齿轮几何参数设计计算
渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式
渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式基本参数名称符号公式分度圆直径 d 齿顶高 h a齿根高 h f 全齿高 h 齿顶圆直径 d a (参照注释1) 齿根圆直径 d f (参照注释1) 基圆直径 d b 齿距 p齿厚 s槽宽 e中心距 a (参照注释1) 顶隙 c基圆齿距 p b (参照注释2) 法向齿距 p n注释:1、上面的符号用于外齿轮,下面的符号用于内齿轮;中心距计算公式上面符号用于外啮合齿轮传动,下面符号用于内啮合齿轮传动。
2、因为,所以。
齿轮基本参数:螺纹计算公式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 P1.25-0.118 P1.5-0.132 P1.75-0.150 P2.0-0.16 P2.5-0.17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:?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.?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.?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:?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.?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:?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?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 ?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。
标准齿轮参数计算
标准齿轮参数计算标准齿轮模数尺数计算公式找对应表太不现实了!告诉你⼀简单的: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-(4.53模数)⽐如:M4 32齿34*3.5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齿中⼼距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2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上⾯数值以外为⾮标准齿轮,不要采⽤!塑胶齿轮注塑后要不要⼊⽔除应⼒精确测定斜齿轮螺旋⾓的新⽅法Circular Pitch (CP)周节齿轮分度圆直径d的⼤⼩可以⽤模数(m)、径节(DP)或周节(CP)与齿数(z)表⽰径节P(DP)是指按齿轮分度圆直径(以英⼨计算)每英⼨上所占有的齿数⽽⾔径节与模数有这样的关系: m=25.4/DPCP1/8模=25.4/DP8=3.175 3.175/3.1416(π)=1.0106模1) 什么是「模数」?模数表⽰轮齿的⼤⼩。
R模数是分度圆齿距与圆周率(π)之⽐,单位为毫⽶(mm)。
除模数外,表⽰轮齿⼤⼩的还有CP(周节:Circular pitch)与DP(径节:Diametral pitch)。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2) 什么是「分度圆直径」?分度圆直径是齿轮的基准直径。
齿轮的基本参数和计算公式
齿轮的基本参数和计算公式齿轮是一种常见的机械元件,广泛应用于机械传动系统中。
了解齿轮的基本参数和计算公式对于正确设计和选择齿轮传动具有重要的意义。
下面将详细介绍齿轮的基本参数和计算公式。
一、齿轮的基本参数1.分度圆直径(D):齿轮两侧齿槽最低点所在的圆的直径,是齿轮设计的基本参数。
2.齿数(z):齿轮上的齿的数量。
齿数一般为整数,两个齿轮的齿数比可以决定齿轮传动的速比。
3.法向模数(m):齿轮的模数,是齿轮设计中的重要参数。
可以通过齿轮的公称齿数和分度圆直径来计算。
4.齿廓圆直径(D_a):位于齿槽底部的圆的直径,决定了齿轮传动的拓扑形状。
5.齿顶圆直径(D_f):齿槽的顶部所在的圆的直径,与齿槽的接触和传力能力有关。
6.齿底圆直径(D_b):齿槽底部所在的圆的直径,与齿槽的接触和传力能力有关。
7.齿距(p):相邻齿的中心距离,是齿轮传动中两个齿轮之间的齿距参数。
8.压力角(α):相接触齿廓线与法线之间的夹角,影响着齿轮接触性能和传力能力。
二、齿轮的计算公式1.模数(m)的计算公式:m=D/z2.齿距(p)的计算公式:p=πm3.弧齿高(h_a)和压力角(α)的计算公式:h_a = m(cos(α) + cos(α - φ))其中,φ为齿顶圆角。
4.齿顶高(h_f)和压力角(α)的计算公式:h_f = m(cos(α) + cos(α + φ))其中,φ为齿顶圆角。
5.齿厚(s)的计算公式:s = m(π/2 + tan(α) - α)6.齿廓圆直径(D_a)的计算公式:D_a=D+2m7.齿顶圆直径(D_f)的计算公式:D_f = D + 2m(cos(α) + cos(α + φ))8.齿底圆直径(D_b)的计算公式:D_b = D - 2m(cos(α) + cos(α - φ))需要注意的是,上述公式中齿顶圆角(φ)是一个常量,一般情况下取20°。
三、齿轮的计算过程1.根据传动比确定主动轮的分度圆直径和齿数。
双径节齿轮计算公式
双径节齿轮计算公式是一种用于计算双径节齿轮几何尺寸的公式。
双径节齿轮是一种常见的齿轮类型,其齿数和模数都比普通齿轮要大,因此需要使用特殊的计算公式来进行几何尺寸的计算。
双径节齿轮计算公式的具体形式如下:
1. 齿数计算:Z = 2 * m * π * R / d
2. 模数计算:m = π * d / (2 * R)
3. 压力角计算:α = atan(m / R)
4. 螺旋角计算:β = atan(e / d)
其中,Z表示齿数,m表示模数,d表示分度圆直径,R表示齿轮半径,α表示压力角,β表示螺旋角,e表示基圆半径。
这些参数都是双径节齿轮的基本参数,需要通过测量或已知条件获得。
通过使用双径节齿轮计算公式,可以方便地计算出双径节齿轮的几何尺寸,包括齿数、模数、压力角、螺旋角等。
这些参数对于齿轮的设计、制造和使用都非常重要,因此双径节齿轮计算公式在工程实践中具有广泛的应用价值。
需要注意的是,双径节齿轮计算公式的应用有一定的限制条件,例如在某些情况下需要考虑弹性变形等因素的影响。
此外,不同的双径节齿轮设计要求也可能需要对计算公式进行适当的调整或修正。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑和选择。
变位齿轮几何尺寸计算
变位齿轮几何尺寸计算
变位齿轮是齿轮传动系统中常用的一种齿轮,主要用于传递旋转运动和扭矩。
其特点是在齿轮齿条的侧面具有斜面,能够实现平滑传动和减小齿轮传动时的冲击和噪声。
在设计变位齿轮时,需要进行几何尺寸的计算来保证齿轮的运转性能。
变位齿轮的几何尺寸计算主要包括齿轮的模数、齿数、齿顶高和齿根深等参数。
下面将详细介绍每个参数的计算方法。
1.模数(m)的计算:
模数是齿轮齿条的基本尺寸,它表示齿轮齿条的大小。
模数的计算根据传动所需的扭矩和功率来确定,通常使用公式:
m=K∛(T/P)
其中,m为模数,K为系数(一般取20),T为传动所需扭矩,P为传动功率。
2.齿数(z)的计算:
齿数表示齿轮上的齿的数量。
齿数的计算根据传动比和模数来确定,一般使用公式:
z=m×i
其中,i为传动比。
3.齿顶高(h_a)和齿根深(h_f)的计算:
齿顶高表示齿轮齿条的最高点到齿顶的距离,齿根深表示齿轮齿条的最低点到齿底的距离。
它们的计算可以使用公式:
h_a=1.25×m
h_f=1.35×m
上述是变位齿轮几何尺寸计算的基本方法,但实际设计中还需要考虑齿轮的齿向角、齿轮间的啮合角、齿轮侧隙等因素。
此外,变位齿轮的几何尺寸还需要满足一些额外的要求,如齿轮的强度和刚度等。
关于变位齿轮几何尺寸计算的更详细内容可以参考相关的齿轮设计手册和专业参考书籍。
摆线圆柱齿轮传动的设计计算
摆线圆柱齿轮传动的设计计算1.引言摆线圆柱齿轮传动是一种常见的机械传动装置,用于实现两个轴之间的动力传递。
本文将介绍摆线圆柱齿轮传动的设计计算方法,包括齿轮几何参数的计算以及传动比的确定。
2.齿轮几何参数的计算齿轮的几何参数是传动设计的重要基础,主要包括模数、齿数、齿轮厚度等。
下面介绍了摆线圆柱齿轮几何参数的计算方法。
2.1模数的计算摆线圆柱齿轮的模数是齿轮的重要参数,它决定了齿轮的尺寸大小。
模数的计算公式如下:m=(2*r)/(z1+z2)其中,m为模数,r为两个齿轮中心距离的一半,z1和z2分别为两个齿轮的齿数。
2.2齿数的确定齿数是齿轮传动的另一个重要参数,它决定了齿轮的啮合情况。
齿数的确定一般需要考虑传动比、齿轮厚度等因素。
具体的计算方法可以采用齿轮啮合原理和几何公式来确定。
2.3齿轮厚度的计算齿轮的厚度决定了其强度和刚度,是传动设计中需要考虑的重要因素。
齿轮厚度的计算可以采用弯曲强度和齿面强度的计算方法。
3.传动比的确定传动比是摆线圆柱齿轮传动设计的关键参数,它决定了输入轴和输出轴的转速比。
传动比的确定需要考虑齿轮的齿数和啮合原理。
下面介绍两种常用的传动比计算方法。
3.1齿数比法齿数比法是一种常用的传动比计算方法,可以用于确定传动时的转速比。
其计算公式如下:i=z2/z1其中,i为传动比,z1和z2分别为输入轴和输出轴的齿数。
3.2速比法速比法是另一种常用的传动比计算方法,它考虑了齿轮的线速度和圆周速度的关系。
其计算公式如下:i=(n2*d2)/(n1*d1)其中,i为传动比,n1和n2分别为输入轴和输出轴的转速,d1和d2分别为输入轴和输出轴的直径。
4.结论摆线圆柱齿轮传动的设计计算是机械传动设计的关键步骤,本文介绍了齿轮几何参数的计算方法以及传动比的确定方法。
通过合理的设计计算,可以确保摆线圆柱齿轮传动的可靠性和高效性。
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安全齿顶高度h1 = m × (1 + h) / 2 = 2 × (1 + 0.25) / 2 = 2.5mm 实际齿顶高度h2 = h1 + c × m = 2.5 + 0.2 × 2 = 2.9mm安全齿根高度h3 = m × (1 - h) / 2 = 2 × (1 - 0.25) / 2 = 1.5mm实际齿根高度h4 = h3 + c × m = 1.5 + 0.2 × 2 = 1.9mm齿顶间隙C1 = 0.25 × m = 0.5mm齿根间隙C2 = 0.3 × m = 0.6mm齿顶圆直径da = d + 2h2 = 60 + 2 × 2.9 = 65.8mm齿根圆直径df = d - 2h4 = 60 - 2 × 1.9 = 56.2mm一个齿的圆弧长度L = mπ = πd / z = π × 60 / 30 = 6.28mm对于斜齿轮:1. 基本参数- 模数m:同直齿轮。
斜齿轮设计计算过程
斜齿轮设计计算过程斜齿轮是一种常见的传动装置,具有传递大转矩、平稳运转、精度高等优点,在各种机械设备中广泛应用。
斜齿轮的设计计算涉及到齿轮的基本几何参数、载荷计算、传动比选择等方面。
下面将详细介绍斜齿轮设计计算的过程。
一、齿轮的基本几何参数设计1.模数的选择:模数是斜齿轮设计的重要参数,它是齿轮齿数与分度圆直径之比。
根据所要传递的功率、速度和转矩大小,选择合适的模数。
通常,模数的选择与齿数有关,齿数多则模数小,齿数少则模数大。
2.齿数的确定:齿数与模数有关,一般模数越大,齿数越少。
齿数的确定是通过传动比和传动效率来选择的。
传动比是输入轴的转速与输出轴的转速之比,传动效率是指输入功率与输出功率之比。
3.齿轮齿宽的确定:齿轮齿宽的确定主要与所要传递的功率及轴向载荷有关。
齿宽一般比轴向载荷要大一些,通常为2-3倍。
4.齿轮齿数的选择:齿数的选择要注意齿轮尺寸、密度与传动比之间的关系,并根据啮合角、齿侧力系数等因素进行计算。
5.齿轮齿形修正:齿形修正是为了解决齿轮啮合中的啮合误差,提高传动效率和齿轮的寿命。
齿形修正一般采用弯曲齿形法。
二、载荷计算1.受力分析:首先需要确定齿轮在工作过程中所受的载荷类型和方向。
常见的载荷有径向力、轴向力和弯矩。
2.力的计算:根据齿轮传动的理论公式,计算齿轮所受的各个力的大小,并确定其作用点位置。
3.强度计算:根据齿轮所受载荷的大小和方向,采用材料的抗弯强度、接触强度等指标进行强度计算,判断齿轮的强度是否满足要求。
三、传动比选择根据所要传递的转速和转矩大小,选择合适的传动比。
一般情况下,传动比应选择为整数或近似值,以便于加工制造和传动装置的调整。
四、传动系统的优化设计在完成基本的几何参数设计和载荷计算后,可以对传动系统进行优化设计。
包括选取合适的传动方式、齿轮材料的选择、齿轮的热处理等。
五、齿轮加工制造根据已完成的设计计算结果,制定相应的加工工艺和技术要求,进行齿轮的加工制造。
标准齿轮计算公式
标准齿轮计算公式首先,我们来看一下齿轮的基本参数。
齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽、压力角等。
其中,模数是齿轮的重要参数之一,它表示齿轮齿数与直径的比值,通常用符号m表示。
齿数则表示齿轮上的齿的数量,用符号z表示。
齿宽是齿轮齿面的宽度,用符号b表示。
压力角是齿轮齿面上法线方向与齿轮轴线的夹角,通常取20°或25°。
接下来,我们将介绍标准齿轮的计算公式。
在齿轮设计中,最常用的是齿轮的基本参数计算公式,包括模数、齿数、齿宽等。
这些参数的计算公式如下:模数m的计算公式为:m = (π D)/ z。
其中,D为齿轮的分度圆直径,z为齿数。
齿宽b的计算公式为:b = m (z1 + z2)/ 2。
其中,z1和z2分别为两个相啮合齿轮的齿数。
齿轮的分度圆直径D的计算公式为:D = m z。
其中,m为模数,z为齿数。
压力角α的计算公式为:tanα = ((tanβ1 + tanβ2)/ 2)/ cosγ。
其中,β1和β2分别为两个相啮合齿轮的压力角,γ为法向变位系数。
以上是标准齿轮的基本参数计算公式,通过这些公式可以计算出齿轮的各项参数,为齿轮传动系统的设计提供基础数据。
除了基本参数的计算外,齿轮传动系统中还需要考虑齿轮啮合的几何参数。
齿轮啮合的几何参数包括齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径等。
这些参数的计算公式如下:齿顶高h的计算公式为:h = m。
其中,m为模数。
齿根高hf的计算公式为:hf = 1.25 m。
其中,m为模数。
齿顶圆直径da的计算公式为:da = m (z + 2)。
其中,m为模数,z为齿数。
齿根圆直径df的计算公式为:df = m (z 2.5)。
其中,m为模数,z为齿数。
通过以上公式的计算,可以得到齿轮啮合的几何参数,进一步完善齿轮传动系统的设计。
总结一下,本文介绍了标准齿轮计算的基本原理和方法,包括齿轮的基本参数计算公式和齿轮啮合的几何参数计算公式。
这些公式为齿轮传动系统的设计提供了重要的参考数据,希望能对读者有所帮助。
齿轮的基本参数和计算公式
87一基本参数表示;齿顶圆:轮齿齿顶所对应的圆称为齿顶圆,其直径用d齿根圆:齿轮的齿槽底部所对应的圆称为齿根圆,直径用df表示。
齿厚:任意直径dk的圆周上,轮齿两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿厚,用sk表示;齿槽宽:任意直径dk的圆周上,齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽,用ek表示;齿距:相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距,用表示。
设z为齿数,则根据齿距定义可,故。
齿轮不同直径的圆周上,比值不同,而且其中还包含无理数k也是不等的。
又由渐开线特性可知,在不同直径的圆周上,齿廓各点的压力角分度圆:为了便于设计、制造及互换,我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数),并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆,其直径以d表示。
表示,我国国家标准规定的标准压力角为20°压力角:分度圆上的压力角简称为压力角,以模数:分度圆上的齿距p对的比值称为模数,用m表示,单位为mm,即。
模数是齿轮的主要参数之一,齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比,m越大,则p 越大,轮齿就越大,轮齿的抗弯能力就越强,所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。
顶隙:顶隙c=c*m是指一对齿轮啮合时,一个齿轮的齿顶圆到另一个齿轮的齿根圆的径向距离。
顶隙有利于润滑油的流动。
表示;齿顶高:轮齿上介于齿顶圆和分度之间的部分称为齿顶,其径向高度称为齿顶高,用h齿根高:轮齿上介于齿根圆和分度之间的部分称为齿根,其径向高度称为齿根高,用hf表示标准齿轮:标准齿轮:分度圆上齿厚与齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值的齿轮为标准齿轮。
因此,对于标准齿轮有模数和齿数是齿轮最主要的参数。
在齿数不变的情况下,模数越大则轮齿越大,抗折断的能力越强,当然齿轮轮坯也越大,空间尺寸越大;模数不变的情况下,齿数越大则渐开线越平缓,齿顶圆齿厚、齿根圆齿厚相应地越厚;齿轮计算公式节圆柱上的螺旋角:基圆柱上的螺旋角:齿厚中心车角:销子直径:中心距离增加系数:标准正齿轮的计算(小齿轮①,大齿轮②)1.齿轮齿标准2.工齿齿形直齿3.模数 m 4.压力角5.齿数6.有效齿深7.全齿深8.齿顶隙9.基础节圆直径10.外径11.齿底直径12.基础圆直径13.周节14.法线节距15.圆弧齿厚16.弦齿厚17.齿轮油标尺齿高18.跨齿数19.跨齿厚20.销子直径21.圆柱测量尺寸(偶数齿)(奇数齿)其中,22.齿隙?移位正齿轮计算公式(小齿轮①,大齿轮②)1.齿轮齿形转位2.工具齿形直齿3.模数4.压力角5.齿数6.有效齿深7.全齿深或8.齿隙9.转位系数10.中心距离11.基准节圆直径12.啮合压力角13.啮合节圆直径14.外径15.齿顶圆直径16.基圆直径17.周节18.法线节距19.圆弧齿厚20.弦齿厚21.齿轮游标尺齿高22.跨齿数23.跨齿厚24.梢子直径25.圆柱测量尺寸(偶数齿)(奇数齿)标准螺旋齿的计算公式(齿直角方式)(小齿轮①,大齿轮②)1. 齿轮齿形标准2. 齿形基准断面齿直角3. 工具齿形螺旋齿4. 模数5. 压力角6. 齿数7. 螺旋角方向(左或右)8. 有效齿深9. 全齿深10. 正面压力角11. 中心距离12. 基准节圆直径13. 外径14. 齿底圆直径15. 基圆直径16. 基圆上的螺旋角17. 导程18. 周节(齿直角)19. 法线节距(齿直角)20. 圆弧齿厚(齿直角)21. 相当正齿轮齿数22. 弦齿厚23. 齿轮游标尺齿深24. 跨齿数25. 跨齿厚26. 梢子直径其中,27. 圆柱测量尺寸(偶数齿)(奇数齿)28. 齿隙移位螺旋齿的计算公式(齿直角方式)(小齿轮①,大齿轮②)1. 齿轮齿形移位2. 齿形基准断面齿直角3. 工具齿形螺旋齿4. 模数(齿直角)5. 压力角(齿直角)6. 齿数7. 螺旋方向8. 有效齿深9. 全齿深10. 移位系数11. 中心距离12. 正面模数13. 正面压力角14. 相当正齿轮齿数15. 齿直角啮齿压力角16. 基准节圆直径17. 外径18. 啮齿节圆直径19. 基圆直径20. 基础圆柱上的螺旋角21. 圆弧齿厚22. 弦齿厚23. 齿轮游标尺齿高24. 跨齿数25. 跨齿厚26. 销子直径27. 圆柱测量尺寸(偶数齿)注:齿隙 f=m 1.25以下 0.025-0.075m 1.25-2.5 0.05-0.10。
汽车主减速器锥齿轮设计计算
4.2.1主动弧齿锥齿轮组合强度计算对弧齿锥齿轮进行静力分析计算⑷,具体计算过程如下:已知几何参数:法向压力角:a n =20°中点螺旋角:Pm=35°齿数:z主=20 z从=48齿数比:u=2.4大端模数:m e=8.9167伽齿顶咼:h a 主=10.453 mm h a从=4.705 mm名称代号计算公式说明主动齿轮大端分度圆直径d主d主=me Z i = 8.9167^20 =178.334 m分锥角S 6主=arctan(z主/z从) = 22.61986 °锥距R R =d主/2sin S主土178.334/2sin22.61986°=231.8342m齿宽 b b =70 mm中点模数m mm m =me(1—0.5毋R)=8.9176(1 —0.5X 0.3)=7.579195 m中点法向模数mnm m nm = mm cos W = 7.579195 汉cos35 6.20S5 mm正交(刀=90 °)锥齿轮齿根弯曲应力计算公式FtSK v" Y XCT =------------------------F bm t J名称符号计算说明已知转矩:丁主=15000Nm公式2000x1主"d 主-2000>< 15000—168223 6702N5.11-2作用于大 端分度圆178.334…F t已知转矩:T 主 =7500 Nm上的切向20005Ft=d 主= 200X 7500“4iii 8351N力178.334已知转矩:T 主 =6000 Nml 20005 “ d 主-2000>< 6000一 67289 48808N178.334使用系数K AK A =1查表5.9-1 动载系数 K VP5-119说明 齿向载荷 分布系数 K Fp心尸1.1查图5.11-1尺寸系数 Y XY X=0.76查图5.11-3齿宽 b b =70 mm大端端面模数m tg =8.9167几何系数J 」主=0.2991 」从=0.2893查图5.11-4计算的齿转矩:丁主=15000 Nm 时P5-124根弯曲应168223.6702 咒仔仔 1.仔0.76= 753.3118 Mpa= 778.83014 Mpa 中力aF 主_70汉 8.9167 汉0.2991式 5.11-3F从70 8.9167 汇 0.2893转矩:丁主=7500 Nm时84111.8351 x1x1x1.1x0.76 一主一—376.6559 Mpa70x8.9167x0.299184111.8351 O 灯疋 1.1 汉0.76 “c 一一一cr F从= ---------------------- =389.4151 Mpa70x8.9167x0.2893转矩:丁主=6000 Nm时67289.488081灯灯.仆0.76 ...... “一cr F主 =---------------------- =301.3248Mpa70 汉8.9167 汉0.299167289.48808Sx1x1.1x0.76 门一““一6 从——311.5322Mpa 齿轮的弯曲许用应力问fcr F ]"KW FEF S其中:1.K N寿命系数(弯曲疲劳寿命系数查图10-18心=1.15)2.<T FE轮齿的疲劳极限,图纸上给的齿轮表面硬度为HRC58~64弯曲疲劳极限值用<T FE代入,查图10-20(d)得,b FE =1050Mpa3.S疲劳强度安全系数一般取 1.25~1.5,因此取S =1.3m r 1 1.15勺050所以,[坊]= ------- = 928.85MPa参考《机械设计第八版》高等教育出版社,P205比较计算结果:取F计算值大者比较输入 1.5"04Nm : 计算弯曲应力778.8Mpa*许用弯曲应力928.8Mpa弯曲强度满足设计要求输入7500Nm:计算弯曲应力389.4MpaV许用弯曲应力928.8Mpa 弯曲强度满足设计要求输入6000Nm:计算弯曲应力311.5Mpa<许用弯曲应力928.8Mpa 弯曲强度满足设计要求齿面接触应力计算公式:(J Zp.5F tmax K A K v K^Z X Z RH刑bd主I V F t、t max弹性系数Z E一对钢制齿轮:Z E = 189.占N / mm2见P5-125说明转矩:丁主=15000 Nm时般取F tmax=168223.6702 NFt-F max —厂t主主动轮运转中最大Ft max 转矩:丁主=7500 Nm时切向力F tmax =84111.8351转矩:丁主=6000 Nm时F tmax=67289.48808使用系数K A K A=1 见表5.9-1 锥齿轮动载系数K V K V =1见P5-119说明齿向载荷分布系数K H P K H B=1查表5.11-1有效齿宽 bb =70 mm主动轮大端分度圆d主d主=178.334 m直径尺寸系数Z X Z x =1见P5-125说明=1764.051929MPa转矩:T 主=6000 Nm 时__ J1.5 乂 67289.48808 勺 x 1 勺 乂 1 6 =189.8、 --------------------------, 70 178.334 0.117 = 1577.816246MPa表面状况系数 Z RZ R =1见 P5-125几何系数II =0.117查图 5.11-12转矩:T 主 =15000 Nm 时89.8「5 168223.6702 * 1 2 3 1 1 170 178.334 0.117= 2494.746163MPa 转矩:T 主二7500 Nm 时计算齿面 接触应力;「H-189.81.5 84111.8351 1 1 1 170 178.334 0.117参考《机械 设计第八 版》高等教 育出版社,P205齿轮的许 用接触应 g 力问比较计算结果取接触应力列较大者比较输入 1.5>dO4Nm :计算接触应力2494.75Mpa >许用接触应力1897.5Mpa 接触强度不满足设计要求输入7500Nm:计算接触应力1764.05Mpa<许用接触应力1897.5Mpa 接触强度满足设计要求输入6000Nm:计算接触应力1577.82Mpa<许用接触应力1897.5Mpa 接触强度满足设计要求主动弧齿锥齿轮组合在不同输入扭矩下的数据对比计算结果齿根弯曲应力(Mpa)齿面接触应力(Mpa)输入扭矩/Nm〜主动弧齿从动弧齿41.5 心0 6 主=753.3118 从=778.8301 叭=2494.74627500 a F主=376.6559 CF F从=389.4151 o H= 1764.05196000 O F主=301.3248 O F从=311.5322 OH = 1577.8162 422直齿锥齿轮组合强度计算对直齿锥齿轮进行静力分析计算⑷,具体计算过程如下:已知几何参数:法向压力角:5=27.5。
齿轮的精度等级、确定参数的公差值 一
齿轮的精度等级、确定参数的公差值一齿轮的精度等级、确定参数的公差值一传统的设计方法是依据经验用类比法,结合查表及大量繁杂的公式计算,这样的方法一是工作量大,二是不可能对各参数进行优化及筛选,很难保证齿轮精度设计的合理性。
因此,借用了辅助软件对齿轮的几何参数进行计算后,对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理,使齿轮的精度设计达到快速、准确、合理,齿轮设计起来就没那么费时和吃力了。
引言现行的机械行业中在齿轮设计的过程里,非常缺乏对几何参数计算的比较统一的软件,很多时候只是采用手工计算、取大概的数值,对于一些比较复杂的齿轮来说,制造出来的齿轮存在误差较大。
传统的设计方法是依据经验用类比法,结合查表及大量繁杂的公式计算,这样的方法一是工作量大,二是不可能对各参数进行优化及筛选,很难保证齿轮精度设计的合理性。
因此,借用了辅助软件对其进行计算后,对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理,使齿轮的精度设计达到快速、准确、合理,齿轮设计起来就没那么费时和吃力了。
我国现有(1)GB/T10095。
1-2001渐开线圆柱齿轮精度第一部分:轮齿等效ISO1328-1。
(2)GB/T10095。
2-2001渐开线圆柱齿轮精度第二部分:径向综合等效ISO1328-2。
1.渐开线圆柱齿轮几何参数计算相关研究综述1.1渐开线圆柱齿轮国内的研究现状1.1.1齿轮的简介标准齿轮的结构构造图如图1。
图1齿轮构造图齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆和分度圆。
轮齿简称齿,是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分,这些凸起部分一般呈辐射状排列,配对齿轮上的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆;分度圆,是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。
渐开线齿轮比较容易制造,且传动平稳,传递速度稳定,传动比准确,渐开线圆柱齿轮是机械传动量大而广的基础零部件,广泛在汽车、拖拉机、机床、电力、冶金、矿山、工程、起重运输、船舶、机车、农机、轻工、建工、建材和军工等领域中应用。
斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算
齿轮机构 > 斜齿圆柱齿轮传动 > 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算基本参数
法面参数: (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面)端面参数: (垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面)
法面参数与端面参数的换算关系
1)标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮, 其法面参数是标准值,即:
法面摸数m n符合国家规定的标准摸数系列表(GB/T1357-87).
法面压力角
法面齿顶高系数
法面顶隙系数
2)端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高系数:
端面顶隙系数:
3)斜齿轮的标准中心距公式
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调节中心距的大小,使得凑中心距有多了一条途径。
弧齿锥齿轮几何参数设计
第14章 弧齿锥齿轮的轮坯设计14.1 弧齿锥齿轮的基本概念14.1.1 锥齿轮的节锥对于相交轴之间的齿轮传动,一般采用锥齿轮。
锥齿轮有直齿锥齿轮和弧齿锥齿轮。
弧齿锥齿轮副的形式如图14-1所示,与直齿锥齿轮相比,轮齿倾斜呈弧线形。
但弧齿锥齿轮的节锥同直齿锥齿轮的节锥一样,相当于一对相切圆锥面作纯滚动,它是齿轮副相对运动的瞬时轴线绕齿轮轴线旋转形成的(图14-2)。
两个相切圆锥的公切面成为齿轮副的节平面。
齿轮轴线与节平面的夹角,即节锥的半锥角称为锥齿轮的节锥角δ1或δ2。
两齿轮轴线之间的夹角称为锥齿轮副的轴交角∑。
节锥任意一点到节锥顶点O 的距离称为该点的锥距R i ,节点P 的锥距为R 。
因锥齿轮副两个节锥的顶点重合,则 21δδ+=∑大小轮的齿数之比称为锥齿轮的传动比1212z z i =(14-1) 小轮和大轮的节点半径r 1、r 2分别为11sin δR r = 22sin δR r = (14-2)它们与锥齿轮的齿数成正比,即121212sin sin z z r r ==δδ (14-3) 传动比与轴交角已知,则节锥可惟一的确定,大、小轮节锥角计算公式为∑+∑=cos 1sin 12122i i tg δ 21δδ-∑= (14-4)当090=∑时,即正交锥齿轮副,122i tg =δ 14.1.2弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角1.旋向弧齿锥齿轮的轮齿对母线的倾斜方向称为旋向,有左旋和右旋两种(图14-3)。
面对轮齿观察,由小端到大端顺时针倾斜者为右旋齿轮(图14-3b ),逆时针倾斜者则为左旋齿(图14-3a )。
大小轮的旋向相图14-2 锥齿轮的节锥与节面(a) 左旋 (b) 右旋图14-3 弧齿锥齿轮的旋向图14-1 弧齿锥齿轮副反时,才能啮合。
一般情况下,工作面为顺时针旋转的(从主动轮背后看,或正对被动轮观察),主动锥齿轮的螺旋方向为左旋,被动轮为右旋(图14-1);工作面为逆时针旋转的,情况相反。
圆柱齿轮几何参数计算公式
圆柱齿轮几何参数计算公式圆柱齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
在设计和制造圆柱齿轮时,几何参数的计算是非常重要的,它直接影响着齿轮的传动性能和使用寿命。
本文将介绍圆柱齿轮的几何参数计算公式,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
1. 齿数计算公式。
圆柱齿轮的齿数是指齿轮上的齿的数量,它直接影响着齿轮的传动比和传动性能。
齿数的计算公式为:Z = πD / m。
其中,Z为齿数,D为齿轮的分度圆直径,m为模数。
根据这个公式,我们可以根据齿轮的分度圆直径和模数来计算齿数。
2. 分度圆直径计算公式。
分度圆直径是圆柱齿轮上最重要的几何参数之一,它直接影响着齿轮的尺寸和传动性能。
分度圆直径的计算公式为:D = mZ。
其中,D为分度圆直径,m为模数,Z为齿数。
根据这个公式,我们可以根据齿轮的模数和齿数来计算分度圆直径。
3. 基本齿形参数计算公式。
圆柱齿轮的基本齿形参数包括齿顶高、齿根高、齿顶圆直径和齿根圆直径,它们是齿轮设计中的重要参数。
这些参数的计算公式为:h = 2.25m。
h = 2.25m + c。
d = mZcosα。
d = m(Z+2)cosα。
其中,h为齿顶高,c为顶隙,d为齿顶圆直径,α为压力角。
根据这些公式,我们可以根据齿轮的模数、齿数和压力角来计算基本齿形参数。
4. 齿宽计算公式。
齿宽是指齿轮上齿的宽度,它直接影响着齿轮的传动能力和使用寿命。
齿宽的计算公式为:b = m(Z+2)。
其中,b为齿宽,m为模数,Z为齿数。
根据这个公式,我们可以根据齿轮的模数和齿数来计算齿宽。
5. 齿轮啮合角计算公式。
齿轮啮合角是指两个啮合齿轮齿面的夹角,它直接影响着齿轮的传动效率和噪音。
齿轮啮合角的计算公式为:β = arccos((m(Z1+Z2))/(2a))。
其中,β为齿轮啮合角,m为模数,Z1和Z2分别为两个啮合齿轮的齿数,a 为啮合中心距。
根据这个公式,我们可以根据齿轮的模数、齿数和啮合中心距来计算齿轮啮合角。
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
齿轮计算公式范文
齿轮计算公式范文齿轮的计算公式主要包括齿轮的几何参数计算公式和齿轮的传动参数计算公式两部分。
一、齿轮的几何参数计算公式:1.齿轮的模数(m)计算公式:m=d/z其中,m为齿轮的模数,d为齿轮的分度圆直径,z为齿数。
2.齿轮的分度圆直径(d)计算公式:d=m*z其中,d为齿轮的分度圆直径,m为齿轮的模数,z为齿数。
3.齿轮的齿宽(b)计算公式:b=K*m其中,b为齿轮的齿宽,K为齿宽系数,m为齿轮的模数。
4.齿轮的螺旋角(γ)计算公式:γ = atan(tan(α)/cosβ)其中,γ为齿轮的螺旋角,α为齿侧角,β为齿轮的压力角。
5.齿轮的模位角(θm)计算公式:θm = atan(tanβ/cosγ)其中,θm为齿轮的模位角,β为齿轮的压力角,γ为齿轮的螺旋角。
6. 齿轮的圆椎距(ha)计算公式:ha = m*(cosα - cosβ)其中,ha为齿轮的圆椎距,m为齿轮的模数,α为齿侧角,β为齿轮的压力角。
7. 齿轮的齿顶高(hf)计算公式:hf = 1.25*m其中,hf为齿轮的齿顶高,m为齿轮的模数。
8. 齿轮的齿根高(hg)计算公式:hg = 1.35*m其中,hg为齿轮的齿根高,m为齿轮的模数。
9. 齿轮的齿顶圆直径(da)计算公式:da = d + 2*hf其中,da为齿轮的齿顶圆直径,d为齿轮的分度圆直径,hf为齿轮的齿顶高。
10. 齿轮的齿根圆直径(db)计算公式:db = d - 2*hg其中,db为齿轮的齿根圆直径,d为齿轮的分度圆直径,hg为齿轮的齿根高。
二、齿轮的传动参数计算公式:1.齿轮的传动比(i)计算公式:i=z2/z1其中,i为齿轮的传动比,z1为主动齿轮的齿数,z2为从动齿轮的齿数。
2.齿轮的转速比(ω)计算公式:ω=n2/n1其中,ω为齿轮的转速比,n1为主动齿轮的转速,n2为从动齿轮的转速。
3.齿轮的齿垂度计算公式:ε=[(c1-c2)/m]/z其中,ε为齿轮的齿垂度,c1为主动齿轮的垂距,c2为从动齿轮的垂距,m为齿轮的模数,z为齿数。
齿形系数yfa的计算公式
齿形系数yfa的计算公式齿形系数(Yfa)是机械工程中用于计算齿轮传动效率的一个重要参数。
它是通过齿轮齿形的几何特征来计算得出的,可以反映齿轮的传动效率和工作质量。
齿形系数的计算公式如下:Yfa = (Kf * Kb * Kv * Ko * Ks * Kt * Kd * Kc) / (Kv * Ko * Ks * Kt)其中,Kf为齿形因素,Kb为齿间距因素,Kv为齿形修正因素,Ko 为齿顶高因素,Ks为齿根强度因素,Kt为载荷因素,Kd为动载荷因素,Kc为工作系数。
齿形系数Yfa的计算公式包含了多个因素,每个因素都代表了齿轮传动中的一个重要特征。
下面将对这些因素进行详细解释。
首先是齿形因素Kf,它是根据齿轮齿形的几何特征来计算得出的。
齿形因素反映了齿轮齿形的质量,越接近1则表示齿轮齿形越完美,传动效率越高。
其次是齿间距因素Kb,它是根据齿轮齿间距的几何特征来计算得出的。
齿间距因素反映了齿轮齿间距的准确度,越接近1则表示齿轮齿间距越准确,传动效率越高。
然后是齿形修正因素Kv,它是根据齿轮齿形修正系数来计算得出的。
齿形修正因素反映了齿轮齿形修正的效果,越接近1则表示齿轮齿形修正越好,传动效率越高。
接下来是齿顶高因素Ko,它是根据齿轮齿顶高的几何特征来计算得出的。
齿顶高因素反映了齿轮齿顶高的准确度,越接近1则表示齿轮齿顶高越准确,传动效率越高。
然后是齿根强度因素Ks,它是根据齿轮齿根强度的几何特征来计算得出的。
齿根强度因素反映了齿轮齿根强度的质量,越接近1则表示齿轮齿根强度越好,传动效率越高。
接着是载荷因素Kt,它是根据齿轮的载荷特征来计算得出的。
载荷因素反映了齿轮所承受的载荷大小,越接近1则表示齿轮所承受的载荷越小,传动效率越高。
然后是动载荷因素Kd,它是根据齿轮的动载荷特征来计算得出的。
动载荷因素反映了齿轮所承受的动态载荷大小,越接近1则表示齿轮所承受的动态载荷越小,传动效率越高。
最后是工作系数Kc,它是根据齿轮的工作条件来计算得出的。
齿轮参数y
齿轮参数y简介齿轮是一种常用的传动装置,广泛应用于机械工程领域。
齿轮参数y是齿轮的一个重要参数,在设计和制造齿轮时需要进行计算和选择。
本文将详细介绍齿轮参数y 的定义、计算方法和影响因素,并探讨其在齿轮设计中的应用和意义。
什么是齿轮参数y齿轮参数y是用来描述齿轮啮合性能和强度的一个指标。
它表示每单位宽度上的有效承载能力,也可以理解为齿轮齿面的硬度。
一般情况下,y越大,表示齿轮的强度越高,载荷能力越大。
齿轮参数y的计算方法齿轮参数y的计算方法根据齿轮的模数、齿数、齿宽和材料弹性模量等参数进行推导。
以下是齿轮参数y的计算公式:y = (0.154 * m * Z * Kt) / (b * (1 + u))其中, y为齿轮参数; m为模数; Z为齿数; b为齿宽; Kt为温度修正系数;u为压力角。
齿轮参数y的计算需要根据具体的齿轮参数进行推导,其中压力角u是一个与传动比有关的参数,一般情况下可以根据设计要求和实际情况进行选择。
齿轮参数y的影响因素齿轮参数y的大小不仅取决于齿轮本身的几何参数,还受到材料的影响。
以下是影响齿轮参数y大小的几个因素:1. 模数模数是描述齿轮尺寸的一个重要参数,对齿轮参数y的影响较大。
一般情况下,模数越大,齿轮参数y越大,齿轮的强度也越高。
2. 齿数齿数是齿轮的一个重要参数,也会对齿轮参数y产生影响。
一般来说,齿数越多,齿轮参数y越大,齿轮的强度也越高。
3. 齿宽齿宽是齿轮的宽度,对齿轮参数y也有一定的影响。
齿宽越大,齿轮参数y越大,齿轮的强度也越高。
4. 材料弹性模量材料的弹性模量是描述材料刚性的一个参数,对齿轮参数y也有影响。
一般情况下,材料的弹性模量越大,齿轮参数y也越大。
齿轮参数y在齿轮设计中的应用和意义齿轮参数y是设计和制造齿轮时非常重要的一个指标,它直接关系到齿轮的强度和承载能力。
在齿轮设计中,通过合理选择齿轮参数y,可以提高齿轮的工作性能和使用寿命,减少齿轮的故障和失效。
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第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算
2.1 概述
渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计,掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的,对于其它类型的传动也有很大的帮助。
在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。
2.2 齿轮传动类型选择
直齿(无轴向力)
斜齿(有轴向力,强度高,平稳)
双斜齿(无轴向力,强度高,平稳、加工复杂)
2.3 齿轮设计的主要步骤
多级速比分配
单级中心距估算
齿轮参数设计
齿轮强度校核
齿轮几何精度计算
2.4 齿轮参数设计原则
(1) 模数的选择
模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力,一般在满足弯曲强度的条件下,选择较小的模数,对减少齿轮副的滑动率、増大重合度,提高平稳性有好处。
但在制造质量没有保证时,应选择较大的模数,提高可靠性,模数増大对动特性和胶合不利。
模数一般按模数系列标准选取,对动力传动一般不小于2
对于平稳载荷:mn=(0.007-0.01)a
对于中等冲击:mn=(0.01-0.015)a
对于较大冲击:mn=(0.015-0.02)a
(2)压力角选择 an=20
大压力角(25、27、28、30)的优缺点:
优点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大,对接触弯曲强度有利。
齿面滑动速度减小,不易发生胶合。
根切的最小齿数减小。
缺点:齿的刚度增大,重合度减小,不利于齿轮的动态特性。
轴承所受的载荷增大。
过渡曲线长度和曲率半径减小,应力集中系数增大。
小压力角(14.5、15、16、17.5、18)的优缺点:
优点:齿的刚度减小,重合度增大,有利于齿轮的动态特性。
轴承所受的载荷减小。
缺点:齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小,对接触弯曲强度不利。
齿面滑动速度增大,易发生胶合。
根切的最小齿数增多。
(3)螺旋角选择
斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13.
双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33.
螺旋角一般优先取整数,高速级取较大,低速级取较小。
考虑加工的可能性。
螺旋角增大的优缺点:
齿面综合曲率半径增大,对齿面接触强度有利。
纵向重合度增大,对传动平稳性有利。
齿根的弯曲强度也有所提高(大于15度后变化不大)。
轴承所受的轴向力增大。
齿面温升将增加,对胶合不利。
断面重合度减小。
(4)齿数的选择
最小齿数要求(与变位有关)
齿数和的要求
齿数互质要求
大于100齿的质数齿加工可能性问题(滚齿差动机构)
高速齿轮齿数齿数要求
增速传动的齿数要求
(5)齿宽和齿宽系数的选择
一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定,
φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn
φa=(0.2-0.4)。