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）。

准双曲面齿轮：当主从动齿轮的轴线不相交而是空间交叉，即主动齿轮轴线相对于从动齿轮轴线有向上或向下的偏置，且其空间交叉角采用90

度（下图2）。他们没都具有传动平稳、噪声小、承载能力高等优点，特别是准双曲面齿轮

齿轮名词解释

1.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,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

2.分度圆直径

分度圆直径是齿轮的基准直径。决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。

3.压力角。

齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。最为普遍地使用的压力角为20°,但是也有使用14.5°、15°、17.5°、22.5°压力角的齿轮。

4．螺旋角

1）.圆柱面上，圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角，称为螺旋角。

2）.在圆锥面上，圆锥螺旋线的切线与通过切点的圆锥面直母线之间所夹的锐角，也称为螺旋角。

3）.由螺旋边缘与刀具中心轴形成的角。

增大螺旋角β可以增大轴向重合度εβ=Bsinβ/πmn，一般要求εβ＞1～1.15，提高传动的平稳性和降低噪声，使传动平稳，但轴向力随之增大(指斜齿轮)。

同一轴上两齿轮螺旋角方向应相同，以便轴向力相互抵消。把高速级螺旋角取大，低速级螺旋角取小，以减小低速级的轴向力，对某些设计亦是可取方案。

适当选取β可凑中心距a，使a具有圆整的数值。

如按抵消机床交换齿轮误差来确定螺旋角，可有效地减少滚齿加工齿轮的螺旋角误差。

5.单头与双头蜗杆的不同。

蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。头数越多,导程角越大。

6.如何区分Ｒ（右旋）、Ｌ（左旋）。

轮轴垂直地面平放,轮齿齿向向右上倾斜的是右旋齿轮、向左上倾斜的是左旋齿轮。

7.Ｍ（模数）与ＣＰ（周节）的不同。

ＣＰ（周节：Circular pitch）是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。ＣＰ除以圆周率（π）得Ｍ（模数)。Ｍ（模数）与ＣＰ得关系式如下所示: Ｍ（模数)＝ＣＰ／π（圆周率）。两者都是表示轮齿大小的单位。

8.齿隙。

一对齿轮啮合时,齿面间的间隙。齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。

9.弯曲强度与齿面强度的不同是什么？

齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。

10.中心距。

中心距是指一对齿轮的轴间距离。中心距的大小对齿隙产生影响。中心距越大,齿隙也越大。

11.正齿轮的中心距容许差,一般情况下应该取多少？

一般取基准值的近似于0的±公差

12.轴交角。

相交轴齿轮（伞形齿轮）及交错轴齿轮（交错轴斜齿轮和蜗杆蜗轮）的二轴间所成之角度。一般为９０°。轴交角的大小是对轮齿接触及齿隙产生重要影响的要素。

13.组装距离（安装距）

伞形齿轮的圆锥顶点到定位面（安装基准面）的轴向距离。组装距离是影响轮齿接触与齿隙等的重要尺寸。小知识：在英语中,组装距离被称

为Locating distance ( Mounting distance )。

14.组装距离（安装距）的尺寸容许差应该取多少？

为得到适当的齿隙及轮齿接触,应尽量使容许差接近于0。基准尺寸（容许差近似于0）的公差,推荐使用js7～js9。

15.怎样求出ＤＰ（径节）正齿轮的分度圆直径（DP8-15ｚ）？

将ＤＰ（径节）换算为模数。Ｍ（模数）=25.4/DP(径节)=25.4/8＝3.175mm 近似分度圆直径。Da=3.175 ×15=47.625mm 1英寸＝25.4ｍｍ

16.修鼓形加工。