渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和.doc
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
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸.
m大，齿大，弯 曲强度高，耐磨 损，切削量大
决定齿轮大小的 主要参数之一
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸 3）压力角α 标准值α = 20°
即分度圆压力角。 db d cos mz cos
它是决定齿廓形状的主要参数之一。 Fn
C
v
N
db
d
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸 4）齿顶高系数 ha* 齿顶高ha= ha*m
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
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
一、齿轮各部分的名称和符号 二、基本参数 三、齿轮的几何尺寸计算
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
一、齿轮各部分的名称和符号
pk
齿顶圆 齿根圆 齿厚 齿槽宽 齿距 分度圆
ra，da
rf，df
s
任分意度圆圆齿齿厚厚 ssk
任分意度圆圆齿齿槽槽宽宽eek
Fn
C
v
N
db
d
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*+2 ha = (z+2ha*)m 齿根圆 df = d -2 hf = (z - 2ha*- 2c*)m 基圆 db= dcosα=mzcosα 齿距 p = πm
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和
1、齿顶圆:通过轮齿顶部得圆周。
齿顶圆直径以ｄa表示。
2、齿根圆:通过轮齿根部得圆周。
齿根圆直径以d f表示。
3、分度圆:齿轮上具有标准模数与标准齿形角得圆、分度圆直径以ｄ表示、4、齿厚:在端平面上,一个齿得两侧端面齿廓之间得分度圆弧长。
齿厚以s表示、5、齿槽宽:在端平面上,一个齿槽得两侧端面齿廓之间得分度圆弧长、齿槽宽以ｅ表示、６、齿距:两个相邻且同侧端面齿廓之间得分度圆弧长。
齿距以ｐ表示。
７、齿宽:齿轮得有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度得宽度。
齿宽以b表示、8、齿顶高:齿顶圆与分度圆之间得径向距离。
齿顶高以ｈａ表示。
９、齿根高:齿根圆与分度圆之间得径向距离、齿根高以h ｆ表示。
1０、齿高:齿顶圆与齿根圆之间得径向距离。
齿高以h表部分得名称认识更直观。
出示教具并提问:模数与轮齿有什么关系?展示多媒体图片,观察挂图中压力角与轮齿得形状得关系,强调我国标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上得齿形角α=20°。
让学生归纳总结:外啮合标准直径圆柱齿轮得几何尺寸得计算公式。
分度圆上齿形角大小对齿轮形状有影响(如上图):当分度圆半径不变时,齿形角减小,轮齿得齿顶变宽,齿根变窄,承载能力降低;齿形角增大,轮齿得齿顶变窄,齿根变宽,承载能力增大,但传动费力。
综合考虑传动性能与承载能力,我国标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上得齿形角α＝20°。
4、齿顶高系数h a ＊对于标准齿轮,ｈa =h a ＊m , h a ＊=1 ５、顶隙系数c *当一对齿轮啮合时,为使一个齿轮得齿顶面不与另一个齿轮得齿槽底面相接触,轮齿得齿根高应大于齿顶高,即应留有一定得径向间隙,称为顶隙,用c 表示。
如图:任务三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算标准直齿圆柱齿轮:采用标准模数m ,齿形角α=20º,齿顶高系数ｈa ＊=１,顶隙系数c *=0、２5,端面齿厚ｓ等于端面齿槽宽e 得渐开线直齿圆柱齿轮,称为标准直齿圆柱齿轮,简称标准直齿轮。
20渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何a* m
机
hf =（ha*+ c*）m
械 基
正常齿：
础
ha*=1, c*=0.25
短齿：
h顶a*隙=c0＝.8c，*mc*=0.3
es p
c*m
ha
hf
d
O
渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
3 几何尺寸计算
● 标准齿轮：m，α，ha*，c*等于标准数值,齿sz=e
e
B 齿间
(齿槽) sp
机
齿顶高ha ：ha ha*m
pb
械 基
齿根高hf ：hf (ha* c* )m
础
齿全高h ：h ha hf
分度圆直径d : d mz
齿顶圆直径da: da d 2ha (z 2ha* )m
d f d 2hf (z 2ha* 2c* )m
齿根圆直径df:
齿轮传动
---渐开线标准直齿圆柱齿轮的 几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
1 齿轮各部分名称
基 圆 (db, rb) :
产生渐开线的圆
机
齿顶圆da(ra)：
连接齿轮各齿顶的圆
械
基 础
齿根圆df(rf):
齿槽底部连接的圆
B
齿z
齿槽
eek
s sk
p pk
齿厚 sk:
在dk圆周上, 一个轮齿左右两 侧齿廓间的弧线长
db d cos mz cos
基圆直径db :
O
渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
● 标准齿轮：m，α，ha*，c*等于标准数值, s=e
齿z
B 齿间
齿距p： p m
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定doc
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定doc
渐开线直齿圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件，在汽车、机床、船舶等机械设备中广泛使用。
为确保齿轮传动的准确性和可靠性，需要对齿轮的参数进行测定。
一、齿轮的基本参数
齿轮的基本参数包括模数、压力角、齿数、分度圆直径等。
其中，模数是齿轮参数中最基本的参数，它表示齿轮的齿形大小和节距大小。
压力角则是齿轮齿面上受力的指示，齿数和分度圆直径是确定齿轮尺寸的关键参数。
二、测量方法和设备
1、模数的测量
模数是齿轮尺寸的最基本参数，通常采用免接触式的方式进行测量。
根据齿轮的内外径对光电靶尺等光电测量系统进行读数来确定齿轮的模数。
另外还可以采用直观法，用游标卡尺等工具测量齿距和齿数再计算模数值。
2、压力角的测量
压力角是齿轮齿面上受力的指示量，可以采用光学投影法进行测量。
通过光学显微镜观察齿轮齿面图像，在图像上标出切线和法线等标志线，再根据这些线的长度测算出压力角的大小。
3、齿数和分度圆直径的测量
三、测量结果的判定
通过测量得到的齿轮参数需要与设计参数进行比较，以验证齿轮是否符合设计要求。
如果发现齿轮超出了设计参数，需要对其进行修整或调整，以确保齿轮传动的准确性和可靠性。
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
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）。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
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[自读教材· 填要点] 一、铁路，更多的铁路 1．地位
铁路是
交通运输 建设的重点，便于国计民生，成为国民经济
发展的动脉。 2．出现 1881年，中国自建的第一条铁路——唐山 路建成通车。 1888年，宫廷专用铁路落成。 至胥各庄铁 开平
3．发展
(1)原因：
①甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的 ②修路成为中国人 (2)成果：1909年 权收归国有。 4．制约因素 政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入 修筑权 。
救亡图存 的强烈愿望。
京张铁路 建成通车；民国以后，各条商路修筑
正轨。
二、水运与航空
1．水运
(1)1872年,
四、直齿圆柱内齿轮简介
直齿圆柱内齿轮
直齿圆柱内齿轮传动
五、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条 件和连续传动条件
1．正确啮合条件
模数相等 （m1=m2） 分度圆上的齿形角相等 (α1= α2)
2．连续传动条件 前一对轮齿尚未结束 啮合，后继的一对轮齿已
进入啮合状态。
§4－4
其他齿轮传动简介
轮船招商局 正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2．航空 (1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始 研制 。 (2)发展： 1918年，北洋政府在交通部下设“ 水上飞机
”；此后十年间，航空事业获得较快发展。
斜齿条
直齿条
齿条
齿轮的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处，齿轮上的基圆、 分度圆、齿顶圆等各圆成为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐 开线齿廓也变成直线齿廓，齿轮即演化成为齿条。
直齿圆柱齿轮基本参数
轮，规定 C=C*m,C*C
顶隙
称为顶缝隙系数，我
国标准规定正常齿
C*=0.25.
标 准 齿 轮 的 几 何 尺 寸
? 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 :
模数的国家标准
3、分度圆压力角 α
发生线
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直齿圆柱齿轮
复习
说出如下齿轮字母所代表的名称：
e
齿槽宽
s
齿厚
p
齿距
h
齿高
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1、齿数Z
齿轮整个圆周上轮齿的总数
2、模数m
齿距p除以圆周率∏所得的 商
?k K
压力角
曲线和分度圆交点处
Pk rk
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
N rb ? k ? k K0
的锐角称为分度圆压
O
力角，用α表示。
基圆
? 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
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。
机械设计-齿轮的几何参数和基本尺寸的计算
名称
代号
应用公式
小齿轮（mm）
大齿轮（mm）
分度圆直径
d
d=mz
1 =10×20=200
2 =10×32=320
齿顶圆直径
da
da=m(z+2)
da1=10×（20+2）=220
da2=10×（32+2）=340
齿根圆直径
df
df= m(z-2.5)
作用线方向）之间所夹锐角，也用α表示。
齿轮的几何参数和基本尺寸的计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
m=4 z=16
m=2 z=16
2．齿数z
一个齿轮的轮齿总数。
3．模数m
齿距p除以圆周率π所得的商，即m＝ p /π。
模数已经标准化。
齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，
m=1 z=16
轮齿也越大，承载能力越强。
pb=pcosα=πmcosα
标准中心距
a
a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2
齿顶高
ha
ha=ha*m=m
齿数比
u
u=z2/z1
齿轮的几何参数和基本尺寸的计算
外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
例：有一对相啮合的标准直齿圆柱齿轮，齿数z1 =20， z2 =32，模数m=10。试计算其分度圆直径d、齿顶
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*称为顶隙系数。
我国标准规定：正常齿c*＝0.25。
齿轮的几何参数和基本尺寸的计算
外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸
可编辑ppt
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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
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验
渐开线直齿圆柱齿轮参数测定实验一、实验目的本实验旨在通过测量渐开线直齿圆柱齿轮的参数，掌握测量方法和技巧，加深对渐开线直齿圆柱齿轮的理解。
二、实验原理1.渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数渐开线直齿圆柱齿轮是一种常用的机械传动元件，其主要参数包括模数、压力角、分度圆直径、法向变位系数等。
2.测量方法（1）模数的测量模数是指每个齿轮上单位长度内所含有的牙数。
测量时可使用卡尺或游标卡尺测量分度圆周长，并除以π得到分度圆直径，再用分度圆直径除以牙数即可得到模数。
（2）压力角的测量压力角是指啮合点处法向与切向之间夹角。
常用的测量方法有切线法和棱镜法。
切线法需要制作切割器，在啮合点处与被测齿轮相切，然后读取切割器上所示的压力角。
棱镜法则是将棱镜放置在啮合点处，使棱镜的一面与齿轮啮合，然后读取棱镜上所示的压力角。
（3）分度圆直径的测量分度圆直径是指齿轮上齿根和齿顶的中心距离。
测量时可使用卡尺或游标卡尺测量分度圆周长，并除以π得到分度圆直径。
（4）法向变位系数的测量法向变位系数是指啮合时相邻两个齿根或齿顶之间距离与模数之比。
常用的测量方法有切线法、高度法和螺旋仪法等。
三、实验步骤1.准备工作（1）将被测渐开线直齿圆柱齿轮安装在测试台上，并用夹具固定。
（2）检查测量仪器是否正常工作，如游标卡尺是否灵敏、切割器是否锐利等。
2.模数的测量使用游标卡尺沿着分度圆周长逐个读取牙数，并记录下来。
然后将分度圆周长除以π得到分度圆直径，再用分度圆直径除以牙数即可得到模数。
3.压力角的测量（1）切线法：制作切割器，在啮合点处与被测齿轮相切，然后读取切割器上所示的压力角。
（2）棱镜法：将棱镜放置在啮合点处，使棱镜的一面与齿轮啮合，然后读取棱镜上所示的压力角。
4.分度圆直径的测量使用游标卡尺沿着分度圆周长逐个读取齿根和齿顶的中心距离，并记录下来。
然后将所有读数求平均值即可得到分度圆直径。
5.法向变位系数的测量（1）切线法：制作切割器，在啮合点处与被测齿轮相切，然后读取切割器上所示的距离，并除以模数即可得到法向变位系数。
直齿圆柱齿轮基本参数
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
顶隙
称为顶缝隙系数，我
国标准规定正常齿
C*=0.25.
复习
说出如下齿轮字母所代表的名称：
e
齿槽宽
s
齿厚
p
齿距
h
齿高
渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
1、齿数Z
齿轮整个圆周上轮齿的总数
2、模数m
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Байду номын сангаасmm。
O
力角，用α表示。
基圆
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
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 :
模数的国家标准
3、分度圆压力角α
发生线
在齿轮传动中，齿廓
Vk
k K
压力角
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
Pk rk
N rb k k
K0
的锐角称为分度圆压
机械原理简答题
1.渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数有哪些？其标准值是多少？基本参数：齿数.模数.齿形角.齿顶高系数和顶隙系数齿形角标准值20度齿顶高系数标准值1顶隙系数标准值0.252.渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？模数相等，压力角相等,中心距等于两个齿轮的分度圆之和除以二也等于两个齿轮齿数之和乘以模数再除以二3.在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角θ=30°，摇杆工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为若干秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？答：(1)5s；(2)5r/min4.在图示导杆机构中，已知：lAB = 40mm，试问：（1）若机构成为摆动导杆时，lAC 的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）若lAC = 50mm，且此机构成为转动导杆时，lAB 的最小值为多少？答: (1)(LAC)min＞40mm；（2）γ恒为90°；（3）（LAB）min= LAC=50mm5.在铰链四杆机构ABCD中，已知：lAD = 400mm，lAB = 150mm，lBC = 350mm，lCD = 300mm，且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？答:构件AB能作整周回转。
因为lAB+ lAD=550mm＜lBC+ lCD=650mm,且AD为机架，构件AB 为曲柄。
6.何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？答：节点所在的圆、单个齿轮没有节圆、在标准安装情况下节圆与分度圆重合7.何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？答：节点所在的压力角为啮合角、啮合角=节圆压力角、在标准安装情况下，分度圆压力角=节圆压力角，在非标准安装情况下，分度圆压力角不等于节圆压力角。
8.已知用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=2ha*/sin2a，试推导出标准斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数。
直齿圆柱齿轮参数测定doc
实验二 直齿圆柱齿轮参数测定一、实验目的1．掌握应用普通游标卡尺和公法线千分尺测定渐开线直齿圆柱齿轮基本参数的方法。
2．进一步巩固并熟悉齿轮各部分名称、尺寸与基本参数之间的关系及渐开线的性质。
二、实验内容测定一对相啮合的渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数，并判别它是否为标准齿轮。
对非标准齿轮，求出其变位系数。
三、实验设备和工具1．被测齿轮；2．游标卡尺，公法线千分尺。
3．渐开线函数表(自备)。
4． 学生自备计算器、纸和笔等文具。
四、实验原理及步骤渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有：齿数Z 、模数m 、分度圆压力角α、齿顶高系数h *a 、顶隙系数C *、中心距α和变位系数x 等。
本实验是用游标卡尺和公法千分尺测量，并通过计算来确定齿轮的基本参数。
1．确定齿数z齿数z 可直接从被测齿轮上数出。
2．确定模数m 和分度圆压力角α。
在图2－1中，由渐开线性质可知，齿廓间的公法线长度AB 与所对应的基圆弧长00ΒΑ相等。
根据这一性质，用公法线千分尺跨过n 个齿，测得齿廓间公法线长度为W n ′，然后再跨过n +1个齿测得其长度为1+'n W 。
由图3－1可知bb n b b n S nP W S P n W +='+-='+1,)1( （2－1）n n b W W P '-'=+1 （2－2）式中，P b 为基圆齿距，απcos b m P = (mm)，与齿轮变位与否无关。
图2－1 公法线长度测量b S 为实测基圆齿厚，与变位量有关。
由此可见，测定公法线长度n W '和1+'n W 后就可求出基圆齿距P b ，实测基圆齿厚S b ，进而可确定出齿轮的压力角α、模数m 和变位系数x 。
因此，准确测定公法线长度是齿轮基本参数测定中的关键环节。
（1）测定公法线长度n W '和1+'n W首先根据被齿轮的齿数Z ，按下列公式计算跨齿数。
5.0180+︒︒=Z a n （2－3）式中：α —压力角；z —被测齿轮的齿数我国采用模数制齿轮，其分度圆标准压力角是20°和15°。
渐开线齿轮参数
例子 24 26 20°模数 齿形角 全齿高 齿顶高 齿距 工作高度 齿根圆角半径 顶隙 m α = h＝2.25m ha=m p=π m h'=2m pf=0.38m c=0.25m
（二）变位直齿圆柱齿轮 高变位 模数 齿数 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 最小变位系数 齿高系数 径隙系数 齿顶高 齿根高 齿高 中心距 分度圆弦齿厚 分度圆弦齿高 m z d=mz da=d+2m(ha+x) df=d-2m(ha+c-x) Xmin=(17-Z)/17 ha*=1 c=0.25 ha=m(ha*+x) hf=m(ha*+c-x) h=m(2ha*+c) a=(z1+z2)m/2 s~=zmsin(90°+41.7°*x）/z
固定弦齿厚 固定弦齿高 公法线长度 跨测齿数
角变位 模数 齿数 齿形角 (α ') 啮合角 (α ') 未变位中心距 中心距变动系数 实际中心距 总变位系数 齿高变位系数 齿顶高 齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 分度圆弦齿厚 分度圆弦齿高 固定弦齿厚 固定弦齿高 公法线跨齿数 invα '=2tanα (x1+x2)/(z1+z2)+invα a=(z1+z2)m/2 y=(a'-a)/m;y=(z1+z2)/2*(cosα /cosα '-1) a'=m((z1+z2)/2+y) xΣ =x1+x2=(z1+z2)/2/tanα *(invα '-invα ) Δ y=xΣ -y ha=(ha*+x-Δ y)m hf=(ha*+c*-x)m h=(2ha*+c*-Δ y)m d=mz da=d+2ha df=d-2hf m z α ＝20° cosα '=cos*α /α '
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渐开线标准直齿圆柱齿轮的
课题
基本参数和几何尺寸的计算
1、知识目标：
熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称，掌握直齿圆柱齿轮的基本参数，掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的
计算。
教学目标2、能力目标：
⑴灵活运用计算公式；
⑵培养学生归纳总结能力。
3、情感目标：
理论联系实际，逐步培养学生分析、解决实际问题的能力和抽象思维能力。
教学重点直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸的计算
教学难点压力角与齿形角的关系、齿根圆直径、齿根高
教学方法采用模型直观教学法、挂图教学法、讲授法、演绎推理
教学用具模型、多媒体
课时安排 2 课时
教学过程：
复习旧课教师用教
1 、渐开线的性质具演示，
2 、渐开线齿廓啮合特性请同学回
⑴能保持瞬时传动比的恒定答渐开线
⑵具有传动的可分离性的性质？
新课教学
渐开线标准直齿圆柱齿轮的
基本参数和几何尺寸的计算
任务一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称
展示多媒
体图片，
使学生对
渐开线标
准直齿圆
柱齿轮各
部分的名
称认识更
直观。
1 、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。
齿顶圆直径以 d a表示。
2 、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。
齿根圆直径以d f表示。
3 、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。
分度
圆直径以 d 表示。
4 、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度
圆弧长。
齿厚以 s 表示。
5 、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的
分度圆弧长。
齿槽宽以 e 表示。
6 、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。
齿
距以 p 表示。
7 、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的
宽度。
齿宽以 b 表示。
8 、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。
齿顶高以
h a表示。
9 、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。
齿根高以
h f表示。
10 、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
齿高以h 表
示。
任务二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
直齿圆柱齿轮的基本参数共有：齿数、模数、齿形角、
齿顶高系数和顶隙系数五个，是齿轮各部分几何尺寸计算的
依据。
1 、齿数 z
一个齿轮的轮齿总数。
2 、模数 m
齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即
pz =π ,式中
d
z 是自然数，π 是无理数。
为使 d 为有理数的条件是 p/π
为有理数，称之为模数。
即：m = p/π
模数的大小反映了齿距的大小，也及时反映了齿轮的
大小、已标准化。
模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。
齿数相
等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，齿轮就越大，承
载能力越强：分度圆直径相等的齿轮，模数越大，承载能
力越强。
如图所示：
出示教具
并提问：
模数与轮
齿有什么
关系？
3 、齿形角α
在端平面上，通过端面齿廓上任意一点的径向直线与展示多媒体图片，
齿廓在该点的切线所夹的锐角称为齿形角，用α表示。
渐观察挂图开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远，齿形角越中压力角
大，基圆上的齿形角α=0°。
对于渐开线齿轮，通常所说与轮齿的形状的关
的齿形角是指分度圆上的齿形角。
国标规定：渐开线齿轮系，强调分度圆上的齿形角α=20°。
我国标准
规定渐开渐开线圆柱齿轮分度圆上齿形角α的大小可用下式表线圆柱齿示： cos α=r b / r 轮分度圆
上的齿形
角
α=20°。
分度圆上齿形角大小对齿轮形状有影响（如上图）：当
分度圆半径不变时，齿形角减小，轮齿的齿顶变宽，齿根
变窄，承载能力降低；齿形角增大，轮齿的齿顶变窄，齿
根变宽，承载能力增大，但传动费力。
综合考虑传动性能
和承载能力，我国标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿
形角α=20°。
4 、齿顶高系数h a*
对于标准齿轮，h a=h a*m , h a*=1
5 、顶隙系数c*
当一对齿轮啮合时，为使一个齿轮的齿顶面不与另一
个齿轮的齿槽底面相接触，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。
如图：
对标准齿轮规定：
c=c* m， c*=0.25
任务三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
标准直齿圆柱齿轮：采用标准模数 m ，齿形角α=20 o，齿顶高系数 h a*=1，顶隙系数 c*=0.25，端面齿厚 s 等于端面齿槽宽 e 的渐开线直齿圆柱齿轮，称为标准直齿圆柱齿
轮，简称标准直齿轮。
1 、模数m
M =p/ π
2 、分度圆直径 d
齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定，d=mz
3 、齿距p
M = p/ π，得 p =m π
4 、齿厚s和槽宽e
标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等，即：s= e= p/2 5 、齿顶高h a
齿顶圆与分度圆之间的径向距离。
由 h a=h a* m，而 h a*=1，
得 h a=m
6 、齿根高h f
齿根圆与分度圆之间的径向距离。
因为 c= c*m ，而 c*=0.25，所以 h f= h a+c
=（h a* +c*）m
=1.25 m
7 、齿高h
齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
h=h a+ h f
=m +1.25 m
=2.25 m
8 、齿顶圆直径d a和齿根圆直径d f
由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿
根圆直径的计算公式：
d a=d+2 h a d f= d-2 h f
=mz +2 m =mz -2 ×1.25 m
m z m z
= +2) =
( ( -2.5)
9 、基圆直径d b
由 cos α=r b / r，可以推出：d b= d cos α
以上均为单个标准直径圆柱齿轮的计算公式，如果是
一对外啮合直齿圆柱齿相啮合，而应有中心距。
10 、中心距a
齿轮副的两轴线之间的垂直距离。
a=d1/2+ d2/2
=m（z1 + z2）/2
即：外啮合标准直径圆柱齿轮的几何尺寸的计算公式
名称代号计算公式
齿形角α标准齿轮为 20 °
模数m m =p／π
齿厚s s = p ／2 让学生归纳总结：外啮合标准直径圆柱齿轮的几何尺寸的计算公式。
齿槽宽 e e = p ／2 齿距 p p = m π 基圆齿距 p b
p b = p cos α
齿顶高 h a
h a = h a *
m = m
齿根高
h f h f =（ * + * ） =1.25 m
h a
c m
齿高 h h = h a +h f =2.25 m
分度圆直径 d d = mz 齿顶圆直径 d a
d a = m (z +2)
齿根圆直径 d f d f = d -2 h f = m (z-2.5)
基圆直径 d b
d b = d cos α 标准中心距
a
a = m （ z 1+z 2）/2
课堂练习：
例 1 ：已知一标准直齿圆柱齿轮，模数
数 z =40 ，试求各部分尺寸？
解：略
m =4mm
学生进行，齿课堂练习，教师巡回指导
例 2 ：已知一标准直齿圆柱齿轮，齿数
=30 ，齿根圆
请一位同
学在黑板
z
直径 d f 等于 192.5
㎜。
试求齿距 p 、齿顶圆直径
圆直径 d 和齿高 h ？
解：略
d a 、分度 上演算，
最后教师
讲解。
加
深学生对
计算公式
的掌握和
灵 活 运
用。
任务四、直齿圆柱齿轮内啮合齿轮简介
如图所示：展示多媒
体图片和
教具演示
它与外齿轮相比有以下不同点：⑴内齿轮的齿顶圆小
于分度圆，齿根圆大于分度圆。
⑵内齿轮的齿廓是内
凹的，其齿厚和齿槽分别对应于
外齿轮的齿槽宽和齿厚。
⑶为使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必
须大于基圆。
当要求齿轮传动轴平行，回转方向一致，且传动结构
紧凑时，可采用内啮合齿轮传动。
课堂小结
1、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数
直齿圆柱齿轮的基本参数共有：齿数、模数、齿形角、
齿顶高系数和顶隙系数五个，是齿轮各部分几何尺寸计算
的依据。
2、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
4 标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式有12 个，即
个圆的直径， 3 个高， 3 个弧长， 1 个中心距。
它对齿轮制
造、安装和使用非常有用。
课后作业
课本第 87 页： 40 、 41 两题。