齿轮齿条基本知识

齿轮齿条的基本知识

为了传递动力，我们需要用到齿轮齿条，齿轮齿条的基本术语有齿轮的大小、压力角、齿数等，简单介绍一下理解齿轮所必要的术语、尺寸、换算关系等基础知识。

材料：

S45C(机械构造用碳素钢）

S45C是含碳量为45%的中碳钢（Steel)的代表，因为进货非常容易，正齿轮，斜齿齿轮，齿条，伞形齿轮，蜗杆等各种齿轮多使用这种材料。

SCM440(铬钼合金钢）

含碳量C=40%,成分中含有铬/钼等成分的中碳合金钢。比S45C的强度高，通过调质或高频淬火处理可提高硬度，用来制造各种不同的齿轮。

齿轮的大小

ISO（国际标准化机构）规定，表示齿轮大小的单位使用模数。但是，实际上还使用其他方式来表示齿轮的大小。

模数

模数M=1（P=3.1416）

模数M=2（P=6.2832）

模数M=4（P=12.566）

模数乘以圆周率即可得到齿距（P）。齿距是相邻两齿之间的长度。P=圆周率X模数（πm）CP（周节）

周节即圆周齿距。也就是齿距（P）。

例如，使用周节CP可以制作齿距为CP5\CP10\CP15\CP20这样齿距为整数的齿轮。

与模数的换算关系m=cp/π

DP（径节）

英文为Diametral pitch。

按ISO标准规定，长度单位使用毫米（mm）。但在美国、英国等国家，一直使用英寸作为长度单位。在这些国家中使用DP来表示齿轮的大小。

与模数的换算关系m=25.4/DP

压力角

决定齿轮齿形的参数。即齿轮齿面的倾斜度。

压力机（a）一般采用20°。但有时客户的图纸也有14.5°，15°、17.5°，所以这些都要注意。

齿数

以上所叙述的模数，压力角，齿数是齿轮的三大基本参数。以此参数为基础计数齿轮各部尺寸。

齿高和齿厚

齿轮的高度由模数（m）来决定。在这里我简单介绍一下齿高（h）/齿顶高（ha）/齿根高（hf）齿高（h）是从齿顶到齿根的高度。

h=2.25m（=齿顶高+齿根高）

齿顶高（ha）是从齿顶到分度线（中线）的高度。（分度线是计算齿条尺寸的基准线）

ha=1.00m

齿根高（hf）是从齿根到分度线（中线）的高度。

hf=1.25m

齿厚（s）的基准是齿距（P）的一半。

S=πm/2 P=πm

直齿轮

已经介绍了有关齿轮的基本参数，接下来，将介绍有关直齿齿轮齿条的各部分的名称和尺寸计算决定齿轮大小的参数是齿轮的分度圆直径（d）。

分度圆直径（d）d=zm

齿顶圆直径（da）da=d+2m

齿根圆直径（df）df=d-2.5m

在这里所介绍的齿顶圆和齿根圆，可以直接看到，而分度圆在实际的齿轮上无法直接看到。因为分度圆是为了决定齿轮的大小而假设的圆。

斜齿轮

特点：比直齿的强度要高，噪音以及振动小

缺点是轴方向产生推力

端面模数（mt）和法向模数（mn）的关系式

Mt=mn/cosb

分度圆直径d=zmn/cosb

什么是调质处理？

调质处理是将淬火及高温回火相结合，调整钢材（钢件）硬度/强度/韧性的热处理

因为调质后的材料及制品要进行机械加工，所以硬度达不到淬火后那么高

什么是高频淬火

像S45C或SCM440这样含碳量在35%以上的碳素钢，对其表面进行硬化处理的方法。要注意的是，对齿轮进行高频处理后，会发生齿面及齿顶的硬度达到使用要求，但齿根部分达不到淬火硬度的情况。硬度低于渗碳淬火处理的硬度。齿轮经过高频淬火后精度下降。作为高精度齿轮使用时需要对齿轮做磨削加工。

另外还有渗碳处理，氮化处理