齿轮模数计算

对斜齿轮螺旋角进行现场测量的常用方法有万能角度尺侧量法和压痕法。 1. 万能角度尺侧量法是用万能角度尺在被测齿轮的端面与齿面间测量角度，由于齿轮的螺 旋角度是随齿轮的半径变化而变化的，且一般齿轮的齿槽窄而小，万能角度尺的刀尺有 一定的宽度，刀尺不能完全放入齿槽内，分度圆的位置很 难确定。故角度很难测量准确。 2. 压痕法是在被测齿轮的齿顶涂色后， 使其在一张纸上滚动， 这张纸上就留下了齿顶滚过的痕迹，根据压痕作出齿顶线 的延长线及辅助线，然后用量角器测量出齿向角度，该角 即为齿轮齿顶处的螺旋角(见图 1)，然后再根据齿轮其它 几何参数，计算出齿轮分度圆处的螺旋角。由于齿轮的宽 度一般都不大， 作出的延长线和辅助线有一定的宽度误差， 用量角器测量时难免会有误差，而且量角器的刻度是以 “度”为单位的，对于那些精确到“分”和“秒”的角度 的测量，则无能为力了。
1) 什么是「模数」？ 模数表示轮齿的大小。 R 模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。 除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。 【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。 2) 什么是「分度圆直径」？ 分度圆直径是齿轮的基准直径。 决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、 分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。 过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按 ISO 标准,统一称为分度圆直径。 3) 什么是「压力角」？ 齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角 。 一般所说的压力角,都是指分度圆压力 角。 最为普遍地使用的压力角为２０° ,但是,也有使用１４．５° 、１５° 、１７．５° 、２２．５° 压力角的齿轮。 4) 单头与双头蜗杆的不同是什么？ 蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。 头数越多,导程角越大。 5) 如何区分Ｒ（右旋）?Ｌ（左旋）？ 齿轮轴垂直地面平放 轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、 向左上倾斜的是左旋齿轮。 6) Ｍ（模数）与ＣＰ（周节）的不同是什么？ ＣＰ（周节：Circular pitch）是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。 ＣＰ除以圆周率（π）得Ｍ（模数)。 Ｍ（模数）与ＣＰ得关系式如下所示。 Ｍ（模数)＝ＣＰ／π（圆周率） 两者都是表示轮齿大小的单位。
Ra——齿轮齿顶圆半径 2. 由于变位齿轮的分度圆直径与非变位齿轮的分度圆直径相等，故齿轮是否变位对斜齿轮的螺旋角 没有影响，所以其螺旋角的测定方法也适用。 3. 在滚齿机上测定 将被测齿轮安装在滚齿机的工作台上。将百(千)分表的磁力表座粘吸在滚刀架 上，百(千)分表的触头顶在被测齿轮齿顶处的齿面上，按粗测的齿顶螺旋角a'选取挂轮，选取挂轮时 由于使用的滚齿机型号的不同，使用的换置公式也不相同。 在 Y3150 型滚齿机上按下式选取差动挂轮:
a2 ³ b2 d2 c2 = mnk 9sina'
a ³ b d c = 40 1 ³ t²sina mnZ
c. 式中：a、b、c、d——所选挂轮的齿数 d. 1/40——分度头的传动比 e. t——铣床工作台丝杠的螺距(mm)，t=nk f. n——铣床工作台刻度盘上转过的格数 g. k——司皖床工作台每格的移动蛋 h. 挂轮搭配好后，摇动分度头的手柄，分度头与工作台 就会配合运动。 i. 螺旋角a"的确定:在按上式选配挂轮时，常会遇到计 算较为复杂、有些数据很难分解的情况，为简化计算，对某些数 据可适当取舍，这样选配出的挂轮的分度头—铣床工作台系统中 运动时所形成的螺旋角已不是粗测时的螺旋角a'， 而是计算(齿顶) 螺旋角a"。 a"=arcsin(mnZ/40ti) 式中 i=(a/b)x(c/d)——挂轮机构的传动比 j.
鼓形越大,齿接触面积越小。 19) 什么是「齿形修形 」？ 为避免齿轮啮合时发生齿顶干涉,在齿顶附近有意识的修削齿形。 齿形修形的目的是轮齿的圆滑啮合,近似于齿形方向的修鼓加工。 20) 什么是「齿顶倒角加工」？ 在加工轮齿的同时进行齿顶倒角加工。 其优点为: 防止切齿加工时产生的毛刺等。 防止使用及搬运时容易发生的撞痕。 【注】齿顶＝齿面与齿顶面的交线。 我们使用了 SMS3-25R/L 弧齿伞形齿轮。 其旋转方向是一定的吗？ 对旋向没有特殊限制。 左旋、右旋均可使用。 不过、需要注意推力（轴方向力）方向。 一方的齿轮在远离对手方向发生推力时,另一方的齿轮必定在接近对手的方向发生推力。这是负方向的推力。请务必使 用可以确实承受此推力的轴承。 有完全没有齿隙的产品吗？ 标准齿轮产品中，没有齿隙为零的产品。我们不推荐在没有齿隙的状态下使用齿轮。在标准齿轮产品中有可将齿隙调 整到最小限使用的产品。具体的产品有「锥形齿条＆小齿轮」、「双导程蜗杆蜗轮」。
(分度圆周长=π d=zp d=z p/π
p/π 称为模数)
7)什么是「齿隙」？ 一对齿轮啮合时,齿面间的间隙 。 齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。 8) 弯曲强度与齿面强度的不同是什么？ 齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。 弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用 ,轮齿在齿根部折断的强度。齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中 , 齿面的抗摩擦强度。 9) 弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好？ 一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。 但是,在选定使用频度少的齿轮 、手摇齿轮、低速啮合齿轮时,有仅以弯曲强度选定的情况。最终,应该由设计者自己决定。
3 新的测量方法
图1
先用万能角度尺测量法或压痕法对被测齿轮齿顶的螺旋角进行粗略的测量，侧量出齿顶恨旋角 的大致角度民，然后在万能铣床上用分度头配挂轮的方法或在滚齿机上进行测量，以确定齿轮 齿顶处的螺旋角。再通过计算确定齿轮在分度圆处的螺旋角。测定齿顶螺旋角的测定方法如下: 1. 在万能铣床上测定 a. 先测出被测齿轮齿顶螺旋角的近似值'，然后再根据其它测量数据粗略地计算出 齿轮的法面模数 mn(按标准值选取)。 mn≈dn/[(Z/cosa+2ha] 式中：Z——被测齿轮的齿数 da——被测齿轮的齿顶圆直径 ha——齿轮的齿顶高系数 b. 将分度头及尾座安装在万能铣床的工作台上，再将被测齿轮用芯轴安装在分度头和尾座的 顶尖上，并按下式选取挂轮:
tg=/s=/Lcosa" =arctg[(cosa")/L] 式中：S——测量段螺旋线展开后的长度 n. 齿轮齿顶处的实际螺旋角的测定： 由图 3 可看 出齿轮齿顶处的实际螺旋角 a=a"±=a"±arctg[(cosa")/L]
图4 图3
(>0 时取“+”号；<0 时取“-”号) o. 齿轮分度圆处的螺旋角的确定：根据齿轮的几何参数可导出齿轮在分度圆处的螺旋角，根 据图 4 有 tg=Rtga/Ra 则=arctg[(Ra-mnha)tga]/Ra 式中：R——齿轮分度圆半径
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发布时间:2008-11-28
1 问题的提出
在对机器进行保养、维修的过程中，经常会遇到零部件损坏的问题，对需要更换的零件要进行 测绘、制造。其中斜齿轮的螺旋角度的测量存在着一定的难度，主要是测量的角度在没有精密 测量仪器(齿向仪、导程仪、工具显徽镜等)的情况下，很难做到准确侧量。
2 通常采用的现场测量方法
标准齿轮模数尺数计算公式
找对应表太不现实了！ 告诉你一简单的： 齿轮的直径计算方法： 齿顶圆直径=（齿数+2）*模数 分度圆直径=齿数*模数 齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5³模数) 比如：M4 32 齿 34*3.5 齿顶圆直径=（32+2）*4=136mm 分度圆直径=32*4=128mm 齿根圆直径=136-4.5*4=118mm 7M 12 齿 中心距 D=（分度圆直径 1+分度圆直径 2）/2 就是 （12+2）*7=98mm 这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮） 。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷ 齿数 =齿轮外径÷ （齿数-2） 齿轮模数是有国家标准的（GB1357-78） 模数标准系列（优先选用）1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列（可以选用）1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，7，9，14，18，22，28，36，45 模数标准系列（尽可能不用）3.25，3.75，6.5，11，30 上面数值以外为非标准齿轮，不要采用！ 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力
10) 什么是螺旋方向与推力方向？ 轮齿平行于轴心的正齿轮以外的齿轮均发生推力。 各类型齿轮变化如下所示。 斜齿齿轮及斜齿齿条的说明→请点击这里 弧齿等比伞形齿轮的说明→请点击这里 弧齿伞形齿轮的说明→请点击这里 直齿伞形齿轮的推力作用使啮合齿轮相互排斥。 交错轴斜齿轮的说明→请点击这里 蜗杆蜗轮的说明→请点击这里' 有关推力的计算方法,请点击这里做参考。 11) 什么是「中心距 」？ 中心距是指一对齿轮的轴间距离 。 中心距的大小对齿隙产生影响。 中心距越大,齿隙也越大。 12) 正齿轮的中心距容许差,一般情况下应该取多少？ 一般取基准值的近似于 0 的± 公差 。 有关的规定有日本齿轮工业会的标准 JGMA 1101-01(2000)。 13) 什么是「轴交角 」？ 相交轴齿轮（伞形齿轮）及交错轴齿轮（交错轴斜齿轮和蜗杆蜗轮）的二轴间所成之角度。一般为９０° 。 轴交角的大小是对轮齿接触及齿隙产生重要影响的要素. 14) 什么是「组装距离 」？ 伞形齿轮的圆锥顶点到定位面（安装基准面）的轴向距离。 组装距离是影响轮齿接触与齿隙等的重要尺寸。 ☆小知识： 在英语中,组装距离被称为 Locating distance ( Mounting distance )。 15) 「组装距离 」的尺寸容许差应该取多少？ 为得到适当的齿隙及轮齿接触,应尽量使容许差接近于 0。 基准尺寸（容许差近似于 0）的公差,推荐使用 js7～js9。 16) 什么是「零度伞形齿轮」？ 螺旋角为０° 的弧齿伞形齿轮。 外形近似于直齿伞形齿轮的弧齿伞形齿轮。 其优点为: 作用在齿轮上的力与直齿伞形齿轮相同。 比直齿伞形齿轮强度高、噪音低（就一般而言）。 因为可以进行磨齿加工＝可以生产出高精度齿轮。 小知识： 弧齿伞形齿轮的螺旋角一般为３５° 17）怎样求出ＤＰ（径节）正齿轮的分度圆直径（DP8-15ｚ）？ 将ＤＰ（径节）换算为模数。 Ｍ（模数） ＝ ２５．４／ＤＰ（径节）＝ ２５．４／８ ＝ ３．１７５ mm 近似分度圆直径。 ｄａ＝ M*Z=３．１７５ × １５ ＝ ４７．６２５ mm 【参考】 １英寸＝２５．４ｍｍ 18) 什么是「修鼓形加工」？ 沿齿宽方向修整齿形,使齿宽中央部的齿形呈适当的鼓形 。 通过修鼓形加工,防止齿端部片面接触的发生,使齿轮的齿接触集中在轮齿的中央附近。