漸開線圓柱齒輪是齒輪中的一種。齒輪的齒形由漸開線和過渡線組成時,便被稱為漸開線齒輪。具有角速不變的優點。
中文名稱 | 漸開線圓柱齒輪 |
英文名稱 | involute cylindrical gear |
定 義 | 端面上的可用齒廓是一段漸開線的圓柱齒輪。 |
套用學科 | 機械工程(一級學科),傳動(二級學科),齒輪傳動(三級學科) |
圖示為直齒外齒輪的一部分。齒輪上每個突出的部分稱為齒,相鄰兩齒之間的空間稱為齒槽。齒輪各部分的名稱及符號規定如下: (1) 齒頂圓 過齒輪各齒頂所作的圓,其直徑和半徑分別用da和ra表示。 (2) 齒根圓 過齒輪各齒槽底部的圓,其直徑和半徑分別用df和rf表示。 (3) 分度圓 齒頂圓和齒根圓之間的圓,是計算齒輪幾何尺寸的基準圓其直徑和半徑分別用d和r表示。 (4) 基圓 形成漸開線的圓,其直徑和半徑分別用db和rb表示。 (5) 齒頂高、齒根高及齒全高 齒頂高為分度圓與齒頂圓之間的徑向間隔,用ha表示;齒根高為分度圓與齒根圓之間的徑向間隔,用hf表示;齒全高為齒頂圓與齒根圓之間的徑向間隔,用h表示,顯然h=ha+hf。 (6) 齒厚、齒槽寬及齒距 在半徑為rk的圓周上,一個輪齒兩側齒廓之間的弧長稱為該圓上的齒厚,用sk表示;在此圓周上,一個齒槽兩側齒廓之間的弧長稱為該圓上的齒槽寬,用ek表示;此圓周上相鄰兩齒同側齒廓之間的弧長稱為該圓上的齒距,用pk表示,顯然pk=sk+ek。分度圓上的齒厚、齒槽寬及齒距依次用s、e及p表示,p=s+e。基圓上的齒距又稱為基節,用pb表示。 標準齒輪:基本參數取標準值,具有標準的齒頂高和齒根高,分度圓齒厚即是齒槽寬的直齒圓柱齒輪稱為標準齒輪,不能同時具備上述特徵的直齒輪都是非標準齒輪。 標準齒輪及其幾何尺寸計算公式 由齒輪各部分名稱的定義可以得到標準齒輪的幾何尺寸計算公式,如(外齒輪): 分度圓直徑 d=mz 基圓直徑 db=dcosα 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 標準齒輪的幾何尺寸計算公式詳見付表2. 基本參數 (1) 齒數z 在齒輪整個圓周上輪齒的總數。 (2) 模數m 分度圓的周長=πd=zp,則有:由於π是無理數,給齒輪的設計、製造及檢測帶來不便。為此,人為地將比值p/π取為一些簡單的有理數,並稱該比值為模數,用m表示,單位是mm。我國已制定了模數的國家標準,因此,分度圓直徑d = mz,分度圓齒距p = πm。模數m是決定齒輪尺寸的一個基本參數。齒數相同的齒輪,模數愈大,其尺寸也愈大如上圖所示。 (3) 分度圓壓力角α 齒輪輪齒齒廓在齒輪各圓上具有不同的壓力角,我國規定分度圓壓力角α的標準值一般為20°。此外,在某些場合也採用α=14.5°、15°、22.5°及25°等的齒輪。 至此,我們可以給分度圓下一個完整的定義:分度圓就是齒輪上具有標準摸數和標準壓力角的圓。 (4) 頂高係數ha和頂隙係數c 齒輪齒頂高和齒根高的計算式分別是:其中ha和c分別稱為齒頂高係數和頂隙係數。 GB1356-88規定了ha和c的標準值: 1)正常齒制 當m≥1mm時,ha=1,c=0.25;當m<1mm時,h*a=1,c*=0.35 2)短齒制 ha=0.8,c=0.3 3 標準齒輪的幾何尺寸 標準齒輪: 基本參數取標準值,具有標準的齒頂高和齒根高,分度圓齒厚即是齒槽寬的直齒圓柱齒輪稱為標準齒輪,不能同時具備上述特徵的直齒輪都是非標準齒輪。標準齒輪的幾何尺寸公式見上表。 4 內齒輪和齒條 內齒輪圖為一直齒內齒輪的一部分,它與外齒輪的不同點是: (1) 內齒輪的齒廓是內凹的,其齒厚和齒槽寬分別對應於外齒輪的齒槽寬和齒厚。 (2) 內齒輪的齒頂圓小於分度圓,齒根圓大於分度圓。 (3) 為了使內齒輪與外齒輪組成的內嚙合齒輪傳動能正確嚙合,內齒輪的齒頂圓必須大於基圓。 齒條 圖為一標準齒條。當標準外齒輪的齒數增加到無窮多時,齒輪的基圓及其他圓都變成互相平行的直線,同側漸開線齒廓也變成互相平行的斜直線齒廓,這樣就形成標準齒條。齒條的主要特點: (1) 由於齒條齒廓為直線,所以齒廓上各點具有相同的壓力角,且即是齒廓的傾斜角,此角稱為齒形角,標準值為20°。 (2) 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數。 (3) 與齒頂線平行且齒厚即是齒槽寬的直線稱為分度線(中線),它是計算齒條尺寸的基準線。(end) |