
如图,作用于齿条齿面上的法向力Fn,垂直于齿面,将Fn分解成沿齿条径向的分力(径向力)Fr,沿齿轮周向的分力(切向力)Ft,沿齿轮轴向的分力(轴向力)Fx 。各力的大小为:
齿轮传动计算表格
40
40
40
螺旋角度∠° 19.3142 分度圆直径d52.981872
cosβ
0.943719 3.1415927
π
52.98187228
β
配齿条行程/转数(1圈) 166.4474605
MN=MT*cos
1.25
tan
1.059637
(d1+d2)/2
(Z1+Z2)*Mt/2
a=(d1+d2)/2=(Z1+Z2)*Mt/2=(Z1+Z2)*Mn/2*cosβ
填入红色区域已知数据计算 斜齿轮配合
法向模数 端面模数 法向距离 端面齿距 齿数 齿高 齿顶高 齿根高 分度圆 齿顶圆 齿根圆 法向齿厚 螺旋角 导程 中心距
数值 1.25 1.3245468 3.9269908 4.1611865 40 2.8125 1.25 1.5625 52.981872 55.481872 49.856872 1.9634954 19.3142 157.07963 52.981872
52.98187228 52.98187228
齿条配合 模数 m
公式 M t=π *m s=1.5708*m c=0.25*m h1=m h2=1.25*m hg=2m
计算结果
3.5
3.5 10.9956 4.4478 0.875 3.5 4.375 7 齿条宽度 齿距高度
配对齿轮参数全程计算(史上最全最好用的齿轮计算表格)
齿轮参数计算表
189.8 0.814271435
0.9938251 0.91 100
0.965800112 0.93
0.94688548 58.53304425 2.663443109
0.08 1.009564862
Rao αpro
hk αn E G H C θ θ1 θ2 θ3 θ4 SFn/Mn Pf/Mn Pbn Dbn Dan Den αen invαen γe αfen hf/Mn YF qs L c Ys b Eb Yb
中间齿轮、行星 轮
输出大轮 镶圈齿轮
Yd Ydrelt Yrrelt
Yx
7.6 0.174533
大齿轮 20
20.249
按Ctrl+B计算变位系数
68 20 1 0.4 9 左 角度变位 0.0703 6 0.084 0.033 0.020 0.030 0.068 900 20
-0.233 -0.392
8 463.515 -0.235 -0.385
0.36--0.669
1419.112 1376.953 1323.764
齿顶圆曲率半径
Pa
有效渐开线最小曲率半径
P0
有效渐开线起始圆直径
D0
齿数比
配对齿轮参数全程计算(史上最全最好用的齿轮计算表格)
齿轮1 18
齿轮2 21
5 22.5 0 0.185 1 0.25 100 8 F H 26 27 0.35 1 0.25
350 408.3333333 单位:μ m 单位:μ m 4.898979486 4.582575695 79.0569415 79.0569415 28.28427125 28.28427125 88 88 44 44 44 44 18 18 55 55 27 27 24 24 22.5 0.021514481 0.032878801 25.73973646 0.500144231 0.500144231 100.0007212 -0.000721157 0.5 0.5 0.900782544 25.73887941 0.032875325 0.534836323 0.535 0.035 2.841698973 2.646088663 34.99485702 34.80970943 1.336779038 5.75 6.575
计
计
全齿高(h) 分度圆直径(d=mt×z) 基圆直径(db=mt×z×cosα t) 齿顶圆直径(da) 齿根圆直径(df) 分度圆柱上的螺旋导程(T) 从齿顶到基圆长曲率半径(ρ ) 齿形工作部分起始点曲率半径(ρ ') 有效啮合长度(L) 齿轮有效啮合起始圆直径(dG) 滚刀滚齿时的啮合角(invα "t) 用迭代法求α "t 无侧隙啮合时的中心距a" 无侧隙啮合时渐开线有效起始点曲率半径ρ G" 无侧隙啮合时齿轮有效啮合起始圆半径(rG") 滚刀的最小有效齿顶高ha' rcmax=(π mn-Sn-2ha'*tanα n)/(2cosα n) CJ=rcmax(1-sinα n) 由计算顶隙确定的齿根圆直径dfJ=d-2(ha'+CJ) 理论全圆角rcmax" CJ"=rcmax"(1-sinα n) 齿根圆直径rfJ=d-2*((ha*-xn)mn+CJ") 齿厚(Sn) 齿厚上偏差(Ess) 齿厚下偏差(Esi) 跨齿数(k) ---输入 跨齿数(k) ---计算 公法线长度(Wk) 公法线上偏差(Ewms) 公法线齿厚下偏差(Ewmi) 钢球直径(dp)---输入 钢球直径(dp)---计算 量棒所在中心圆压力角渐线函数(invα Mt) 量棒所在的中心圆压力角(α Mt) 量棒跨距(M名义值) invα Mt=invα t+dp/Zmcosα +Smax/d-π /Z 用迭代法求α Mt 跨棒距的最大值(Mmax) 跨棒距的公差(T) 滑动率(η ) 轴向力 Fx(N) 提醒 11.075 11.075 90 105 83.14915793 97.00735091 101.5 118.150 79.35 96 #DIV/0! #DIV/0! 29.10527244 33.723124 9.703919197 14.32177075 19.40135325 85.38411243 101.1478057 0.031280191 25.33856474 99.6660027 8.930565215 13.54841677 85.04588435 100.7207254 3.172518074 2.503692362 2.413456712 2.343437293 1.489866814 1.446642666 80.67523023 97.09932994 -0.5749199 -0.0518281 -0.354907579 -0.03199434 82.55981516 98.56398868 8.620276724 9.303729102 -0.072 -0.072 -0.144 -0.144 3 3 2.75 3.125 38.7775397 39.70711919 -0.079 -0.079 -0.121 -0.121 8.5 8.5 8.5 8.5 0.044988338 0.048144 28.39291568 28.99635047 103.0191098 119.0997072 0.044188338 0.047458286 28.23500134 28.86776518 102.8788637 118.9625906 0.140606352 0.13739588 1.978748511 1.370946427 0 0
配对齿轮参数全程计算(史上最全最好用的齿轮计算表格)
计
计
全齿高(h) 分度圆直径(d=mt×z) 基圆直径(db=mt×z×cosα t) 齿顶圆直径(da) 齿根圆直径(df) 分度圆柱上的螺旋导程(T) 从齿顶到基圆长曲率半径(ρ ) 齿形工作部分起始点曲率半径(ρ ') 有效啮合长度(L) 齿轮有效啮合起始圆直径(dG) 滚刀滚齿时的啮合角(invα "t) 用迭代法求α "t 无侧隙啮合时的中心距a" 无侧隙啮合时渐开线有效起始点曲率半径ρ G" 无侧隙啮合时齿轮有效啮合起始圆半径(rG") 滚刀的最小有效齿顶高ha' rcmax=(π mn-Sn-2ha'*tanα n)/(2cosα n) CJ=rcmax(1-sinα n) 由计算顶隙确定的齿根圆直径dfJ=d-2(ha'+CJ) 理论全圆角rcmax" CJ"=rcmax"(1-sinα n) 齿根圆直径rfJ=d-2*((ha*-xn)mn+CJ") 齿厚(Sn) 齿厚上偏差(Ess) 齿厚下偏差(Esi) 跨齿数(k) ---输入 跨齿数(k) ---计算 公法线长度(Wk) 公法线上偏差(Ewms) 公法线齿厚下偏差(Ewmi) 钢球直径(dp)---输入 钢球直径(dp)---计算 量棒所在中心圆压力角渐线函数(invα Mt) 量棒所在的中心圆压力角(α Mt) 量棒跨距(M名义值) invα Mt=invα t+dp/Zmcosα +Smax/d-π /Z 用迭代法求α Mt 跨棒距的最大值(Mmax) 跨棒距的公差(T) 滑动率(η ) 轴向力 Fx(N) 提醒 11.075 11.075 90 105 83.14915793 97.00735091 101.5 118.150 79.35 96 #DIV/0! #DIV/0! 29.10527244 33.723124 9.703919197 14.32177075 19.40135325 85.38411243 101.1478057 0.031280191 25.33856474 99.6660027 8.930565215 13.54841677 85.04588435 100.7207254 3.172518074 2.503692362 2.413456712 2.343437293 1.489866814 1.446642666 80.67523023 97.09932994 -0.5749199 -0.0518281 -0.354907579 -0.03199434 82.55981516 98.56398868 8.620276724 9.303729102 -0.072 -0.072 -0.144 -0.144 3 3 2.75 3.125 38.7775397 39.70711919 -0.079 -0.079 -0.121 -0.121 8.5 8.5 8.5 8.5 0.044988338 0.048144 28.39291568 28.99635047 103.0191098 119.0997072 0.044188338 0.047458286 28.23500134 28.86776518 102.8788637 118.9625906 0.140606352 0.13739588 1.978748511 1.370946427 0 0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1. 输入参数:
参数
数值
水平移动重物质量(M)/Kg 30,000
机 进给方向最大切屑力(F')/N
0
床 线速度(v)/m/min
6
参 加速度(a)m/sec2
0.6
数 摩擦系数(μ)
0.1
安全系数(c)
1.2
齿 输出齿轮模数M
6Hale Waihona Puke Baidu
轮 输出齿轮齿数Z
19
箱 输出齿轮形式(直齿=0; 斜齿=1) 0
参 齿轮节圆直径(dp)/mm
114
数 齿轮箱减速比(i)
55
系 数
驱动轴数量(n) 多轴驱动分配系数(j)
1 1
齿轮齿条啮合系数(η)
0.95
需 求 参 数
最大驱动力(N) 输出齿轮扭矩需求(Nm) 电机转速需求(r/min) 电机扭矩需求(Nm)
电机功率需求(Kw)
56,916.00 3414.96 921.89 62.09 5.99
Nm
110/70
r/min
备注
b,电机扭矩需求 Tin= T/i
= 62.09
c,电机功率需求 Pin= Sin*Tin/9550
= 5.99
请较检电机参数
J
J
W
(
L 2
)
2
Nm
Kw
*请对照电机功 率扭矩曲线图 选择电机,参 考电机功率。
2. 齿条驱动力需求
a. 最大需求驱动力
F= M (g*u+a)*c+F'
= 56,916.00
N
b. 单轴驱动力需求
F0= F/n/j
= 56,916.00
N
结论
3. 齿轮扭矩需求
T= F0 *dp/(2000*η) = 3414.96
结论
4. 电机转速及扭矩需求
a,电机转速需求
Sin= 1000*v*i/(dp*π) = 921.89