外啮合渐开线直齿圆柱齿轮

了解齿轮

平行轴齿轮传动——圆柱齿轮传动——渐开线齿轮传动一、分类

二、所有种类齿轮设计到的参数常用到的符号（表略）

共399个+36个（偏差公差类），如：

a 中心距，标准齿轮中心距

a′名义中心距（角变位齿轮的中心距）

中心距偏差fa等

三、☆★外啮合渐开线直齿圆柱齿轮（不含内啮合渐开线直齿圆柱齿轮和内外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮）

(一)我们公司生产中常遇到的是外啮合渐开线直齿圆柱齿轮，有标准齿轮和变位齿轮,其中大部分是变位齿轮，变位齿轮又分正变位和负变位齿轮；但对于一只齿轮，无论其是标准齿轮还是变位齿轮，其分度圆和压力角都不变，齿轮的形状都是渐开线。

1.设计中，为什么要对渐开线圆柱齿轮实施变位？

（1）用标准刀具加工齿数较少时，避免更切，使运动结构不紧凑；

（2）中心距不等于标准中心距a的场合下；

（3）提高齿轮传动承载能力的，减小或均衡齿面的磨损以提高齿轮的使用寿命；一对标准齿轮啮合传动时，小齿轮根部厚度小而啮合齿数多，故小齿轮在传动运动时，强度较低，齿根部分磨损较严重，因此，小齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力；

（4）满足某些特殊要求如增大重合度等。

2.变位齿轮的应用

（1）可以加工齿数少于标准齿轮最少齿数（少于17齿）而无根切的齿轮；

（2）但实际中心距与标准中心距不等时，可以通过变位来达到实际中心距；

（3）可以提高齿轮的强度和承载能力。

3.变位齿轮与标准齿轮的区别含义

a.用同一把齿条刀加工变位齿轮时，齿轮的模数、压力角、齿数、分度圆及基圆均与标准齿轮是相同的，变位齿轮和标准齿轮的齿廓曲线是由相同基圆展成的渐开线（齿形一样），只是取渐开线的不同部位作为轮廓；

b.正变位的齿轮，齿轮的齿顶圆变大，齿轮齿根部分的齿厚增大，且大于齿槽宽，齿顶高大于模数，齿顶变尖，啮合角变大，齿轮的抗弯强度提高；（通俗地形象为整个齿形远离中心线）

c.负变位的齿轮，齿轮的齿顶圆变小，齿轮齿根部分的齿厚减小，且小于于齿槽宽，齿顶高小于于模数，齿顶变宽，啮合角变小，齿轮的抗弯强度减弱；（通俗地形象为整个齿形靠近中心线）

4.实际生产中，互相啮合的变位齿轮齿形的变化及对中心距的影响

a.等移距变位齿轮传动

一对互相啮合的齿轮，两齿轮的正负变位系数绝对值相等时，即x1=-x2时，因为小齿轮的齿数少，啮合齿数多，抗弯曲强度弱，为了改善小齿轮的强度条件，通常，小齿轮采取正变位，大齿轮采取负变位；由于小齿轮分度圆齿厚的增量正好等于大齿轮的分度圆齿宽的增量，此时，两齿轮的分度圆与节圆重合，即两齿轮在分度圆上啮合，中心距与标准齿轮中心距相等；

b.正传动

一对互相啮合的齿轮，变位系数之和大于零时，即x1+x2＞0，为正传动齿轮副，其啮合角大于分度圆压力角（α=20°），即α′＞20°；节圆大于分度圆，实际中心距大于标准中心距；优点是可以提高齿轮的承载能力，配置齿轮副中心距；

c.负传动

一对互相啮合的齿轮，变位系数之和小于零时，即x1+x2＜0，为负传动齿轮副，其啮合角小于分度圆压力角（α=20°），即α′＜20°；节圆小于分度圆，实际中心距小于标准中心距；负传动很少采用，仅用于配置齿轮副中心距。

（二）齿轮如何变位及分配变位系数？（正确选择变位系数，是设计变位齿轮的关键，要综合考虑各种因素，很复杂，此处不讨论）

（三）常用到的外啮合直齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式

1.常用到的外啮合标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式(建议检验员应记住其中的一些公式)

k=z+0.5

=

2. 常用到的外啮合变位直齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式

=+inv

y=

k=z+0.5+

+m

3.齿顶圆公差的选择

按基轴制h11级选择基本就可以了

4.齿轮的合理结构

5.齿轮的孔配合公差的选择

大体上是内花键、键、间隙配合三种状态的选择6.齿轮加工精度的选择

我们公司的齿轮通常选择7～9级之间，不同精度等级，公法线的平均长度公差不一样

7.表面粗糙度

根据对齿轮使用要求，选择精度等级后，确定加工设备能达到的表面粗糙度合理要求

8.齿轮的形位公差的选择

9.齿轮材料的选择

20CrMnTi

10.齿轮热处理的要求

表面渗碳，渗碳深度0.8～1.2mm，洛氏硬度56-62HRC

结论：检验员要重点检查齿轮项目：

几何尺寸

齿顶圆直径

公法线长度

材料

洛氏硬度