渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和
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新课:§3—4 直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算一、直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号图3—16所示为直齿圆柱齿轮的一部分,其主要几何要素如下:1、端平面圆柱齿轮上,垂直于齿轮轴线的表面2、齿顶圆柱面、齿顶圆圆柱齿轮的齿顶曲面称齿顶圆柱面圆柱齿轮上,齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆齿顶圆直径的代号为da3、齿根圆柱面,齿根圆圆柱齿轮的齿根曲面称齿根圆柱面圆柱齿轮上,其齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆齿根圆直径的代号为df4、分度圆柱面、分度圆圆柱齿轮的分度曲面称分度圆柱面分度曲面是齿轮上的一个假想曲面,齿轮的轮齿尺寸均以此曲面为基准而加以确定圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆分度圆直径的代号为d5、齿宽为了使分度圆直径成为一个有理数,便于齿轮几何尺寸的计算和制造,人为地规定p/π为有理,即m=p/π。
可得d=mz ……………………(3—5)模数m的大小:反映了齿距p和轮齿的大小;模数越大,轮齿越大,齿轮所能承受的载荷越大;模数越小,轮齿越小,齿轮所能承受的载荷越小,图3—17所示为两个齿数相同(z=16)而模数不同的齿轮。
(比较尺寸和轮齿大小)图3—18所示为分度圆直径相同(d=72mm),模数不同的四种齿轮轮齿的比较结论:模数小的,轮齿就小,其齿数多。
GB1357—1987《渐开线圆柱齿轮模数》规定了渐开线圆柱齿轮的模数系列小模数齿轮:法向模数mn<l、分度圆直径d≤400mm的渐开线圆柱齿轮3、齿形角齿形角是齿轮的又一个重要的基本参数由渐开线的性质可知:渐开线上任意点处的齿形角是不相等的。
在同一基圆的渐开线上,离基圆越远的点处,齿形角越大;离基圆越近的点处,齿形角越小齿形角:渐开线齿轮所说的齿形角是指分度圆上的齿形角。
国家标准规定:分度圆上的齿形角α=20°。
图3—19为渐开线圆柱齿轮的基本齿廓(即基本齿条的法向齿廓),基本齿廓的参数、代号及与模数的关系见表3—4。
渐开线齿轮的五个基本参数
渐开线齿轮是机械传动中常用的一种齿轮形式,具有传动平稳、磨损小、效率高等特点。
在设计渐开线齿轮时,需要确定五个基本参数:
1. 模数:模数是齿轮齿数和齿轮直径之比。
模数越大,齿轮的齿数越少,直径越大,承载能力也越强。
模数的选择需要考虑到齿轮的传动功率、速度等因素。
2. 压力角:压力角是指齿轮齿面与轴线的夹角,常用的压力角有20度和25度。
压力角越大,齿面接触强度越大,但齿轮的耐磨性也相应降低。
3. 齿数:齿数是齿轮设计中最基本的参数之一,直接影响到齿轮的传动比、轴向尺寸、齿面接触强度等方面。
一般情况下,齿数应满足齿轮剖面曲线要求,并且不能过少,以保证传动的平稳性和可靠性。
4. 齿宽:齿宽是指齿轮齿面上的宽度,直接影响到齿面接触面积和承载能力。
齿宽需要根据齿轮所承受的载荷和传动功率进行合理选择,同时还需要考虑到齿轮的轴向尺寸和加工精度等因素。
5. 渐开线系数:渐开线系数是指齿轮齿形曲线的参数,常用的有0.25、0.3、0.35等。
渐开线系数的选择需要考虑到齿轮的传动精度、噪声、磨损等因素。
一般情况下,渐开线系数越大,齿轮的传动精度和噪声越小,但齿轮的磨损也相对增加。
以上五个基本参数是设计渐开线齿轮时必须考虑到的关键因素,
通过合理的参数选择可以保证齿轮传动的平稳性、可靠性和效率。
新课:§3—4 直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算一、直齿圆柱齿轮几何要素的名称和代号图3—16所示为直齿圆柱齿轮的一部分,其主要几何要素如下:1、端平面圆柱齿轮上,垂直于齿轮轴线的表面2、齿顶圆柱面、齿顶圆圆柱齿轮的齿顶曲面称齿顶圆柱面圆柱齿轮上,齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆齿顶圆直径的代号为da3、齿根圆柱面,齿根圆圆柱齿轮的齿根曲面称齿根圆柱面圆柱齿轮上,其齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆齿根圆直径的代号为df4、分度圆柱面、分度圆圆柱齿轮的分度曲面称分度圆柱面分度曲面是齿轮上的一个假想曲面,齿轮的轮齿尺寸均以此曲面为基准而加以确定圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线称为分度圆分度圆直径的代号为d5、齿宽齿轮的有齿部位沿分度圆柱面的直母线方向量度的宽度称齿宽。
代号为b6、端面齿距在齿轮上,两个相邻而同侧的端面齿廓之间的分度圆弧长,称为端面齿距在一般情况下,端面齿距可以简称为齿距。
齿距的代号为p7、端面齿厚在圆柱齿轮的端平面上,一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长,称为端面齿厚,简称齿厚。
齿厚的代号为e8、端面齿槽宽在端平面上,一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长,称为端面齿槽宽,(槽宽)代号为f9、齿顶高齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高,代号为ha10、齿根高:齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高,代号为hf二、直齿圆柱齿轮的基本参数*和顶隙系数C*五个基本参数:齿数z、模数m、齿形角α、齿顶高系数ha基本参数是齿轮各部几何尺寸计算的依据1、齿数z一个齿轮的轮齿总数叫做齿数,用代号z表示模数一定时,齿数越多,齿轮的几何尺寸越大,轮齿渐开线的曲率半径也越大,齿廓曲线越趋平直2、模数m模数:齿距除以圆周率π所得到的商。
模数的代号为m,单位为mm模数是齿轮几何尺寸计算中最基本的一个参数由齿距定义可知:齿距与齿数的乘积等于分度圆周长,即pz=πd为了使分度圆直径成为一个有理数,便于齿轮几何尺寸的计算和制造,人为地规定p/π为有理,即m=p/π。
《装备制造技术》2019年第02期0引言在工程应用中,齿轮传动是机械传动中比较重要的传动形式之一,齿轮传动又以渐开线齿轮应用最为广泛。
由于渐开线齿廓的复杂性,随着计算机辅助设计技术的发展,许多设计人员借助各种多种软件进行了二次开发,提出了各种设计齿轮的方法。
MasterCAM 是一套完整的CAD/CAM 系统,是机械加工行业使用最普遍的软件之一。
MasterCAM2017插件Gear (齿轮),直接在对话框内输入齿轮参数,即可快速绘制出渐开线齿轮的轮廓,从而进行渐开线齿轮的建模设计。
本文将以渐开线标准直齿圆柱齿轮为例,介绍MasterCAM2017插件Gera (齿轮)绘制渐开线齿轮的方法。
1渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数由机械原理的知识可知,渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有:齿数z 、模数m 、压力角琢、齿顶高系数h a *、顶隙系数c *。
渐开线标准直齿圆柱齿轮是指采用标准模数m ,压力角a =20°,齿顶高系数h a *=1,顶隙系数c *=0.25,端面齿厚s 等于端面槽宽e 的渐开线直齿圆柱齿轮。
在计算标准直齿圆柱齿轮的几何要素尺寸时,其中h a *、c *、α为已知,因此只需输入模数m 和齿数z 两个参数即可计算出标准直齿圆柱齿轮的几何要素尺寸。
2MasterCAM2017插件Gera (齿轮)绘制径节制齿轮的方法利用MasterCAM2017软件的插件Gear 程序绘制齿轮的操作步骤如下:打开软件MasterCAM2017,在主页界面点击运行插件图标,弹出插件程序选择界面如图1所示,选择Gear ,弹出齿轮设计对话框如图2所示。
在齿轮设计对话框内,首先根据要绘制的齿轮是内齿轮还是外齿轮,选择齿轮类型(内部、外部)、要绘制的是齿轮所有轮齿还是仅仅绘制齿轮的一个轮齿,选择(创建所有、单一创建)。
然后再输入齿轮的齿数、径节、压力角这三个参数,齿轮的其他几何参数会根据齿数、径节和压力角自动计算出来。
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式机械基础习题册(第五版)参考答案劳动社会保障出版社绪论一、选择题二、判断题三、填空题1.机械传动常用机构轴系零件液压与气动2.信息3.动力部分执行部分传动部分控制部分4.制造单元5.高副6.滚动轮接触凸轮接触齿轮接触7.滑动大低不能8.机械运动变换传递代替或减轻四、术语解释1.机器——是人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置,其用来变换或传递能量、物料与信息,以代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动。
2.机构——具有确定相对运动的构件的组合。
3.运动副——两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接。
4.机械传动装置——用来传递运动和动力的机械装置称为机械传动装置。
五、应用题1.答:2.答:零件:螺钉、起重吊钩、缝纫机踏板、曲轴、构件:自行车链条机构:台虎钳、水泵、机器:车床、洗衣机、齿轮减速器、蒸汽机、3.答:动力部分:发动机传动部分:离合器、变速箱、传动轴、执行部分:车轮控制部分:方向盘、排挡杆、刹车、油门*4.答:略第一章带传动一、选择题二、判断题三、填空题1. 主动轮从动轮挠性带2. 摩擦型啮合型3. 摩擦力运动动力。
4. 打滑薄弱零件安全保护5. 无两侧面不接触。
6. 帘布芯绳芯包布顶胶抗拉体底胶7.Y、Z、A、B、C、D、E8.几何尺寸标记。
9.型号基准长度标准编号10.实心式腹板式孔板式轮辐式11.平行重合12.调整中心距安装张紧轮13.弧形凹形变直摩擦力传动能力14.SPZ SPA SPB SPC15.型号基准长度16.啮合带传动齿轮传动17.单面带双面带节距18. 仪表、仪器、机床、汽车、轻纺机械、石油机械 四、术语(标记)解释1.机构传动比-----机构中输入角速度与输出角速度的比值。
2.V 带中性层-----当V 带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持不变的层面称为中性层。
渐开线标准直齿轮几何尺寸计算公式(参照注释1)(参照注释1)(参照注释1)(参照注释2)注释:1、上面的符号用于外齿轮,下面的符号用于内齿轮;中心距计算公式上面符号用于外啮合齿轮传动,下面符号用于内啮合齿轮传动。
2、因为,所以。
渐开线齿轮参数测量实验一、实验目的1.综合利用各种方法(计算法、查表法等),对渐开线齿轮进行测量,从而判定其原设计基本参数。
2.通过该测量实验,加深对渐开线齿轮参数相互关系及啮合原理的理解。
二、实验设备和工具1.备测齿轮注:(1)1、2或3、4齿轮可组成零传动;(2)1、2齿轮组成标准齿轮传动;(3)5、6齿轮可组成正传动;(4)7、8齿轮可组成负传动;(5)3、4齿轮可组成高变位传动;(6)5、6、7齿轮可组成角变位传动。
(7)本表中给出的参数仅供参考。
2.测量工具(1)齿轮弦齿高弦齿厚卡尺;(2)游标卡尺;3.计算器(自备)4.附表三、实验原理及步骤渐开线齿轮参数测量,就是根据备测齿轮实物通过相应的测量方法,判定出它的原设计的基本参数。
这些基本参数主要是模数m (或径节DP )、压力角α、齿数Z 、齿顶高系数*a h 、顶隙系数*C 、变位系数χ(移距系数)、齿高变动系数y ∆等。
由于齿轮所采用的标准制度各不相同,有时还遇到采用短齿齿形、变位齿轮,需要测量的参数很多,所以齿轮测量是一项比较复杂的工作。
但是各种齿轮标准制度,都是规定以模数(或径节)作为齿轮其他参数和尺寸的计算依据,因此首先要准确地判定模数(或径节)的大小;同时压力角是决定齿形的基本参数,所以也要准确判定。
一般齿轮参数测量的步骤大体如下:(1)数出齿数Z ;(2)测量模数模数m (或径节DP )、判定压力角α;(3)测定齿顶高系数*a h ;(4)测量顶隙系数*C ; (5)测定变位(移距)系数χ; (6)测定齿高变动系数y ∆。
1.压力角α的判定及模数m 的测量 (1)压力角α的初步判定目前国际上通常采用模数制和径节制这两种齿轮标准制度。
1、
齿
顶
圆
:
通
过
轮
齿
顶
部
得圆周。
齿顶圆直径以da表示。
2、齿根圆:通过轮齿根部得圆周。
齿根圆直径以d f表示。
3、分度圆:齿轮上具有标准模数与标准齿形角得圆、分度圆直径以d表示、
4、齿厚:在端平面上,一个齿得两侧端面齿廓之间得分度圆弧长。
齿厚以s表示、
5、齿槽宽:在端平面上,一个齿槽得两侧端面齿廓之间得分度圆弧长、齿槽宽以e表示、
6、齿距:两个相邻且同侧端面齿廓之间得分度圆弧长。
齿距以p表示。
7、齿宽:齿轮得有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度得宽度。
齿宽以b表示、
8、齿顶高:齿顶圆与分度圆之间得径向距离。
齿顶高以ha表示。
9、齿根高:齿根圆与分度圆之间得径向距离、齿根高以h f表示。
10、齿高:齿顶圆与齿根圆之间得径向距离。
齿高以h表部分得名称认识更直观。
出示教具并提问:模数与轮齿有什么关系?
展示多媒体图片,观察挂图中压力角与轮齿得形状得关系,强调我国标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上得齿形角
α=20°。
让学生归纳总结:外啮合标准直径圆柱齿轮得几何尺寸得计算公式。
分度圆上齿形角大小对齿轮形状有影响(如上图):当分度圆半径不变时,齿形角减小,轮齿得齿顶变宽,齿根变窄,承载能力降低;齿形角增大,轮齿得齿顶变窄,齿根变宽,承载能力增大,但传动费力。
综合考虑传动性能与承载能力,我国标准规定渐开线圆柱齿轮分度圆上得齿形角α=20°。
4、齿顶高系数h a *
对于标准齿轮,ha =h a *
m , h a *
=1 5、顶隙系数c *
当一对齿轮啮合时,为使一个齿轮得齿顶面不与另一个齿轮得齿槽底面相接触,轮齿得齿根高应大于齿顶高,即应留有一定得径向间隙,称为顶隙,用c 表示。
如图:
任务三、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算
标准直齿圆柱齿轮:采用标准模数m ,齿形角α=20º,
齿顶高系数ha *=1,顶隙系数c *
=0、25,端面齿厚s等于端面齿槽宽e 得渐开线直齿圆柱齿轮,称为标准直齿圆柱
齿轮,简称标准直齿轮。
1、模数m
M =p /π
对标准齿轮规定: c =c *m ,c *=0、25
如图所示:
它与外齿轮相比有以下不同点:
⑴内齿轮得齿顶圆小于分度圆,齿根圆大于分度圆、
⑵内齿轮得齿廓就是内凹得,其齿厚与齿槽分别对应于外齿轮得齿槽宽与齿厚。
⑶为使内齿轮齿顶得齿廓全部为渐开线,其齿顶圆必须大于基圆、
当要求齿轮传动轴平行,回转方向一致,且传动结构紧凑时,可采用内啮合齿轮传动、
课堂小结
1、渐开线标准直齿圆柱齿轮得基本参数
直齿圆柱齿轮得基本参数共有:齿数、模数、齿形角、齿顶高系数与顶隙系数五个,就是齿轮各部分几何尺寸计算得依据。
2、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算
标准直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算公式有12个,即4个圆得直径,3个高,3个弧长,1个中心距。
它对齿轮制造、安装与使用非常有用、
课后作业
课本第87页:40、41两题。