计算齿轮各部分尺寸的基准

花键径节制

双径节制是英制齿轮中获得短齿齿形的另一种方式，以提高抗弯强度。

它规定较小的径节P2用来计算分度圆直径，较大的径节P1用来计算轮齿的尺寸，标记为P2/P1,较小的P2为分子，较大的P1为分母，正好与双模数制相反。

各尺寸的计算公式如下：分度圆直径：d=Z/P2齿顶高: ha=ha/P1齿根高：hf=(ha1+c1)/P1齿顶圆直径: da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1齿根圆直径: df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1此外，分度圆齿厚S、齿距P、基圆直径db和中心距a是按照P2计算。

4、所以，10/20pitch是双径节制齿轮的标记(P2/P1)。

它的意思是用较小的径节P2=10（分子）来计算分度圆直径，用较大的径节P1=20（分母）来计算齿高。

因此，10/20pitch的双径节制齿轮的尺寸计算如下：分度圆直径：d=Z/P2=Z/10 (d单位为英寸)齿顶高: ha=ha/P1=1/20=0.05"=1.27mm齿根高：hf=(ha1+c1)/P1=1.25/20=0.625"=1.588mm中心距a是按照较小的径节10来计算的。

也可以先将双径节制转化为双模数制，再来计算尺寸:双模数制标记为分数形式m1/m2，用大的模数m1用来计算分度圆直径，较小的m2用来计算轮齿的尺寸。

m1=1/P2*25.4=1/10"*25.4=2.54mmm2=1/P1*25.4=1/20"*25.4=1.27mm所以，这个齿轮用双模数制齿轮来表示就是2.54/1.27：尺寸计算：分度圆直径: d=2.54*z齿顶高: ha=ha*m2=1*1.27=1.27mm齿根高：hf=(ha1+c1)*m2=1.25*1.27=1.588mm中心距a是按照较大的模数m1=2.54mm来计算的但如果要按照模数来设计齿轮的话，模数要选择标准值，利用变位来达到中心距的要求。

齿轮概念

各尺寸的计算公式如下：
分度圆直径：d=m1*Z
齿顶高: ha=ha*m2
齿根高： hf=(ha1+c1)*m2
齿顶圆直径: da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2
齿根圆直径: df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2
此外，分度圆齿厚S、齿距P、基圆直径db和中指建筑设计中选定的标准尺寸单位。它是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础。就象随便来个尺寸,建筑构件就无法标准化了，难统一。
基本模数的数值规定为100mm，以M表示，即1M= 100mm。导出模数分为扩大模数和分模数,扩大模数的基数为3M，6M，12M，15M，30M，60M共6个;分模数的基数为1/10M，1/5M， 1/2M共3个.使用3M是《中华人民共和国国家标准建筑统一模数制》中为了既能满足适用要求，又能减少构配件规格类型而规定的。
双模数制标记为分数形式m1/m2，用大的模数m1用来计算分度圆直径，较小的m2用来计算轮齿的尺寸。
m1=1/P2*25.4=1/10"*25.4=2.54mm
m2=1/P1*25.4=1/20"*25.4=1.27mm
所以，这个齿轮用双模数制齿轮来表示就是2.54/1.27：
尺寸计算：
分度圆直径: d=2.54*z
因此，模数m与径节P的关系是互为倒数，只是单位制不同。
m=1/P*25.4
P=1/m*25.4
模数与径节的乘积恒等于25.4。
2、双模数制：
双模数制是获得短齿齿形的另一种方式，可提高抗弯强度，但稳定性较差，常用于汽车拖拉机行业。
双模数制规定用两个大小不等的模数来计算一个齿轮的各部尺寸，标记为分数形式m1/m2，其中较大的模数m1用来计算分度圆直径，较小的m2用来计算轮齿的尺寸。

机械设计基础试题库_齿轮机构

第4章齿轮机构习题与参考答案一、复习思考题1．要使一对齿轮的瞬时传动比保持不变，其齿廓应符合什么条件2．渐开线是怎样形成的它有哪些重要性质试根据渐开线性质来解释以下结论：（1）渐开线齿轮传动的啮合线是一条直线；（2）渐开线齿廓传动时，其瞬时传动比保持不变；（3）渐开线齿条的齿廓是直线；（4）齿条刀具超过N1点的直线刀刃不能范成渐开线齿廓；（5）一对互相啮合的标准齿轮，小齿轮齿根齿厚比大齿轮齿根厚度小。

3．节圆和分度圆有何区别压力角和啮合角有何区别，在什么条件下节圆与分度圆重合以及啮合角与分度圆压力角相等。

4．什么是渐开线齿轮传动的可分性如令一对标准齿轮的中心距略大于标准中心距，能不能传动有什么不良影响5．渐开线齿轮正确啮合的条件是什么满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动6．何谓理论啮合线段和实际啮合线段何谓重合度重合度等于1和小于1各会出现什么情况重合度等于2表示什么意义7．何谓根切想象什么条件下会发生根切现象根切的齿轮有什么缺点根切与齿数有什么关系正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数是多少8．何谓变位齿轮为什么要使用变位齿轮移距系数的正负是怎样规定的正移距的变位齿轮其分度圆齿厚是增大还是减小9．试述一对斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件与直齿轮比较，斜齿轮传动有哪些优缺点10．斜齿轮和圆锥齿轮的当量齿数各有何用处当量齿数是否一定是整数11．什么叫标准齿轮什么叫标准安装什么叫标准中心距12．渐开线齿轮的齿廓形状与什么因素有关一对互相啮合的渐开线齿轮，若其齿数不同，齿轮渐开线形状有什么不同若模数不同，但分度圆及压力角相同，齿廓的渐开线形状是否相同若模数、齿数不变，而改变压力角，则齿廓渐开线的形状是否相同13．斜齿圆柱齿轮的重合度大小与螺旋角有什么关系14．有两对标准安装的标准直齿圆柱齿轮传动，其中一对的有关参数为：m=5mm ，*a =1，α=20°，Z 1=24，Z 2=45；另一对的有关参数为：m=2mm ，*a =1，α=20°，Z 1=24， Z 2=45，试问这两对齿轮传动的重合度哪一对大15．若一对渐开线齿轮传动的重合度εα=，它是否表示在一对齿轮的啮合过程中，有40%的时间在啮合区内有两对齿啮合，而其余的60%的时间只有一对齿啮合16．一个标准齿轮可以和一个变位齿轮正确啮合吗17．用α=20°的滚刀加工一个β=12°，Z=14的标准斜齿轮，是否会产生根切18．斜齿轮的实际齿数Z 和当量齿数Z V 之间有什么关系在计算传动比、分度圆直径和中心距、选择齿轮铣刀号应分别选何种齿数19．渐开线齿轮的几何尺寸中共有几个圆哪些圆可直接测量哪些圆不能直接测量二、填空题1．以齿轮中心为圆心，过节点所作的圆称为圆。

模数模数

模数模数:齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径d=z p/π由于在上式中π为一无理数,不便于作为基准的分度圆的定位.为了便于计算,制造和检验,现将比值p/π人为地规定为一些简单的数值,并把这个比值叫做模数(module),以m表示,即令其单位为mm.于是得: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大,则其尺寸也大.为了便于制造,检验和互换使用,齿轮的模数值已经标准化了.模数的标准化数值参考GB1357-87.第一系列有：0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50.（优先选用第一系列）。

第二系列有0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，3.25，3.5，3.75，4.5，5.5，6.5，7，9，11，14，18，22，28，36，45.单位mm。

外径= 齿数* M + 2M齿轮模数m=齿距P 除以3.14m=齿顶圆直径（外径）d 除以齿数（z+2）Da = m(z+2), Da 是齿顶圆直径,m是模数,z是齿数.m = Da/(z+2) = 95/37 ≈2.5模数=分度圆直径/齿数模数=齿顶圆直径÷(齿数+2)。

注：齿顶圆直径就是齿轮的外圆直径。

倒过来已知模数和齿数也可求齿轮外圆直径。

模数的确是通过m=p/∏定义的实际计算中，你可以用m＝d/z来求，d为分度圆直径，z为齿数不是都取整数,而是在设计中要将算出的模数要向国家标准模数靠拢.一般是望大的那头靠拢.国家标准的模数也有小数的,但都是规正的数字.如1.5之类的.像你算出来是1.8的模数,你就要望上靠,取 2.具体的模数系列的要查询手册.因为你要用国家标准的刀具来加工齿轮,不是想有什么模数就有什么模数的.“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。

齿轮计算

齿轮模数的计算方法标准齿轮模数尺数计算公式齿轮的直径计算方法：齿顶圆直径=（齿数+2）*模数分度圆直径= 齿数*模数齿根圆直径= 齿顶圆直径-4.5模数比如：M4 32齿齿顶圆直径=（32+2）*4=136mm分度圆直径=32*4=128mm齿根圆直径=136-4.5*4=118mm7M 12齿就是（12+2）*7=98mm这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。

模数表示齿轮牙的大小。

齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷（齿数+2）齿轮模数是有国家标准的（GB1357-78）模数标准系列（优先选用）1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50模数标准系列（可以选用）1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，7，9，14，18，22，28，36，45模数标准系列（尽可能不用）3.25，3.75，6.5，11，30(end)模数科技名词定义中文名称：模数模数:（1）工业定义：齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=z p,于是得分度圆的直径（2）化学定义：摩尔数的比值。

（例如：化学式为R2O·n SiO2，n为SiO2与R2O摩尔数的比值，称为R2O·n SiO2的模数。

）d=z p/π1、径节制齿轮：在一些国家里，不同模数使用径节作为齿轮的基本参数，用英寸为计量单位，径节以P表示，指分度圆上每英寸占有的齿数。

径节P=Z/d (d的单位是英寸)模数m=d/Z (d的单位是mm)因此，模数m与径节P的关系是互为倒数，只是单位制不同。

m=1/P*25.4P=1/m*25.4模数与径节的乘积恒等于25.4。

2、双模数制：双模数制是获得短齿齿形的另一种方式，可提高抗弯强度，但稳定性较差，常用于汽车拖拉机行业。

双模数制规定用两个大小不等的模数来计算一个齿轮的各部尺寸，标记为分数形式m1/m2，其中较大的模数m1用来计算分度圆直径，较小的m2用来计算轮齿的尺寸。

机械考试题库第4章

一、判断题1 ．有一对传动齿轮，已知主动轮的转速 n 1 =960rpm ，齿数 Z 1 =20 ，从动齿轮的齿数Z 2 =50 ，这对齿轮的传动比i 12 =2.5 ，那么从动轮的转速应当为 n 2 =2400 rpm 。

（×）2 ．渐开线上各点的曲率半径都是相等的。

（×）3 ．渐开线的形状与基圆的大小无关。

（×）4 ．渐开线上任意一点的法线不可能都与基圆相切。

（×）5 ．渐开线上各点的压力角是不相等的，越远离基圆压力角越小，基圆上的压力角最大。

（×）6 ．齿轮的标准压力角和标准模数都在分度圆上。

（√）7 ．分度圆上压力角的变化，对齿廓的形状有影响。

（√）8 ．两齿轮间的距离叫中心距。

（×）9 ．在任意圆周上，相邻两轮齿同侧渐开线间的距离，称为该圆上的周节。

（×）10 ．内齿轮的齿顶圆在分度圆以外，齿根圆在分度圆以内。

（×）11 ．是各种啮合传动的通用速比公式。

（√）12 ．标准斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的端面模数和压力角相等，螺旋角相等，螺旋方向相反。

（×）13 ．斜齿圆柱齿轮计算基本参数是：标准模数，标准压力角，齿数和螺旋角。

（√）14 ．标准直齿圆锥齿轮，规定以小端的几何参数为标准值。

（×）15 ．圆锥齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的小端模数和压力角分别相等。

（×）16 ．直齿圆柱标准齿轮的正确啮合条件：只要两齿轮模数相等即可。

（√）17 ．计算直齿圆柱标准齿轮的必须条件，是只需要模数和齿数就可以。

（√）18 ．斜齿轮传动的平稳性和同时参加啮合的齿数，都比直齿轮高，所以斜齿轮多用于高速传动。

（√）19 ．齿轮传动和摩擦轮传动一样，都可以不停车进行变速和变向。

（×）20 ．同一模数和同一压力角，但不同齿数的两个齿轮，可以使用同一把齿轮刀具进行加工。

（√）21 ．齿轮加工中是否产生根切现象，主要取决于齿轮齿数。

齿轮参数详解

★直齿圆柱齿轮正确的啮合条件：模数相等压力角相等
.
标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式表
名称齿距齿厚槽宽齿顶高齿根高全齿高分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径中心距
.
符号
p ｓｅ ha hf h ｄｄa ｄf ｄb a
计算公式
P=ｍπ ｓ=ｍπ/2 ｅ=ｍπ/2 ha = ha※ｍ hf =( ha※+ C※)ｍ h =(2 ha※+ C※)ｍ
与标准齿轮相比，由于基圆未变，所以齿廓曲线为相同的渐开线，只是正变位齿轮应用曲率半径较大的一段渐开线，而负变位齿轮应用曲率半径较小的一段渐开线。
.
变位齿轮
变位齿轮与标准齿轮相比，其模数、齿数、压力角均无变化；正常非变位齿轮在分度圆处：轮齿厚度=齿槽宽度；变位齿轮，在加工时改变刀具的位置（比正常的位置向外或向内），这样：轮齿厚度≠齿槽宽度。正变位时，齿廓曲线段离基圆较远，齿顶圆和齿根圆也相应增大，齿根高减小，齿顶高增大，分度圆齿厚与齿根圆齿厚都增大，但齿顶容易变尖；负变位时，齿廓曲线段离基圆较近，齿顶圆和齿根圆也相应减小，齿根高增大，齿顶高减小，分度圆齿厚和齿根圆齿厚都减小。
7
.
a）内齿轮 1.齿顶圆 2.上齿面 3.节柱 4.下齿面
R b）外L齿轮
5.齿根圆 6.基准面
法面模数和端面模数
法面模数是斜齿轮法面齿形的模数；端面模数是斜齿轮端面齿形的模数。法面模数（法面压力角，等）用于齿轮制造、强度校核。端面模数（端面压力角，等）用于结构尺寸计算。
对于斜齿轮，端面模数 mt 和法面模数mn的的换算公式：
（β：螺旋角）
对于直齿轮：
8
.
变位齿轮

标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算

学生练习:

已知一标准直齿圆柱齿轮的齿顶高 ha=6mm，齿顶圆直径da=264mm。试确定其分度圆d，齿根圆df，齿距p 和齿高h。
作业:
课本P163练习题5.1。
例题2答案

根据标准 1）模数
119.86 m 3.955 28 2x1
模数取m=4

2)分度圆直径d、d=mz=4x28=112 3)齿顶圆直径da、da=4(28+2x1)=120 4)齿根圆直径df df=4(28-2x1-2x0.25)
例题2

为修配一个损坏的渐开线外齿轮，实测齿轮的齿顶圆直径da=119.86mm，齿数z=28，全齿高h=8.90mm。试确定该齿轮的主要参数：模数m、分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df

齿顶圆直径da da1=d1+2ha=m(z1+2) da2=d2+2ha=m(z2+2)

2
S 1 m 1 10 15 .7(mm ) 2 2
pb p cos m cos 10 cos 20 29.5(mm)

3
a 1 mZ 1 Z 2 1 10 ( 20 50 ) 350 ( mm ) 2 2
渐开线标准直齿圆柱齿轮
教学要求

知识目标
1.掌握直齿圆柱齿轮的主要参数。 2.掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。

能力目标
理论联系实际逐步培养学生分析、解决实际问题的能力。
标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
1.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
齿顶圆 da
齿根圆 df

机械设计基础期末考试试题+答案解析9

试题一一 .填空1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1) 当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？____双曲柄机构_______；（2）当取d杆为机架时，则为_____曲柄摇杆机构______。

2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，____曲柄与连杆共线时为_____死点位置。

（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为3.为保证四杆机构良好的机械性能，______传动角_____不应小于最小许用值。

（A）压力角（B）传动角（C）极位夹角4.____ 凸轮轮廓曲线_______决定了从动杆的运动规律。

（A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈_____大______，压力角愈_____小___ ，机构传动性能愈好。

6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有____摩擦力_______。

(A) 压紧力 (B) 轴向力 (C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是___B型键宽度b=18mm，长度L=80mm _______。

8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来___。

螺旋传动是指__利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动________。

9.螺纹的公称直径是指它的____外径___，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5____。

10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用_________双头螺栓联接______________。

用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用_________三角形细牙螺纹______________。

(A) 螺栓联接 (B) 双头螺栓联接 (C) 螺钉联接 (D) 三角形细牙螺纹(E) 三角形粗牙螺纹 (F) 矩形螺纹11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转____2_____圈。

齿轮基本参数知识总结

齿轮基本参数知识总结1、齿数Z闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。

开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。

Z2=u·z1。

2、压力角α rb=rcosα=1/2mzcosα在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。

对单个齿轮即为齿形角。

标准齿轮的压力角一般为20‖。

在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

3、模数m=p/ π齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准，而齿轮分度圆的周长＝πd＝z p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大，则其尺寸也大。

4、齿顶高系数和顶隙系数—h*a 、C*两齿轮啮合时，总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根，为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间，要求齿根高大于齿顶高。

为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。

正常齿：h*a =1；C*=0.25 短齿：h*a =0.8；C*=0.3一般的直齿圆柱齿轮,啮合的条件是:模数相等,压力角相等一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196）a. 中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为‖0‖下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224下限值为‖0‖,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例:M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374下限值:7.188+0.026=7.214上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196)a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为‖0‖b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265P2.0-0.28 P2.5-0.335大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034P2.0-0.038 P2.5-0.042上限计算公式d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a. 内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b. 内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0. 2 P1.0 +0. 236 P1.25 +0.265 P1.5 +0.3 P1.75 +0.335P2.0 +0.375 P2.5 +0.48内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为―0‖内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值6.647+0=6.6476H级M8内螺纹小径的下限值6.647+0+0.265=6.912c. 内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0.024 P1.0 +0.026 P1.25 +0.028 P1.5 +0.032 P1.75 +0.034P2.0 +0.038 P2.5 +0.042内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例: 6G级M8内螺纹小径的下限值6.647+0.028=6.6756G级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例: 6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94 注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。

齿轮基本参数

齿轮基本参数齿轮基本参数：1、齿数Z闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。

开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。

为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。

Z2=u·z1。

2、压力角α rb=rcosα=1/2mzcosα在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。

对单个齿轮即为齿形角。

标准齿轮的压力角一般为20”。

在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。

3、模数m=p/ π齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准，而齿轮分度圆的周长＝πd ＝z p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大，则其尺寸也大。

4、齿顶高系数和顶隙系数—h*a 、C*两齿轮啮合时，总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根，为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间，要求齿根高大于齿顶高。

为次引入了齿顶高系数和顶隙系数。

正常齿：h*a =1；C*=0.25 短齿：h*a =0.8；C*=0.3一般的直齿圆柱齿轮,啮合的条件是:模数相等,压力角相等一、60°牙型的外螺纹中径计算及公差（国标GB 197/196）a. 中径基本尺寸计算:螺纹中径的基本尺寸=螺纹大径-螺距×系数值公式表示:d/D-P×0.6495例:外螺纹M8螺纹中径的计算8-1.25×0.6495=8-0.8119≈7.188b.常用的6h外螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值为”0”下限值为P0.8-0.095 P1.00-0.112 P1.25-0.118P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16P2.5-0.17上限计算公式即基本尺寸,下限值计算公式d2-hes-Td2即中径基本尺寸-偏差-公差M8的6h级中径公差值：上限值7.188 下限值:7.188-0.118=7.07C常用的6g级外螺纹中径基本偏差: (以螺距为基准)P 0.80-0.024 P 1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032P1.75-0.034 P2-0.038 P2.5-0.042上限值计算公式d2-ges即基本尺寸-偏差下限值计算公式d2-ges-Td2即基本尺寸-偏差-公差例M8的6g级中径公差值:上限值7.188-0.028=7.16下限值:7.188-0.028-0.118=7.042注:①以上的螺纹公差是以粗牙为准,对细牙的螺纹公差相应有些变化,但均只是公差变大,所以按此控制不会越出规范界限,故在上述中未一一标出.②螺纹的光杆坯径尺寸在生产实际中根据设计要求的精度和螺纹加工设备的挤压力的不同而相应比设计螺纹中径尺寸加大0.04—0.08之间,为螺纹光杆坯径值,例我们公司的M8外螺纹6g级的螺纹光杆坯径实在7.08—7.13即在此范围.③考虑到生产过程的需要外螺纹在实际生产的未进行热处理和表面处理的中径控制下限应尽量保持在6h级为准二、60°内螺纹中径计算及公差(GB 197 /196)a. 6H级螺纹中径公差(以螺距为基准)上限值:P0.8+0.125 P1.00+0.150 P1.25+0.16 P1.5+0.180P1.25+0.00 P2.0+0.212 P2.5+0.224下限值为”0”,上限值计算公式2+TD2即基本尺寸+公差例:M8-6H内螺纹中径为:7.188+0.160=7.348 上限值:7.188为下限值b. 内螺纹的中径基本尺寸计算公式与外螺纹相同即D2=D-P×0.6495即内螺纹中径螺纹大径-螺距×系数值c. 6G级螺纹中径基本偏差E1(以螺距为基准)P0.8+0.024 P1.00+0.026 P1.25+0.028 P1.5+0.032P1.75+0.034 P1.00+0.026 P2.5+0.042例:M8 6G级内螺纹中径上限值:7.188+0.026+0.16=7.374下限值:7.188+0.026=7.214上限值公式2+GE1+TD2即中径基本尺寸+偏差+公差下限值公式2+GE1即中径尺寸+偏差三、外螺纹大径的计算及公差(GB 197/196)a. 外螺纹的6h大径上限值即螺纹直径值例M8为φ8.00上限值公差为”0”b. 外螺纹的6h级大径下限值公差(以螺距为基准)P0.8-0.15 P1.00-0.18 P1.25-0.212 P1.5-0.236 P1.75-0.265P2.0-0.28 P2.5-0.335大径下限计算公式:d-Td 即螺纹大径基本尺寸-公差例:M8外螺纹6h大径尺寸:上限为φ8,下限为φ8-0.212=φ7.788c. 外螺纹6g级大径的计算与公差6g级外螺纹的基准偏差(以螺距为基准)P0.8-0.024 P1.00-0.026 P1.25-0.028 P1.5-0.032 P1.25-0.024 P1.75 –0.034 P2.0-0.038 P2.5-0.042上限计算公式d-ges 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差下限计算公式d-ges－Td 即螺纹大径基本尺寸-基准偏差-公差例: M8 外螺纹6g级大径上限值φ8-0.028=φ7.972下限值φ8-0.028-0.212=φ7.76注:①螺纹的大径是由螺纹光杆坯径及搓丝板/滚丝轮的牙型磨损程度来决定的,而且其数值在同样毛坯及螺纹加工工具的基础上与螺纹中径成反比出现即中径小则大径大,反之中径大则大径小.②对需进行热处理和表面处理等加工的零件,考虑到加工过程的关系实际生产时应将螺纹大径控制在6h级的下限值加0.04mm以上,如M8的外螺纹在搓(滚)丝的大径应保证在φ7.83以上和7.95以下为宜.四、内螺纹小径的计算与公差a. 内螺纹小径的基本尺寸计算(D1)径基本尺寸=内螺纹基本尺寸-螺距×系数例:内螺纹M8的小径基本尺寸8-1.25×1.0825=6.646875≈6.647b. 内螺纹6H级的小径公差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0. 2 P1.0 +0. 236 P1.25 +0.265 P1.5 +0.3 P1.75 +0.335P2.0 +0.375 P2.5 +0.48内螺纹6H级的下限偏差公式D1+HE1即内螺纹小径基本尺寸+偏差注:6H级的下偏值为“0”内螺纹6H级的上限值计算公式=D1+HE1+TD1即内螺纹小径基本尺寸+偏差+公差例:6H级M8内螺纹小径的上限值6.647+0=6.6476H级M8内螺纹小径的下限值6.647+0+0.265=6.912c. 内螺纹6G级的小径基本偏差(以螺距为基准)及小径值计算P0.8 +0.024 P1.0 +0.026 P1.25 +0.028 P1.5 +0.032 P1.75 +0.034P2.0 +0.038 P2.5 +0.042内螺纹6G级的小径下限值公式=D1+GE1即内螺纹基本尺寸+偏差例: 6G级M8内螺纹小径的下限值6.647+0.028=6.6756G级M8内螺纹小径的上限值公式D1+GE1+TD1即内螺纹基本尺寸+偏差+公差例: 6G级M8内螺纹小径的上限值是6.647+0.028+0.265=6.94注:①内螺纹的牙高直接关系到内螺纹的承载力矩的大小,故在毛坯生产中应尽量在其6H级上限值以内②在内螺纹的加工过程中,内螺纹小径越小会给加工具——丝锥的使用效益有所影响.从使用的角度讲是小径越小越好,但综合考虑时一般采用小径的在中限至上限值之间,如果是铸铁或铝件时应采用小径的下限值至中限值之间③内螺纹6G级的小径在毛坯生产中可按6H级执行,其精度等级主要考虑螺纹中径的镀层,故只在螺纹加工时考虑丝锥的中径尺寸而不必考虑光孔的小径。

机械设计198道判断题及其答案

机械设计198道判断题及其答案判断题1.构件和零件均是运动单元。

2.零件是机械的最小单元。

3.车床，颚式破碎机，减速器都称为机器。

4.机械是机器和机构的总称。

5.任何零件都需要有很大的刚度。

6.合金刚的优良性能，只取决于它的化学成分。

7.Q235、35、45均为优质碳素钢。

8.制作形状复杂的零件可用铸铁。

9.牌号为Q235的钢为优质碳素钢。

10.45号钢就是含碳量为45/10000的优质碳素钢。

11.牌号为ZG270—500是铸钢。

12.机械设计的强度准则就是σσ≤，ττ≤。

13.15号钢为普通碳素钢。

14.淬火是为了改善切削性能，消除内应力，使材料的晶粒细化。

15.淬火可提高材料的硬度和强度，并消除内应力。

16.通过对材料调质处理可得较好的综合性能。

17.机器与机构它们都是人为的产物，有确定的运动，并有能量的转化。

18.机械中常用的有色金属有合金钢、铜合金、铝合金。

19.木料、工程塑料、橡胶均属非金属材料。

20.牌号为QT500-7表示球墨铸铁，σb a MP=500，伸长率为７％。

21.在带传动中，弹性滑动是由于带与带轮之间的摩擦力不够大而造成的。

22.带传动的弹性滑动现象只有在外载荷大于带与带轮间最大摩擦力的情况下才产生，故限制外载荷就可以避免弹性滑动。

23.V带传动时，最大应力出现在松边上。

24.V带带轮的最小直径取决于带的型号。

25.V带传动中的弹性滑动是可以避免的。

26.带传动中，弹性滑动与打滑不是一回事。

27.单根V带能够传递的功率是随着的剖面型号的增大而增大。

28.在带传动中应力是由拉应力、离心力和弯曲应力组成。

29.带传动的有效圆周力就是紧边拉力加上松边拉力。

30.带传动中，在初拉力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带的尺寸小，强度高。

31.带传动正常工作时不能保证准确的传动比，是因为带在带轮上易打滑。

32.带传动工作时产生弹性滑动是因为带的初拉力不够。

33.带传动中，带每转一周，拉应力是不变的。

国家开放大学《机械设计基础》复习题库

机械制图基础判断题1、齿轮传动的重合度越大，表示同时参与啮合的轮齿对数越多。

正确选项：√2、从运动的观点来看，机器和机构无差别，故工程上统称为“机械”。

正确选项：√3、动联接中，被联接的零、部件之间可以有相对位置的变化。

正确选项：√4、分度圆是计量齿轮各部分尺寸的基准。

正确选项：√5、刚体上作用力偶的力偶矩大小与矩心的具体位置有关。

正确选项：×6、构件的刚度要求，就是构件有足够的抵抗变形的能力。

正确选项：√7、构件的强度要求，就是构件有足够的抵抗破坏的能力。

正确选项：√8、行星轮系的自由度为1。

正确选项：√9、合力一定大于分力。

正确选项：×10、机构都是可动的。

正确选项：√12、基圆相同，产生的渐开线的相同。

正确选项：√13、既受弯矩，同时又受扭矩的轴称为转轴。

正确选项：√14、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，由于安装不准确，产生了中心距误差，但其传动比的大小仍保持不变。

正确选项：√15、铰链四杆机构都有曲柄这个构件。

正确选项：×16、铰链四杆机构都有摇杆这个构件。

正确选项：×17、铰链四杆机构中，传动角越大，机构传力性能越高。

正确选项：√18、仅传递扭矩的轴是转轴。

正确选项：×19、联接是将两个或两个以上的零件联成一个整体的结构。

正确选项：×20、三角形螺纹具有较好的自锁性能，螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母的松脱，所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。

正确选项：×21、塑性材料的失效主要为屈服失效。

正确选项：√23、蜗杆传动结构紧凑，一般用于大速比的场合。

正确选项：√24、斜齿轮不产生根切的最少齿数大于直齿轮。

正确选项：√25、斜齿轮不产生根切的最少齿数小于直齿轮。

正确选项：×26、悬挂的小球静止不动是因为小球对绳向下的重力和绳对小球向上的拉力相互抵消的缘故。

正确选项：×27、压力角就是作用于构件上的力和速度的夹角。

蜗杆参数计算公式，很多人都在找

蜗杆参数计算公式，很多⼈都在找蜗轮和蜗杆通常⽤于垂直交叉的两轴之间的传动。

蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶⾯常制成环⾯。

在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。

蜗杆轴向剖⾯类是梯形螺纹的轴向剖⾯，有单头和多头之分。

若为单头，则蜗杆转⼀圈蜗轮只转⼀个齿，因此可以得到较⾼速⽐。

今天介绍⼀下蜗杆参数计算公式。

加⼯导程＝6.3×3.1416＝19.79mm 模数*派蜗轮、蜗杆的计算公式：1、传动⽐=蜗轮齿数÷蜗杆头数2、中⼼距=（蜗轮节径+蜗杆节径）÷23、蜗轮吼径=（齿数+2）×模数4、蜗轮节径=模数×齿数5、蜗杆节径=蜗杆外径-2×模数6、蜗杆导程=π×模数×头数7、螺旋⾓（导程⾓）tgB=（模数×头数）÷蜗杆节径蜗杆导程=π×模数×头数模数=分度圆直径/齿数头数是说螺杆上螺旋线的条数；模数是指螺杆上螺旋线的⼤⼩，也就是模数越⼤螺杆上的螺旋线就越“柱装”（东北话，就是⽐较⼤，⽐较结实）直径系数是指螺杆的粗细。

模数：齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺⼨的基准，⽽齿轮分度圆的周长=πd=z p，于是得分度圆的直径d=z p/π由于在上式中π为⼀⽆理数，不便于作为基准的分度圆的定位。

为了便于计算，制造和检验，现将⽐值p/π⼈为地规定为⼀些简单的数值，并把这个⽐值叫做模数(module)，以m表⽰。

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⼤，则其尺⼨也⼤。

为了便于制造，检验和互换使⽤，齿轮的模数值已经标准化了。

建筑模数建筑模数指建筑设计中选定的标准尺⼨单位。

它是建筑设计、建筑施⼯、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进⾏尺度协调的基础。

就象随便来个尺⼨,建筑构件就⽆法标准化了，难统⼀。

基本模数的数值规定为100mm，以M表⽰，即1M= 100mm。

导出模数分为扩⼤模数和分模数，扩⼤模数的基数为3M，6M，12M，15M，30M，60M共6个；分模数的基数为1/10M，1/5M，1/2M共3个。

弧齿锥齿轮齿轮基础知识

弧齿锥齿轮齿轮基础知识齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。

齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。

因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。

硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。

但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。

铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。

弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是汽车、拖拉机、缝纫机、工程机械、电动工具、气动工具、冶金、钻井机械等传动装置中的重要零件，过去由于弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计、制造较为复杂，所以国内能生产的企业并不多，但随着改革开放引进了大量的国外切齿设备，特别近年来由于民营企业的崛起，国内生产弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的厂家越来越多。

螺旋锥齿轮：当主从动齿轮的轴线垂直成90度，相交于一点，也有非正交的情况（下图1）。

齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸

§4－4 齿轮各部分名称及原则齿轮旳基本尺寸
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