圓柱齒輪設計【齒輪和模數】如何選擇

2021-01-14 車圈知識百科


（1）齒數選擇原則：

1、閉式齒輪傳動一般轉速較高，為了提高傳動的平穩性，減小衝擊振動，以齒數多一些為好，小齒輪的齒數可取為z1=20~40。開式（半開式）齒輪傳動，由於輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數，一般可取z1=17~20。
2、兩齒輪嚙合時，總是一個齒輪的齒頂進入另一個齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲成潤滑油的空間，要求齒根高大於齒頂高。為 此引入了齒頂高係數和頂隙係數。
3、小齒輪齒數應避免根切，相嚙合的齒數最好互為質數，且還要考慮湊配，圓整中心距的需要。
（2）模數選擇原則：
1、在滿足彎曲強度的條件下選擇較小的模數。模數要選擇標準數值，滿足齒輪彎曲強度要求，滿足結構尺寸要求。
2、模數的標準化數值參考GB1357-87。
第一系列有：0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50（優先選用第一系列）。
第二系列有0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，3.25，3.5，3.75，4.5，5.5，6.5，7，9，11，14，18，22，28，36，45。單位mm。



擴展資料
1、徑節制齒輪
在一些國家裡，不同模數使用徑節作為齒輪的基本參數，用英寸為計量單位，徑節以P表示，指圓周率π與齒距ρ的比，徑節P=π/ρ，以 1/英寸為單位。
齒輪分度圓的周長=πd=z ρ,於是得分度圓的齒距ρ=πd/z。
徑節P=Z/d (d的單位是英寸)
模數m=d/Z (d的單位是mm)
可以看出：
m=（1/P）*25.4=25.4/P
P=（1/m）*25.4=25.4/m
因此，模數m與徑節P的關係是互為倒數，只是單位制不同。
即：模數與徑節的乘積恆等於1。
相應於單位的換算，徑節與模數之間有如下的關係式
P=π/ρ=25.4/m式中P為徑節（1/英寸）；ρ為齒距（英寸）；m為模數（毫米）。
徑節P與公制中模數m的作用相當。在大多數英制齒輪、齒輪聯軸器和棘輪等零件中，徑節是一項基本參數。徑節越大，輪齒尺寸（齒高與齒厚）越小。有的國家對徑節訂有標準系列值。
2、雙模數制
雙模數制是獲得短齒齒形的另一種方式，可提高抗彎強度，但穩定性較差，常用於汽車拖拉機行業。
雙模數制規定用兩個大小不等的模數來計算一個齒輪的各部尺寸，標記為分數形式m1/m2，其中較大的模數m1用來計算分度圓直徑，較小的m2用來計算輪齒的尺寸。
各尺寸的計算公式如下：
分度圓直徑：d=m1*Z
齒頂高: ha=ha*m2
齒根高：hf=(ha1+c1)*m2
齒頂圓直徑: da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2
齒根圓直徑: df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2
此外，分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照m1計算。
3、雙徑節制
雙徑節制是英制齒輪中獲得短齒齒形的另一種方式，以提高抗彎強度。它規定較小的徑節P2用來計算分度圓直徑，較大的徑節P1用來計算輪齒的尺寸，標記為P2/P1,較小的P2為分子，較大的P1為分母，正好與雙模數制相反。
各尺寸的計算公式如下：
分度圓直徑：d=Z/P2
齒頂高: ha=ha/P1
齒根高：hf=(ha1+c1)/P1
齒頂圓直徑: da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1
齒根圓直徑: df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1

此外，分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照P2計算。


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