齿轮压力角计算公式
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齿轮压力角渐开线及渐开线齿轮当一直线沿一圆周作纯滚动时,此直线上任一点的轨迹即称为该圆的渐开线,该圆称为渐开线的基圆,而该直线则称为发生线。
图1齿轮压力解析图如图1:AK——渐开线基圆,rbn-n:发生线θK:渐开线AK段的展角用渐开线作为齿廓的的齿轮称为渐开线齿轮。
渐开线齿轮能保持恒定的传动比。
渐开线上任一点法向压力的方向线(即渐开线在该点的法线)和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。
显然,图2中的图2αk即为渐开线上K点的压力角。
由图可知:cosαk=ON/OK=rb/Rk参考文献:卢玉明.机械设计基础.高等教育出版社,1998齿轮模数“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m=t/π),以毫米为单位。
模数是模数制轮齿的一个最基本参数。
模数越大,轮齿越高也越厚,如果齿轮的齿数一定,则轮的径向尺寸也越大。
模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。
对於具有非直齿的齿轮,模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx 的区别,它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值,也都以毫米为单位。
对於锥齿轮,模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。
对於刀具,则有相应的刀具模数mo等。
标准模数的应用很广。
在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中,标准模数都是一项最基本的参数。
它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。
齿轮计算公式:分度圆直径d=mz m 模数z 齿数齿顶高ha=ha* m齿根高hf=(ha*+c*)m齿全高h=ha+hf=(z ha*+c*)mha*=1 c*=0.25图片中的应该两箭头之间距离是渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸的计算一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称1、齿顶圆:通过轮齿顶部的圆周。
齿顶圆直径以d a表示。
2、齿根圆:通过轮齿根部的圆周。
标准直齿轮计算公式直齿轮是一种常见的机械传动装置,在工业生产中起着非常重要的作用。
在设计和制造直齿轮时,需要根据一定的计算公式来确定其参数,以保证其正常运转和传动效率。
本文将介绍标准直齿轮的计算公式,帮助读者更好地理解和应用直齿轮的设计原理。
1. 基本参数。
在计算直齿轮的过程中,需要确定一些基本参数,包括模数(m)、齿数(z)、齿宽(b)、压力角(α)、齿顶高(h)、齿根高(h),以及齿轮的直径等。
这些参数将直接影响到齿轮的传动性能和使用寿命。
2. 计算公式。
2.1 齿轮的模数(m)。
模数是指齿轮的模数圆直径与齿数之比,通常用m表示。
计算公式为:m = d/z。
其中,d为齿轮的模数圆直径,z为齿数。
2.2 齿轮的齿宽(b)。
齿宽是指齿轮齿面上的宽度,通常用b表示。
计算公式为:b = m × z。
2.3 齿轮的齿顶高(h)。
齿顶高是指齿轮齿顶圆直径与模数之比,通常用h表示。
计算公式为:h = m。
2.4 齿轮的齿根高(h)。
齿根高是指齿轮齿根圆直径与模数之比,通常用h表示。
计算公式为:h = 1.25m。
2.5 齿轮的压力角(α)。
压力角是指齿轮齿面上的压力线与圆周的夹角,通常用α表示。
计算公式为:α = arccos((cosα1 + cosα2)/2)。
其中,α1和α2分别为两个相邻齿的压力角。
2.6 齿轮的直径。
齿轮的直径可以通过齿数和模数来计算,计算公式为:d = m × z。
3. 注意事项。
在使用上述计算公式时,需要注意以下几点:3.1 确保计算准确。
在进行直齿轮的计算时,需要确保所有的参数都是准确无误的。
任何一个参数的偏差都有可能影响到齿轮的传动性能。
3.2 考虑工作条件。
在确定齿轮的参数时,需要考虑到齿轮的工作条件,包括传动功率、转速、工作环境等因素,以确保齿轮能够正常工作。
3.3 选择合适的材料。
在设计齿轮时,需要根据其工作条件和使用要求来选择合适的材料,以确保齿轮具有足够的强度和耐磨性。
压力角计算及公式压力角是不计算摩擦力的情况下,受力方向和运动方向所夹的锐角。
压力角是假设不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。
概述压力角(pressure angle)(α):假设不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,作用于点C的力P与点C 速度方向之间所夹的锐角.与压力角相联系的还有传动角(γ).压力角越大,传动角就越小.也就意味着压力角越大,其传动效率越低.所以设计过程中应当使压力角小.原理在中不计摩擦和构件的惯性的情况下,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。
在中(图1),主动件通过连杆作用在摇杆上的力P沿BC方向,力作用点C?的速度v C的方向垂直CD,这两方向线所夹的角?α为压力角。
压力角α越大,P在v C方向能作功的有效分力就越小,传动越困难。
压力角的余角γ称为传动角。
机构的压力角或传动角是评价机构动力学指标之一,设计机构时应限制其最大压力角或最小传动角。
对于齿轮传动(图2),压力角?α也是从动轮齿上所受P的方向线与P力作用点C?的速度v C 方向线之间的夹角α,压力角α的大小随着轮齿啮合位置的不同而变化。
如果知道模数根据公式:m=(W1-W)/α就可以算出来m-模数W1-----跨k+1个齿的公法线长度W-----跨K个齿的公法线长度α-----压力角分度圆直径d分=mz 齿顶高h顶=m 齿顶圆直径D顶=d分+2h定=m〔z+2〕??齿根高h根= 全齿高h=h顶+h根= 周节t=πm。
可以看出m是齿轮齿数计算的一个根本参数模数歌“标准模数用处大,设计计算都用它,齿轮大小随着它,模数越大受力?力的方向和运动方向的夹角叫做压力角。
同一条渐开线上位置不同,压力角就不一样,接近基圆压力角较小,离基圆越远,压力角越大,即越接近渐开线起点,压力角越小,基圆上的渐开线上点的压力角为零。
齿轮的基本参数和计算公式齿轮是一种常见的机械元件,广泛应用于机械传动系统中。
了解齿轮的基本参数和计算公式对于正确设计和选择齿轮传动具有重要的意义。
下面将详细介绍齿轮的基本参数和计算公式。
一、齿轮的基本参数1.分度圆直径(D):齿轮两侧齿槽最低点所在的圆的直径,是齿轮设计的基本参数。
2.齿数(z):齿轮上的齿的数量。
齿数一般为整数,两个齿轮的齿数比可以决定齿轮传动的速比。
3.法向模数(m):齿轮的模数,是齿轮设计中的重要参数。
可以通过齿轮的公称齿数和分度圆直径来计算。
4.齿廓圆直径(D_a):位于齿槽底部的圆的直径,决定了齿轮传动的拓扑形状。
5.齿顶圆直径(D_f):齿槽的顶部所在的圆的直径,与齿槽的接触和传力能力有关。
6.齿底圆直径(D_b):齿槽底部所在的圆的直径,与齿槽的接触和传力能力有关。
7.齿距(p):相邻齿的中心距离,是齿轮传动中两个齿轮之间的齿距参数。
8.压力角(α):相接触齿廓线与法线之间的夹角,影响着齿轮接触性能和传力能力。
二、齿轮的计算公式1.模数(m)的计算公式:m=D/z2.齿距(p)的计算公式:p=πm3.弧齿高(h_a)和压力角(α)的计算公式:h_a = m(cos(α) + cos(α - φ))其中,φ为齿顶圆角。
4.齿顶高(h_f)和压力角(α)的计算公式:h_f = m(cos(α) + cos(α + φ))其中,φ为齿顶圆角。
5.齿厚(s)的计算公式:s = m(π/2 + tan(α) - α)6.齿廓圆直径(D_a)的计算公式:D_a=D+2m7.齿顶圆直径(D_f)的计算公式:D_f = D + 2m(cos(α) + cos(α + φ))8.齿底圆直径(D_b)的计算公式:D_b = D - 2m(cos(α) + cos(α - φ))需要注意的是,上述公式中齿顶圆角(φ)是一个常量,一般情况下取20°。
三、齿轮的计算过程1.根据传动比确定主动轮的分度圆直径和齿数。
齿轮的计算公式
齿轮的计算涉及到多个参数,如齿数、模数、压力角、齿轮直径等。
以下是齿轮计算中常用的一些公式:
齿数计算:
齿数(z)= 齿轮直径(D)/ 模数(m)
模数计算:
模数(m)= 齿轮直径(D)/ 齿数(z)
齿间距计算:
齿间距(P)= π×齿轮直径(D)/ 齿数(z)
齿轮直径计算:
齿轮直径(D)= 模数(m)×齿数(z)
压力角计算:
压力角(θ)= arccos((齿轮高度-齿顶高度)/ 模数)
这些公式用于计算齿轮的相关参数,可以根据已知的参数计算出其他参数。
在实际应用中,还需要考虑齿轮的模数系列、齿宽、轴向力等因素,并结合具体的设计要求进行计算和选择。
需要注意的是,齿轮设计和计算是一个复杂的领域,涉及到更多的因素和公式。
以上公式只是一些常用的基础计算公式,实际的齿轮设计可能需要更详细的分析和计算。
在实际应用中,建议参考相关齿轮设计手册、标准和专业工具来进行准确的齿轮计算和设计。
齿轮齿条计算公式
齿轮齿条计算公式是用于计算齿轮和齿条的一组公式。
齿轮齿条计算公式是由英国的科学家格林沃尔德(Greenwood)所提出的,早在1850年前后便有了初步的研究与探讨。
根据格林沃尔德(Greenwood)提出的齿轮齿条计算公式:
1、齿轮齿形参数:。
齿宽 b =(m/z)cosα 。
齿厚 h=(m/z)sinα 。
2、齿轮齿根半径:
齿根半径r=(mη/πz)cosα。
3、压力角:
压力角α=tan-1(βm/n)。
4、发动机中切面积:
S=mπz/n;
5、齿轮应力:
F=Fc/2;
6、轴形弹性模量:
G=E/2;
7、轴和齿圈弹性模量:
Gk=Ek/(1-Ek^2/G^2);
8、转动惯量:
Jk=mπ^2/2;
9、齿圈直径:
Dk=d+(z/ln2);
10、发动机中齿圈弹性模量:
Ek=E/2;
根据上述齿轮齿条计算公式,可以计算出齿轮和齿条的相关参数,从而为设计者提供更为准确的设计参数。
标准齿轮计算公式一、标准齿轮的基本参数。
1. 模数(m)- 定义:齿距p与圆周率π的比值,即m = (p)/(π),单位为mm。
它是决定齿轮尺寸的一个基本参数,模数越大,齿轮的尺寸越大,轮齿也越粗壮。
2. 压力角(α)- 标准值:一般取α = 20^∘。
它是在节点处,齿廓曲线的公法线(压力线)与两节圆的公切线(节点速度方向)所夹的锐角。
3. 齿数(z)- 表示齿轮轮齿的个数。
4. 分度圆直径(d)- 计算公式:d = mz。
分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。
5. 齿顶高(ha)- 计算公式:ha = m。
齿顶圆到分度圆的径向距离。
6. 齿根高(hf)- 计算公式:hf=(h_a^*+c^*)m,对于标准齿轮h_a^*=1,c^*=0.25(h_a^*为齿顶高系数,c^*为顶隙系数),所以hf = 1.25m。
齿根圆到分度圆的径向距离。
7. 齿全高(h)- 计算公式:h=h_a+h_f=2.25m。
齿顶圆到齿根圆的径向距离。
8. 齿顶圆直径(da)- 计算公式:da = d + 2h_a=m(z + 2)。
9. 齿根圆直径(df)- 计算公式:df=d - 2h_f=m(z- 2.5)。
10. 基圆直径(db)- 计算公式:db = dcosα=mzcosα。
基圆是形成渐开线的发生圆。
11. 中心距(a)- 对于标准安装的标准齿轮(两个齿轮的分度圆相切),计算公式:a=frac{d_1+d_2}{2}=frac{m(z_1+z_2)}{2}。
直齿轮受力计算公式
直齿轮受力计算公式如下:
1. 圆周力:Ft = 2T₁/d₁
2. 径向力:Fr = Ft·tan α
3. 法向力:Fn = Ft/cos α
其中,d₁是小齿轮的分度圆直径,T₁是小齿轮传递的转矩,α是压力角。
根据作用力与反作用力的关系,作用在主动轮和从动轮上的各力大小相等,方向相反。
主动轮所受的圆周力是工作阻力,其方向与力作用点圆周速度方向相反;从动轮所受到的圆周力是驱动力,其方向与力作用点圆周速度方向相同。
径向力则指向各自的轮心。
请注意,这些公式仅供参考,具体的直齿轮受力计算还需要根据实际工况和齿轮参数进行。
斜齿轮参数计算公式
斜齿轮参数计算公式如下:
1. 模数(Module):模数是表示齿轮齿数和齿轮尺寸的基本参数之一,通常用 m 表示。
模数定义为模数 m = 齿轮的模数圆直径 / 齿数。
2. 齿数(Number of Teeth):齿数是指齿轮上的齿的数量,通常用 Z 表示。
齿数 Z 可以根据应用和设计要求来确定。
3. 压力角(Pressure Angle):压力角是指齿轮齿面与轴线之间的夹角,通常用α 表示。
压力角的常用数值有°、20°、25°等。
压力角的选取需要根据具体应用和设计要求。
斜齿轮参数计算公式是D=mZ/cosβ+2m,其中 D 是分度圆直径,m 是模数,Z 是齿数,β 是螺旋角。
齿轮系数计算公式(国标齿轮压力角普遍为cos20°)名称代号计算公式齿数Z齿数模数m m=p/πm=齿距/π分度圆直径 d d=mz(齿中径) d=模数X齿数压力角cosαcosα=(W1-W)/3.14mW =跨K个齿的公法线长度W1=跨K+1个齿的公法线长度基圆直径d b d b= d X cosα(两齿轮运行中形成的线)d b=分度圆直径X压力角齿顶圆直径da da=(Z+2)mda=(齿数+2)X模数齿根圆直径df df= (Z-2.5)mdf= (齿数-2.5)X模数齿顶高ha ha=ha*mha=ha*模数(常用ha*=1)(短齿ha*=0.8)顶隙 c c=c*mc=c*模数(常用c*=0.25)(短齿c*=0.3)齿根高hf hf=ha+c=(ha*+c*)m=1.25m齿高h h=ha+hf=m+1.25m=2.25m齿距P P=mπP=模数Xπ齿厚S槽宽e S=e=P/2中心距(与齿轮副合配)a a=d1/2+d2/2=(Z1+Z2)m/2(d1代表一个齿轮的分度圆直径,d2代表另一个齿轮的分度圆直径)(Z1代表一个齿轮的齿数,Z2代表另一个齿轮的齿数)(m代表齿轮模数)模数选择优先选择(1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 2532 40 50)可以选用(1.75 2.25 2.75 3.5 4.5 5.5 7 9 14 18 22 28 26 45)尽可能不用(3.25 3.75 6.5 11 30)压力角选择米制:20°14.5°15°17.5°22.5°25°28°30°英制:20°14.5°15°其次16°17°17.5°22.5°25°cos20=0.9397 cos30=0.866 cos45=0.7071美标与日标跟国标一样的,可能他们比较多的采用“节径”这个概念,我们相应来说比较多的用的是“模数”。
齿轮压力角计算公式
齿轮压力角是指齿轮在传递动力时产生的压力角,是影响齿轮传动效率的重要因素之一。
齿轮压力角的计算公式为:
压力角= arctan(m / tan(φ))
其中,m 为齿轮的压力角修正系数,φ 为齿轮的基圆压力角。
压力角修正系数m 与齿轮的材料、模数、压力面倾斜角以及齿廓形状等因素有关,通常可以从齿轮标准中获得。
基圆压力角φ 是指齿轮在基圆面上的压力角,可以通过齿轮设计软件或者手算的方法计算。
齿轮压力角的计算结果通常以角度为单位表示,是影响齿轮传动效率的重要参数。