第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及基本参数.
渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及基本参数
制作人
一、齿轮各部分的名称
1、齿顶圆：轮齿顶端所在的圆柱 面与端面的交线 ，直径
da
2、齿根圆：轮齿齿根所在的圆柱 面与端面的交线。直径 f 3、齿宽：沿齿轮轴线方向量得轮 齿宽度b 4、齿厚与齿槽：在齿轮的任意圆 周上，一个轮齿两侧间的弧长， sk 称为齿厚 ，用 表示：相邻两 齿之间的空间称为齿槽，一个 齿槽两侧齿廓在该圆上所截取 ek 的弧长，为齿槽宽，用 表示
p = s +e
h
h
h
da
二、直齿圆柱齿轮的基本参数
1、模数m 齿轮齿数z p p dπ= zp ⇒ m = z ⇒ m = ⇒ d = mz π π 2、m越大（p愈大）则齿轮愈大，齿 轮抗弯能力也愈高。 * 3、齿顶高系数 ha （正常齿 为1，短齿为0.8）和顶隙 * 系数 c （正常齿为0.25，短齿为 0.3） * a a
h = h m
hf = ha m + c m
*
二、直齿圆柱齿轮的基本参数
3、压力角 渐开线齿廓上各点 的压力角 是不相等的，齿廓在分度圆上 的压力角称为齿轮的压力角， 用α表示，他也是加工轮齿时 所用刀具的刀具角，为了便于 制造我国规定α=20°。
三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 计算公式
• 凡齿轮的模 数、压力角、 齿顶高系数、 顶隙系数都 是标准值， 同时分度圆 上齿厚和齿 槽相等的齿 轮称为标齿 轮。计算公 式见右表：
dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
da
一、齿轮各部分的名称
5、分度圆：在齿顶圆和齿根圆之间， 直径为d。 6、齿距：沿任意圆周所量得的相邻两 齿同侧齿廓之间的弧长，用 表 示， k p k 7、全齿高、齿根高与齿顶高：分度圆 到齿顶圆的径向齿高称为齿顶高， 用 a 表示 ：从分度圆到齿根圆的 径向齿高称为齿根高，用 f表示： 从齿根圆到齿顶圆的径向齿高称为 全齿高，用 表示。 8、顶隙：为了防止齿顶齿根相碰，应 使齿顶高略小于齿根高，在一轮齿 顶到另一轮齿根间留有径向间隙， 称为顶隙
直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸代号
直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸代号1、齿顶圆--齿轮齿顶所在的圆。
其直径（或半径）用da（或ra ）表示。
2、齿根圆--齿轮齿槽底所在的圆。
其直径（或半径）用df（或rf）表示。
3、分度圆--用来分度（分齿）的圆，该圆位于齿厚和槽宽相等的地方。
其直径（或半径）用d（或r表示）。
4、齿顶高--齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha表示。
5、齿根高--齿根圆与分度圆之间的径向距离，用hf表示。
6、全齿高--齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示。
显然有：h = ha + hfs表示。
7、齿厚--一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用8、槽宽--一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用e表示。
9、齿距--相邻两齿的同侧齿廓之间的分度圆弧长，用p表示。
显然有：p = s + e10、齿宽--齿轮轮齿的宽度（沿齿轮轴线方向度量），用b表示。
齿数z 一个齿轮的轮齿总数。
模数m 以z表示齿轮的齿数，那么齿轮的分度圆周长=πd = z p。
因此分度圆直径为：d=(p/,)?z, 式中：p/,称为齿轮的模数，用m表示，即要使两个齿轮能啮合，它们的齿距必须相等。
因此互相啮合的两齿轮的模数m 必须相等。
从d = mz中可见，模数m越大，轮齿就越大；模数m越小，轮齿就越小。
模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。
不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来加工制造。
为了便于设计和减少加工齿轮的刀具数量，GBI357一78对齿轮的模数m已系列化，如下表所示。
在选用模数时，应优先采用第一系列的模数，其次是第二系列，括号内的尽可能不用。
压力角a (啮合角、齿形角）在节点P处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角，也称压力角。
我国采用的压力角a一般为20?，加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角。
因此，压力角a=啮合角=齿形角。
当标准直齿圆柱齿轮的模数m确定后，按照与m的比例关系可算出轮齿的各基本尺寸。
齿轮传动机构的特点：a. 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算齿轮各部分名称及符号此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算1 模数齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数，用z表示。
根据齿距的定义知此主题相关图片如下：2 压力角此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：3 齿数4 齿顶高系数h a=h a*m （h a*=1）5 顶隙系数c=c*m (c*= h f=(h a*+c*)m全齿高h=h a+h f=(2h a*+c*)m此主题相关图片如下：标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。
表12-2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式此主题相关图片如下：4. 内齿轮与齿条图示为一内齿圆柱齿轮，内齿轮的轮齿是分布在空心圆柱体的内表面上。
与外齿轮相比有下列几个不同点：1）内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，内齿轮的齿槽宽相当于外齿轮的齿厚。
2）内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内，齿根圆在它的分度圆以外。
图示为一齿条，它可以看作齿轮的一种特殊型式。
与齿轮相比有下列两个主要特点：1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的；传动时齿条是直线移动的，故各点的速度大小和方向均相同；齿条齿廓上各点的压力角也都相同，等于齿廓的倾斜角。
2）与分度线相平行的各直线上的齿距都相等。
此主题相关图片如下：渐开线直齿圆柱齿轮的任意圆周上齿厚的计算此主题相关图片如下：5.公法线长度测量齿轮公法线长度是检验齿轮精度常用的方法之一。
它具有测量方便、准确和易于掌握的优点。
测量齿轮公法线长度的原理：公法线长度是指渐开线齿轮上两反向齿廓间的基圆切线长度。
此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：K为跨齿数（证明略）。
直齿圆柱齿轮基本参数
复习
说出如下齿轮字母所代表的名称：
e s p h
齿槽宽 齿厚 齿距 齿高
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1、齿数Z 2、模数m 齿轮整个圆周上轮齿的总数 齿距p除以圆周率∏所得的 商
分度圆的周长=πd=zp，则有
模数m
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。 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 :
顶隙
标 准 齿 轮 的 几 何 尺 寸
模数的国家标准
3、分度圆压力角α 、分度圆压力角
发生线
Vk
在齿轮传动中，齿廓 曲线和分度圆交点处 的速度方向与该点的 法线方向（即力的作 用线方向）之间所夹 的锐角称为分度圆压 力角，用α表示。 表示。 表示
压力角
αk
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K
Pk rk N
rb α k θ k
O 基圆
K0
分度圆压力角α 分度圆压力角 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 的标准值一般为20°。
4、齿顶高系数ha*
为使齿轮的齿形匀称，齿顶高和齿跟高与模 数成正比，对于标准齿轮，规定ha= ha* m。 ha*称为齿顶高系数，我国标准规定正常齿 ha*=1
5、顶隙系数C*
齿轮啮合时，为使一 个齿轮的齿顶面不与 另一个齿轮的齿槽底 面相抵触，轮齿的齿 根高应大于齿顶高， 即应留有一定的径向 间隙，称为顶隙，用 C表示。对于标准齿 轮，规定C=C*m,C*C 称为顶缝隙系数，我 国标准规定正常齿 C*=0.25.
渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数
渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数一、引言渐开线直齿圆柱齿轮是机械传动中常用的元件之一，其基本参数对于齿轮的设计和制造具有重要意义。
本文将详细介绍渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数。
二、基本概念1. 渐开线直齿圆柱齿轮渐开线直齿圆柱齿轮是指齿面为渐开线曲面，且轴向为直线的圆柱形齿轮。
其主要特点是传动平稳、噪声小、寿命长等。
2. 齿数指一对啮合的渐开线直齿圆柱齿轮中，从一个端点到另一个端点所经过的全部有效牙数之和。
3. 模数模数是指在同一法向宽度上，每个啮合周期中牙顶到牙谷距离的比值。
通常用m表示。
4. 齿宽指沿着轴向测量的有效啮合长度，也称为法向宽度。
通常用b表示。
5. 压力角压力角是指啮合时两相邻啮合面上接触点处切向力与法向力之比的角度。
通常用α表示。
6. 分度圆直径分度圆直径是指渐开线直齿圆柱齿轮上用来计算模数、齿数等参数的圆柱形基准面上的直径。
通常用d表示。
三、基本参数计算1. 齿数的计算在设计渐开线直齿圆柱齿轮时，首先需要确定齿数。
一般情况下，齿数应该选取为偶数，以保证各个牙床之间的负载均衡。
同时，还需要考虑到传动比和啮合性能等因素。
2. 模数的计算模数是设计渐开线直齿圆柱齿轮时非常重要的参数之一。
在确定模数时，需要考虑到传动功率、转速、负载等因素。
一般情况下，模数越大，扭矩越大，但同时也会导致轴向长度增加和噪声增加等问题。
3. 齿宽的计算在设计渐开线直齿圆柱齿轮时，还需要考虑到其法向宽度或称为齿宽数值。
一般情况下，根据传动扭矩和转速等因素来确定其齿宽。
4. 压力角的计算在设计渐开线直齿圆柱齿轮时，压力角也是非常重要的参数之一。
一般情况下，压力角越大，传动效率越高，但同时也会导致噪声和磨损等问题。
因此，在确定压力角时需要综合考虑各种因素。
5. 分度圆直径的计算分度圆直径是设计渐开线直齿圆柱齿轮时必须要确定的参数之一。
在确定分度圆直径时，需要根据模数和齿数等参数来计算。
四、结论渐开线直齿圆柱齿轮是机械传动中常用的元件之一，其基本参数对于齿轮的设计和制造具有重要意义。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸
齿形参数：1、齿数－z 2、模数－m
3、压力角 α＝20°
由d=mz知：m和z一定时，
分度圆是一个大小唯一确定的 圆。
db d
由db＝dcosα可知，基圆
也是一个大小唯一确定的圆。
齿厚及槽齿宽是确定
s =e =
p
2
=π2m
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸
一、各部分名称、代号及基本参数
rb
rf
r ra
O
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸
一、各部分名称、符号及基本参数
B
1、各部分名称、符号
p
pk
齿顶高ha 齿根高 hf
ha
sa+hf
齿宽－ B
怎样确定呢？
sk ek
rb
rf
r ra
标准直齿轮以上几何尺寸都是标准的。
O
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸
hhaf
2c*)m
总结
标准直齿圆柱齿轮基本尺寸： 三圆：分度圆d、齿根圆df、齿顶圆da 三高：齿顶高ha、齿根高hf、全齿高h 两距：齿距p、中心距a
两系数：齿顶高系数ha*、顶隙系数c* 一齿厚槽宽：s、e
谢谢观看
22、) 模标数准:齿m轮=的πp基本参数
为了便于制造、检验和互换使用，国
标GB1357-87规定了标准模数系列。 标准模数系列表（GB1357－87）
0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 68
0.1305 01.27 0.916 1.7250 2.25 2.3725 (430.255) 0 3.5 (3.75) 第二系列 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22
第4节 渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸的计算
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸的计算一、渐开线齿轮各部分的名称图7—12为一渐开线直齿外圆柱齿轮的一部分，各部分名称如下：1．齿顶圆齿轮各齿顶所在的圆，其半径和直径分别用r a 和d a表示。
2．齿根圆齿轮各齿槽底部所在的圆，其半径和直径分别用r f和d f 表示。
3．分度圆在齿顶圆和齿根圆之间规定的一个圆，此圆被作为计算齿轮各部分几何尺寸的基准。
其半径和直径分别用r 和d 表示。
4．基圆生成齿轮齿廓渐开线的圆。
其半径和直径分别用r b 和d b 表示。
5．齿厚、齿槽宽、齿距在半径为r K 的任意圆周上，一个轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚，用s K 表示，分度圆上的齿厚用s 表示；一个齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用e K 表示，分度圆上的齿槽宽用e 表示；相邻两齿的同向齿廓之间的弧长称为这个圆上的齿距，用p K 表示，分度圆上的齿距用p 表示。
显然，在同一圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即p K =s K +e K6．齿顶高、齿根高、全齿高轮齿由分度圆至齿顶圆沿半径方向的高度称为齿顶高，用h a 表示；由分度圆至齿根圆沿半径方向的高度称为齿根高，用h f 表示；由齿根圆至齿顶圆沿半径方向的高度称为全齿高，用h 表示。
显然h=h a +h f7．法向齿距齿轮相邻两齿同向齿廓沿公法线方向所量得的距离称为齿轮的法向齿距。
根据渐开线的性质，法向齿距等于基圆齿距，都用p b 表示。
二、渐开线齿轮的基本参数1．齿数z齿轮整个圆周上轮齿的总数，用z 表示，且为整数。
齿轮的大小和渐开线齿廓的形状均与齿数有关。
2．模数m齿轮的分度圆周长等于πd ，也等于该圆上齿距之和pz ，因此有πd =pz分度圆直径为 z p d π由于π是无理数，使分度圆直径成为无理数，所有齿轮各圆周的直径也将成为无理数，这给齿轮的设 图7—12渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称计、计算、制造和检测等带来了麻烦。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
教
则
h
f
＝
ha
＋
c
＝（
h
* a
＋
c*
）
m
标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数 c* ＝0．25
学
顶隙可贮存润滑油。
过
程
小
结
渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、主要参数。
作业 情况
在圆柱齿轮上，其齿顶所确定的圆称为齿顶圆。
教
2、齿根圆（ d f ）
其各齿槽底部所确定的圆称为齿根圆。
学
3、分度圆（ d ）
圆柱齿轮选定的设计齿轮的基准圆，为假想曲面，有关参数均由此曲
面为基准加以确定。
过
4、齿厚和齿槽宽
一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长，称为齿厚，用 s 表示。一
个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，称为齿槽宽，用 e 表示。
年 级
三系
科目 机械基础
课时
课 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 课堂
题 基本参数和几何尺寸计算
类型
讲授
重 点
直齿圆柱齿轮的基本参数的定义；模数的概念；
教法
难 点
直齿圆柱齿轮的基本参数的定义；模数的概念；
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
1、齿顶圆（ d a ）
程
5、齿顶高、齿根高和齿高
齿顶高（ ha ）是齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿根高（ h f ）为
齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿高（ h ）为齿顶圆和齿根圆间的径向 距离。
6、端面齿距（ p ）
在齿轮上，两个相邻而同侧的端面齿廓之间的分度圆弧长，称为端面齿距 （或齿距）。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
2. 渐开线标准直ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ圆柱齿轮的基本参数
（1）齿数。齿轮圆周上轮齿的总数称为齿轮的齿数，用z表示。
（2）模数m。由分度圆周长πd=zp，可得分度圆直径d=zp/π。
为便于设计、制造和互换的方便，人为地规定p/π的值为标准值，
称为模数，用m表示，单位为mm。则有
（2）分度圆。为便于设计、制造和互换，在齿顶圆与齿根圆之 间选定一个基准圆，使该圆上的比值p/π和压力角都为标准值。在齿 轮上具有标准模数和标准压力角的圆，称为分度圆，直径用d表示。
（3）齿厚、齿槽宽、齿距。分度圆上一个齿的两侧端面齿廓之 间的弧长称为齿厚，用s表示；分度圆上一个齿槽的两侧端面齿廓之 间的弧长称为齿槽宽，用e表示；分度圆上相邻两齿同侧端面齿廓之 间的弧长称为齿距，用 p表示，即 p=s+e。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
1. 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号
图1-6所示为渐开线直齿圆柱齿轮的局部图。
图1-6 渐开线直齿圆柱齿轮的局部图
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
（1）齿顶圆和齿根圆。轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆，直径用 da表示。相邻两齿间的部分称为齿槽，齿槽底部所在的圆称为齿根圆， 直径用df表示。
（3）压力角α。渐开线齿廓上各点的压力角不 同，为了便于设计、制造和互换性好，分度圆上的 压力角用α表示，并规定了标准值。我国标准规定： 标准压力角α=20°。特殊情况下也可取大齿廓角 22.5°或25°和小齿廓角14.5°或15°。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸
（4）齿顶高系数ha*、顶隙系数c*。为了用模数表示齿顶高的 大小，引入齿顶高系数ha*，其标准值见表1-2。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
(10).齿距(circular pitch)（或称周节） ──相邻两个轮齿同侧齿廓之间在某一个 圆上对应点的的圆周弧长。不同圆周上 的齿距不同，在半径为rk的圆上，齿距 用pk表示，显然有pk=sk+ek；在半径为r 的分度圆上，齿距用p表示，同样p=s+e。 若为标准齿轮，则有s=e= 。
❖(11).法向齿距(norm base pitch)──相邻两个轮齿同侧齿 廓之间在法线方向上的距离，用pn表示。由渐开线特性 可知：pn=pb（基圆齿距）。
传动时一齿轮c的*齿m顶与另一齿轮的齿根相碰撞，而且能贮存润滑油，有利于齿轮的啮
合传动。
§ 1.3标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
为避免齿轮传动中出现空程并发 生冲击，要求： 模数相等 节圆与分度圆重合 啮合角等于分度圆上压力角，即
' 20
满足上述要求的中心距称为正确 安装的标准中心距，用a表示， 于是有：
齿顶高和齿根高与模数成正比。所 以， ha和hf可分别表示为：
ha ha*m hf (ha* c*)m h*f m
我国标准规定的齿顶高系数 ha’ 和齿根高系hf’数 ：
系数 ha’
正常齿制 1.0
短齿制 0.8
hf’
1.25
1 .1
❖
称为顶隙，顶隙是一齿轮顶圆与另一齿轮顶圆之间的径向距离。顶隙可避免
计、制造的基准圆，其半径用r表示。
❖(5).齿顶高(addendum)──齿顶圆与
分度圆之间的径向距离，其长度用 ha表示。 (6).齿根高(dedendum)──齿根圆与 分度圆之间的径向距离，其长度用hf 表示。
(7).全齿高──齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，其长度用h表 示，且h=ha+hf。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
d
2）齿廓上各点的压力角均相等，即等于齿形角α = 20°。
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
三、齿轮的几何尺寸计算
标准齿轮：m、、ha、c为标准值，且s e。 分度圆直径 d = mz
齿顶高 ha= ha*m 齿根高 hf = (ha*+ c*)m 齿全高 h = ha +hf = (2 ha*+c*)m
优先选用第一系列，其次是第二系列，括号内模数尽可能不用
基圆 db= dcosα=mzcosα 分度圆齿距 p = s + e
决定齿轮大小的主要参数之一
m大，齿大，弯曲强度高，耐磨损，切削量大
齿顶高 ha= ha*m
d 1）齿顶圆小于分度圆，da = d - 2 ha = (z - 2ha*)m
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及b几何尺寸
1）齿顶圆小于分度圆，da = d - 2 ha = (z - 2ha*)m 2）齿根圆大于分度圆，df = d +2hf = (z + 2ha*+ c*)m 3）基圆必须小于齿顶圆。
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
齿条的几何特点： 1）与齿顶线平行的任意一条直线上的齿距（模数） 均相等， p = πm。 2）齿廓上各点的压力角均相等，即等于齿形角α = 20°。
齿条中线：齿厚与齿槽宽相等s= e，且与齿顶线平
行的直线
谢谢观看
5）顶隙系数 c* 齿根高hf= (ha*+ c*)m 顶隙c = c*m
齿 制 ha* c* 正常齿 1 0.25 短齿制 0.8 0.3
ha hf
补偿误差 防止干涉 储存润滑油
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸
可编辑ppt
10返回
渐开线标准圆柱齿轮几何尺寸补
8、标准直齿圆柱齿轮的公法线长度Wk---在齿轮上跨 过一定齿数k所量得的渐开线渐的法线距离。用以控 制轮齿齿侧间隙公差。
Wk=(K-1)pb+sb= m cosα[(k-0.5) π +z(tgα- α)]
pb=πdb/z
=πmcosα
=pcosα
可编辑ppt
12
径节制齿轮
径节 P=z/d
径节为每英寸的分度圆直径占有的 齿数。
m=25.4/P 1
例 有一径节P=5（1/in）的英制 齿轮，换算其模数为 m=25.4/P=5.08mm，即它近似相当 于模数为5mm的公制齿轮。
可编辑ppt
13
例题1
1、齿数Z 2、齿顶圆直径：da=d+2ha=m(z+2) 3、齿根圆直径：df=d-2hf=m(z-2.5)
4、齿厚sk、齿槽宽ek、
齿距Pk= sk+ ek= π dk/Z， dk= Z Pk/ π
5、分度圆---圆周上的 P/ π =m（模数）为标准值 GB1357-87，压力角α亦为标准值的圆。
分度圆直径d=mz
分度圆的齿距p=s+e=πm =内齿轮
可编辑ppt
7
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
直齿圆柱齿轮各部分的名称及主要参数
齿数Z
齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿槽eK 齿厚SK
齿顶高ha 齿根高hf 全齿高h
外齿轮
可编辑ppt
内齿轮
8
渐开线标准圆柱齿轮几何尺寸计算表8—2
齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮
B
1.名称与符号
p
齿顶圆－ da、ra 齿根圆－ df、rf
se ha
齿厚－ sk 任意圆上旳弧长
h
hf
齿槽宽－ ek 弧长
齿距 （周节）－ pk= sk +ek 同侧齿廓弧长
法向齿距 （周节）－ pn = pb 分度圆－－人为要求旳计算基准圆
sk
rb2
=r1+ha*m +c*m + r2-(ha*m+c*m)
=r1+ r2 =m(z1+z2)/2
P
c
a
r2
rf2
rf2
ω2
a =r1+ r2 原则中心距
O2
原则安装
10
两 轮 节 圆 总 相 切 ： a =r ’ 1+=r1+ r2 在两 rr’’原轮12 则旳安传装动时比节：圆i与12 分= 度r’圆2重/ 叠=。r2 / r1
O2
11
一、重叠度
轮齿在从动轮顶圆与N1N2 线交点B2处进入啮合，主动轮齿根推动 从动轮齿顶。伴随传动旳进行，啮合点沿N1N2 线移动。在主动轮 顶圆与N1N2 线交点处B1脱离啮合。主动轮：啮合点从齿根走向齿 顶，而在从动轮，恰好相反。
1.一对轮齿旳啮合过程
rb1
O1
ω1 ra1
B2 ----起始啮合点
B1----终止啮合点
B1B2 －实际啮合线
N N ： 1 2
因基圆内无渐开线
理论上可能旳最长啮合线段--
理论啮合线段
B2 N1 P
N2
B1
ra2
rb2
齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸
O2
能正确啮合!
r2 rb2
外观齿1 比齿2大
pb1>pb2
ω2
m1<不m2能正确O啮2 合!
8
1.正确啮合条件
要使进入啮合区内的各对齿轮都能正确地进入啮合，两 齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法向距离应相等：
pb1= pb2
pb1
将pb=π mcosα代入得： m1cosα1=m2cosα2
rb1 r1
t
V＝ωr＝ωmz/2
为什么滚刀要倾斜一个角度呢？
ω0
滚刀轴剖面 相当于齿条
v
19
t
t
γ
t
t
范成法加工的特点：
一种模数只需要一把刀具连续切削，生产效率 高，精度高，用于批量生产。
20
c*m h*amh*am c*m
4.用标准齿条型刀具加工标准齿轮
α=20°
4.1标准齿条型刀具
πm/2 πm/2
GB1356-88规定了标准齿条
B1----终止啮合点
B1B2 －实际啮合线
N N ： 1 2
因基圆内无渐开线
理论上可能的最长啮合线段--
理论啮合线段
B2 N1 P
N2
B1
ra2
rb2
ω2
N1、N 2 －啮合极限点
O2
阴影线部分－齿廓的实际工作段。
12
2.连续传动条件
一对轮齿啮合传动的区间是有限的。要保证 齿轮连续转动，则在前一对轮齿脱离啮合之
定义分度圆压力角为齿轮的压力角：
N
rb rf r ra
α
Ki
αi
B1 Bi αi
ri K1 A
α1
ω
r1
第六章齿轮传动总结
第一节齿轮传动的特点、类型及其应用 第二节齿廓啮合的基本定律 第三节渐开线齿廓及其啮合特性 第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、基
本参数和几何尺寸的计算 第五节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 第六节渐开线齿廓的根切现象、变位齿轮的概念 第七节平行轴斜齿圆柱齿轮机构
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第六章齿轮传动
分度圆直径为
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第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、 基本参数和几何尺寸的计算
3.压力角 齿轮轮齿各圆上的压力角的值是不同的，通常所说的压力角是指
齿轮分度圆上的压力角。齿轮的分度圆压力角α，基圆半径rb和分度 圆半径r之间的关系为
4.齿顶高系数ha* 齿轮的齿顶高ha=ha*m,可称为齿顶高系数。国标规定:对于正常
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第六节渐开线齿廓的根切现象、变位齿 轮的概念
3.变位齿轮的几何尺寸 变位齿轮与同参数的标准齿轮相比，它们的渐开线相同，只是使
用同一条渐开线的不同部分。分度圆、基圆、齿距、基圆齿距不变， 而齿顶圆、齿根圆，齿顶高、齿根高，分度圆齿厚和齿槽宽均发生了 变化。 (1)齿厚与齿槽宽
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齿轮传动是靠轮齿依次啮合来实现的。如图6一15所示的一对齿 轮，要想使啮合正确进行，应保证处于啮合线上的各对轮齿都能进入 正确的啮合状态。即前一对轮齿在啮合线上的K点啮合，后一对轮齿 应在啮合线上的K‘点啮合。根据渐开线的性质有
因为 于是
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第五节渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
由于齿轮的模数和压力角都已经标准化了，所以两渐开线直齿圆 柱齿轮的正确啮合条件为
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第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、 基本参数和几何尺寸的计算
机械基础-齿轮各部分名称及参数
ha*=1
正常齿制
c*=0.25
名称
符号
公式
正常齿轮公式
分度圆直径
d
d=mz
d=mz
齿顶高
ha
ha= ℎ∗ m
ha=m
hf=(ℎ∗ +* )m
h=ha+hf=(2ℎ∗ +*
da=d+2ha=(z+2ℎ∗
齿根高
hf
hf=1.25m
全齿高
h
齿顶圆直径
da
齿根圆直径
带式输送机的设计
学习导图
一、渐开线及相关性质
CONTENTS
二、齿轮传动分类
三、总结
四、思政聚焦
一、渐开线及相关性质
渐开线齿廓能够满足瞬时传动比恒定且制造方便，安装要求低，
传动平稳噪音低，应用最广。
直壁齿轮传动
渐开线齿轮传动
渐开线齿廓
一、渐开线及相关性质
（一）渐开线形成
半径为rb的圆上有一直线nn与其相切，当该直线沿圆周做
渐开线的弯曲程度取决于基圆大
小。基圆越大，渐开线越平直，基圆无
限大，渐开线变成直线。
一、渐开线及相关性质
（三）渐开线齿廓啮合特性
1.定传动比传动
w1 rb2 O2 N2 O2 C
i=
=
=
=
w2 rb1 O1 N1 O1 C
2.中心距可分性
因安装、调整导致的中心距变
化，传动比i不变。
3.渐开线齿廓间正压力方向恒定不变
df
df=d-2hf=(z-2ℎ )m
df=(z−2ℎ )m =(z-2.25)m
基圆直径
db
齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸
一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线N1N2上。
pb1 rb1 r1
B1
O1
ω1
N1
pb1
rb1 r1 B1
O1 ω1
N1
pb1
rb1
O1
ω1
r1
N1
B2
N2
N2
P r2
P
B2
N2
B2
B1 P r2
外观齿1 比齿2大
rb2
r2
rb2
rb2 ω2
从外观看齿 1比齿2小
pb1<pb2 m1<m2
ω2 O2
定义分度圆压力角为齿轮的压力角：
N rb rf r
Bi B1
Ki ri A r1 O rb
αi
K1
α1
ra
αi ω
α
O
3
α＝arccos(rb/r) 或rb＝rcosα，
db＝dcosα
对于分度圆大小相同的齿轮，如 果 α不同，则基圆大小将不同， 因而其齿廓形状也不同。
α是决定渐开线齿廓形状的一个重要参数。 规定标准值：α＝20°
因此有：α’=α 必须指出： 1.分度圆和压力角是单个齿 轮就有的；而节圆和啮合角 是两个齿轮啮合后才出现的。 2.非标准安装时，两分度圆 将分离，此时由： = r2 / r1
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一、齿轮各部分名称
齿顶圆直径da 齿根圆直径df 齿宽b 齿厚sk 齿槽宽ek
分度圆直径d 标准齿轮的分度圆上：
s=e
齿轮各部分名称
齿距（周节）
pk＝sk+ek
p=s+e
分度圆上的齿距 齿顶高ha ； 齿根高hf ； 全齿高h h=ha+hf
* a
标准齿轮的分度圆上： s=e=p/2=πm/2
当模数一定时，齿高、齿厚等参数是一定 的，不随齿轮齿数的多少而变化
但渐开线齿形取决于基圆直径的大小，而
db=dcos=mzcos
当模数一定时： 齿数少，基圆小，齿形平均曲率较大，齿根较 薄 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
标 准 模 数
标准直齿圆柱齿轮基本参数
模数与尺寸的关系
模 数 的 单 位 ： mm ， 它是决定齿轮尺寸 的一个基本参数。 齿数相同的齿轮， 模 数 m （ P 越大）越大，轮 齿尺寸也大。轮齿 的抗弯能力越高。
m=4 z=16 m=2 z=16
m=1 z=16
齿轮的许多几何尺 寸都规定为 m 的函数 ，它是轮齿几何尺 寸计算的基本参数。
v K
)
N
r
O
rb
分度圆：齿轮上具有标准模数 和标准压力角的圆。
思考题：分度圆和节圆有什么关系和区别？
1. 区别： 节圆： O1
r
' 1
rb1
N1
过节点作的圆称为节圆,节 圆是一对齿轮传动时出现节 点以后才定义的圆，所以单 个齿轮不存在节圆。 分度圆:
具有标准模数和标准压力角 的圆。分度圆是均匀分齿的 rb 2 O2C r '2 圆。单个齿轮上存在分度圆。
*
标准齿轮不按标准中心距安装，啮合线变陡 节圆 分度圆 啮合角分度圆压力角
三、几何尺寸计算公式
分度圆直径
d mz
齿顶圆直径
d a d 2ha m( z 2)
齿根圆直径
d f d 2h f m( z 2.5)
基圆直径
db d cos
几何尺寸计算公式
αK
Fn
Fr
压力角的取值
压力角过小： 齿的根部厚度较薄， 容易在根部折断， 齿轮的承载能力较 差； 一部分齿廓在基圆 以内，导致齿根部 分无法满足渐开线 齿轮传动的要求， 影响传送质量。
压力角的取值
压力角过大： 做出的齿形上尖下宽， 齿根较厚，齿顶较尖。 轮齿强度有所提高， 但传动很费力，效率 降低。
N2
C
rb 2
rLeabharlann ' 2in1 z2 d 2 i12 n2 z1 d1
O1C
r '1
2.关系：
O2
rb1
标准安装的标准齿轮， 其分度圆和节圆重合
为什么压力角取20°？
Ft
确定齿轮分度圆 上压力角大小的目的 是为了在一定基圆的 渐开线上，取哪一段 作为齿轮的齿廓最合 适。 从传递力矩的大 小及效率来看：分度 圆上压力角越小，越 省力，效率越高。
Z=10
Z=25 Z= ∞
齿根圆与基圆哪个大?
如果齿根圆比基圆小，则肯定有一部分齿廓不能做成渐开 线。 基圆: db=dcos20°=0.94mz 齿根圆: df=(z-2.5)m c=df-db=(z-2.5)m-0.94zm=(0.06z-2.5)m 如果要求齿根圆大于基圆： c=(0.06z-2.5)m>0 z=2.5/0.06=41.67 当标准齿轮齿数z<42时，齿根圆比基圆小。 齿根圆与基圆之间的一段齿廓不可能是渐开线，只能是一 段过渡弧线。
标准直齿圆柱齿轮基本参数
2、压力角α
渐开线齿廓的压力角α
在一对齿廓的啮合过 程中，齿廓上任一点K的法 线方向与该点速度方向线 所夹的锐角，就是该点的 压力角。
VK
B
Fn
K
αK
rK
N
αK
A
ON rb cos K OK rK
rb
O
标准直齿圆柱齿轮基本参数
Fn
把齿廓在分度圆 上的压力角称为齿轮 的压力角。 我国规定标准齿 轮压力角α=20°。
a a
'
中心距变动 '
a r1 r2
a
a
—— 安装中心距 —— 标准中心距
如何保证两个标准齿 轮能够无侧隙传动呢？
标准中心距
标准中心距 分度圆与节圆重合 两分度圆相切 啮合角 = 压力角 具有标准顶隙
m a ( z1 z2 ) 2
s1 e1 s2 e2
'
cc m
压力角的取值
我国规定标准齿轮 压力角α=20°，就 表示取渐开线的中 间一段。 α=20°时，齿形匀 称，强弱比较合适。
标准直齿圆柱齿轮基本参数 3、齿顶高系数ha*
* h 正常齿： a 1
* 短齿： ha 0.8
齿顶高: ha h m
* a
标准直齿圆柱齿轮基本参数 4、顶隙系数c* 正常齿
1、模数m
d zp
z: 齿数；p: 周节
p
d
p
z 令： m
d mz
由于π是无理数，给齿轮的设计、制造 及检测带来不便，为此人为地将比值p/π取 为简单的有理数，并称该比值为模数，用m表 示，单位mm。
标准直齿圆柱齿轮基本参数
加工齿轮的刀具与被加工齿轮的模数相同。 为了限制刀具的数量，实现刀具和量具的标准化， 我国已规定了标准模数系列:
中心距
a (d1 d2 ) 2 m( z1 z2 ) 2
齿顶高
ha h m m
* a
齿根高
h f (h c )m 1.25m
* a *
全齿高
h ha h f 2.25m
模数相同的齿轮，它们的齿形是否一样？
ha h m m * h f (ha c* )m 1.25m h ha h f 2.25m
c* 0.25
短齿
c 0.3
*
顶隙: * cc m 齿根高:
* hf (ha c* )m
标准中心距
一对齿轮传动
为避免冲击，要求两齿轮 啮合时，齿廓齿侧无间隙 ，即： s ' e' 或s ' e'
1 2 2 1
节圆上一个齿轮的齿厚等 于另一个齿轮的齿槽 按照标准中心距安装
顶隙c ：一齿轮齿顶 至另一齿轮齿根之间 留有的径向间隙。
二、标准直齿圆柱齿轮基本参数
标准直齿圆柱齿轮的参数有五个： 齿数z； 模数m； 压力角α； 齿顶高系数ha*； 顶隙系数c*； 其中 m、α、ha*、c* 已标准化。
如果m、α、ha*、c*是标准值，且s= e，称为标准齿轮。
标准直齿圆柱齿轮基本参数