直齒輪

直齒是齒輪的一種分類方式，（Spur Gear）。按照一對齒輪軸線的相對位置和齒向（兩周是否平行）分為平面齒輪轉動和空間齒輪轉動；按照齒輪的工作條件不同可分為開式傳動和閉式傳動；按照輪齒或齒廓的形狀分為直齒、斜齒、人字齒、或直齒、曲齒。

基本介紹

• 中文名：直齒輪
• 外文名：Spur gear
• 分類：零件、構件、齒輪
• 套用：機械傳動

組成部分

分類	嚙合方式	基本特徵
直齒圓柱齒輪	外嚙合	齒廓接觸線是與軸線平行的直線，一對齒廓同時沿齒寬進入嚙合或退出嚙合，容易引起衝擊和噪聲，傳動平穩性差。
	內嚙合
	齒輪與齒條
直齒圓錐齒輪		節圓錐、分度圓錐、齒頂圓錐、齒根圓錐、基圓錐	用於相交兩軸之間的傳動，輪齒沿圓錐面分布，起輪齒尺寸朝錐頂方向逐漸縮小。

直角圓柱齒輪為了使齒輪在兩個方向都能轉動，輪齒兩側齒廓由形狀相同、方向相反的漸開線曲面組成，其各部分名稱及符號為：齒頂圓 、齒根圓 、齒槽 、齒厚 、齒距 、模數m、分度圓d、齒頂與齒根、頂隙。

分類

齒輪按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪，其中直齒輪指輪齒平行於軸線的齒輪。

測繪方法

直齒圓柱齒輪是實際生產和使用當中最常見齒輪之一，在使用過程當中損壞是難免的，這樣就需要製作一件與原來一樣的新齒輪，由於各種原因客戶無法提供所需直齒圓柱齒輪的圖紙，為了保證加工出的產品能正常使用，需對齒輪進行準確測繪，測繪工作是一項複雜的工作，由於介紹直齒圓柱齒輪測繪的資料很少，查閱自然就不便了，通過實際操作歸納總結的幾種實際生產當中對直齒圓柱齒輪測繪的工作經驗及方法。介紹如下：

首先，直齒圓柱齒輪的參數和尺寸雖多，但是各種齒輪的標準制度，都規定了以模數或徑節，作為其它參數和各部尺寸的計算依據。因此測繪工作要盡全力準確判定模數或徑節的大小，同時壓力角是判定齒形的基本參數，準確判定同樣重要。

其次，我們要了解所測繪齒輪的使用情況和生產國家，這樣我們就可預估出這個齒輪所採用的標準制度。一般我國、日本、德國、法國、捷克、前蘇聯都是模數制，也可以觀察齒輪的齒形，如果齒形輪廓彎曲且齒槽底部狹窄呈圓弧狀，可初步判定為模數制，標準壓力角多是20度；美國和英國採用徑節制，標準壓力角14.5度和20度兩種，觀察齒形輪廓較平直且齒槽底部較寬圓弧小，可初步判定為徑節制，壓力角14.5度，也可用齒輪滾刀或標準齒條樣本進行比試來判定是哪種壓力角，知道的以上情況，就可以進行實際測繪了：

（1） 測量齒頂圓直徑Dm 法

首先數出齒輪齒數Z，然後用遊標卡尺測量出齒頂圓直徑Dm，如果判定了齒輪是模數制標準齒形，它的模數：

m= Dm/Z+2

如果判定齒輪是徑節制標準齒形，它的徑節是

Dp=25.4*（Z+2）/ Dm

但是，需要注意的是，如果齒輪齒數為偶數時，才可直接測量；如果齒數為奇數，所測量的尺寸並不是齒頂圓直徑Dm，而是一個齒的齒頂到對面的齒槽兩齒面與齒頂圓交點的距離D，它比齒頂圓直徑要小，通常將它Dm乘以校正係數k來得到齒頂圓直徑D，即：

Dm=k*D

實際當中用奇數齒齒輪齒頂圓直徑校正係數k （表1）算出的齒頂圓直徑普遍偏小，用修正後的校正係數k（表2）按上邊的公式計算出的齒頂圓直徑更接近實值，表2比表1更精確，齒數分的更細，可參考。

表1 奇數齒齒輪齒頂圓直徑校正係數k

Z	k	Z	k	Z	k	Z	k	Z	k	Z	k
7	1.0257	15	1.0055	23	1.0023	31	1.0013	39	1.0008	53~57	1.0004
9	1.0154	17	1.0042	25	1.0020	33	1.0011	41~43	1.0007	59~67	1.0003
11	1.0103	19	1.0034	27	1.0017	35	1.0010	45~47	1.0006	69~85	1.0002
13	1.0073	21	1.0028	29	1.0015	37	1.0009	49~51	1.0005	87~99	1.0001

表2 修正後的校正係數k

Z	k	Z	k	Z	k	Z	k	Z	k
7	1.0521	21	1.0056	35	1.0020	49	1.0010	85~99	1.0003
9	1.0311	23	1.0047	37	1.0018	51~53	1.0009	101~129	1.0002
11	1.0207	25	1.0040	39	1.0016	55~57	1.0008	131~221	1.0001
13	1.0147	27	1.0034	41	1.0015	59~61	1.0007
15	1.0110	29	1.0029	43	1.0013	63~65	1.0006
17	1.0086	31	1.0026	45	1.0012	67~73	1.0005
19	1.0067	33	1.0023	47	1.0011	75~83	1.0004

如果奇數齒齒輪不是齒輪軸而是帶孔的，也可以測量內孔直徑d和孔壁到齒頂的距離H,通過下式得出齒頂圓直徑：

Dm=2*H+d

（2） 測量全齒高h 法

當齒輪因模數大、打牙等原因，不便於測量齒頂圓直徑時，可測量齒全高h來確定模數或徑節。齒全高h 可用遊標卡尺的深度尾針來測量，其它的深度測量工具也行，按現場條件而定；如果齒輪帶孔可以間接求出齒全高h,通過測量內孔壁到齒頂和齒根的距離相減即為齒全高h，模數或徑節按下式求出：

m=h/2f+c Dp=25.4*（2f+c）/h

f:：齒頂高係數 c：徑向間隙係數

f、c可以查齒輪標準制度參數表得知

（3） 測量中心距 A 法

當齒輪牙形變尖、磨損嚴重、滾牙等情況時，以上兩種方法就無法測量，此時我們可要求客戶提供兩配對齒輪的中心距A和兩齒輪的齒數，這些很容易做到，再按下式計算模數或徑節：

m=2*A/Z1+Z2 Dp=25.4*（Z1+Z2）/2*A

Z1、Z2：配對齒輪的齒數

三種方法中任何一種算出的模數或徑節再與標準模數或徑節系列相比較，取最接近的即可。

以上是實際工作當中常用到的直齒圓柱齒輪測繪方法，使用時最好用兩種方法相互校核，這樣判定出的模數或徑節的更加準確，此時測繪工作基本完成。特別注意：以上測繪方法是在我們能夠預先判定或調查出齒輪所採用的標準制度的情況下進行的，如果齒輪的“一切情況不明”以上方法只能參考，再通過其它途徑綜合判定。相信以上幾種測繪方法對剛參加工作不久或初次進行直齒圓柱齒輪測繪的同行有一定的幫助，值得參閱。