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齿轮
轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。
加工方式
渐开线齿轮加工方法有2大类,一个是仿形法,用成型铣刀铣出齿轮的齿槽,是“模仿形状”的。另一个是范成法(展成法)。
(1)滚齿机滚齿:可以加工8模数以下的斜齿
(2)铣床铣齿:可以加工直齿条
(3)插床插齿:可以加工内齿
(4)冷打机打齿:可以无屑加工
(5)刨齿机刨齿:可以加工16模数大齿轮
(6)精密铸齿:可以大批量加工廉价小齿轮
(7)磨齿机磨齿:可以加工精密母机上的齿轮
(8)压铸机铸齿:多数加工有色金属齿轮
(9)剃齿机:是一种齿轮精加工用的金属切削机床
主要参数
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,故小齿轮不宜选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。
螺旋角
β > 0为左旋;
β < 0为右旋
螺旋伞齿轮
齿距
pn=ptcosβ(下标n和t分别表示法向和端面的标记)
模数
模数是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值(m=p/π),以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数,直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表(GB/T 1357-1987)。
mn=mtcosβ
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。
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。
分度圆直径
d=m*z
中心距
a=1/2*m(z1+z2)
正确啮合条件
m1=m2,α1=α2,β1=β2
为使齿轮免于根切,对于α=20o的标准直尺圆柱齿轮,应取z1≥17。Z2=u·z1。
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 此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
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