模數(shù)是衡量齒輪齒大小的基本參數(shù),定義為分度圓齒距與圓周率(π)的比值,單位為毫米(mm)。除模數(shù)外,齒輪尺寸還可用周節(jié)(CP)和徑節(jié)(DP)表示。
分度圓是齒輪設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)圓,其直徑由模數(shù)(M)和齒數(shù)(Z)決定,計(jì)算公式為:
分度圓直徑=模數(shù)×齒數(shù)分度圓直徑=模數(shù)×齒數(shù)
過去稱為“基準(zhǔn)節(jié)徑”,現(xiàn)按ISO標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一稱為分度圓直徑。
壓力角指齒輪齒形與分度圓交點(diǎn)處的徑向線與齒形切線的夾角,通常指分度圓壓力角。常見壓力角為20°,但也有14.5°、15°、17.5°、22.5°等規(guī)格。
蝸桿的螺旋齒數(shù)稱為“頭數(shù)”,相當(dāng)于齒輪的齒數(shù)。頭數(shù)越多,導(dǎo)程角越大,傳動效率越高。
將齒輪軸垂直放置,若輪齒向右上方傾斜為右旋(R),向左上方傾斜為左旋(L)。
周節(jié)(CP):分度圓上相鄰兩齒對應(yīng)點(diǎn)的弧長,單位mm。
模數(shù)(M):由周節(jié)計(jì)算得出,公式為:
= frac{CP}{pi} ]
兩者均用于表示齒輪齒的大小。
齒輪嚙合時(shí),齒面間的微小間隙,確保傳動平穩(wěn),避免卡死。
彎曲強(qiáng)度:輪齒抵抗彎曲斷裂的能力,主要影響齒根強(qiáng)度。
齒面強(qiáng)度:輪齒抵抗表面磨損和點(diǎn)蝕的能力,影響齒輪壽命。
一般需同時(shí)考慮彎曲強(qiáng)度和齒面強(qiáng)度,但對于低速、手動或低負(fù)載齒輪,可優(yōu)先以彎曲強(qiáng)度為基準(zhǔn)。
兩齒輪軸線間的距離,影響齒隙大小——中心距越大,齒隙越大。
通常取接近基準(zhǔn)值的微小公差(±0附近)。
相交軸(如傘齒輪)或交錯(cuò)軸(如蝸輪蝸桿)間的夾角,通常為90°,影響嚙合接觸和齒隙。
傘齒輪的錐頂至安裝基準(zhǔn)面的軸向距離,直接影響齒隙和接觸區(qū)。
推薦采用js7~js9級公差,以確保合理的齒隙和接觸。
螺旋角為0°的弧齒傘齒輪,兼具直齒傘齒輪的受力特性和弧齒齒輪的高強(qiáng)度、低噪音優(yōu)勢,且可磨削加工以提高精度。
將徑節(jié)換算為模數(shù):
M=25.4DPM=DP25.4
例如,DP8-15Z齒輪的分度圓直徑:
M=25.48≈3.175?mmM=825.4≈3.175mm分度圓直徑=3.175×15≈47.625?mm分度圓直徑=3.175×15≈47.625mm
沿齒寬方向微調(diào)齒形,使中部略凸,避免齒端局部接觸,提高載荷分布均勻性。
對齒頂或齒根進(jìn)行微量修整,防止嚙合干涉,確保傳動平穩(wěn)。
加工時(shí)對齒頂邊緣倒角,可防止毛刺、減少搬運(yùn)損傷,并提高裝配安全性。
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