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精密齒輪齒條基礎知識和計算方式

时间:2019-10-08     【原创】   阅读

為了傳遞動力,我們需要用到齒輪齒條,齒輪齒條的基本術語有齒輪的大小、壓力角、齒數等,在這里,我將簡單介紹一下理解齒輪所必要的術語、尺寸、換算關系等齒輪齒條的基本知識。

齒輪的大小

ISO(國際標準化機構)規定,表示齒輪大小的單位使用模數。但是,實際上還使用其他方式來表示齒輪的大小。

模數

模數M=1(P=3.1416)

模數M=2(P=6.2832)

模數M=4(P=12.566)

模數乘以圓周率即可得到齒距(P)。齒距是相鄰兩齒之間的長度。P=圓周率X模數(πm)CP(周節),周節即圓周齒距。也就是齒距(P)。

例如,使用周節CP可以制作齒距為CP5\CP10\CP15\CP20這樣齒距為整數的齒輪。與模數的換算關系 m=cp/π

DP(徑節)

英文為Diametral pitch。

按ISO標準規定,長度單位使用毫米(mm)。但在美國、英國等國家,一直使用英寸作為長度單位。在這些國家中使用DP來表示齒輪的大小。

與模數的換算關系 m=25.4/DP

壓力角

決定齒輪齒形的參數。即齒輪齒面的傾斜度。

壓力機(a)一般采用20°。但有時客戶的圖紙也有14.5°,15°、17.5°,所以這些都要注意。

圖片1.png 

齒數

以上所敘述的模數,壓力角,齒數是齒輪的三大基本參數。以此參數為基礎計數齒輪各部尺寸。

齒高和齒厚

齒輪的高度由模數(m)來決定。在這里我簡單介紹一下齒高(h)/齒頂高(ha)/齒根高(hf)

齒高(h)是從齒頂到齒根的高度。

h=2.25m(=齒頂高+齒根高)

圖片2.png 

齒頂高(ha)是從齒頂到分度線(中線)的高度。(分度線是計算齒條尺寸的基準線)

ha=1.00m

齒根高(hf)是從齒根到分度線(中線)的高度。

hf=1.25m

齒厚(s)的基準是齒距(P)的一半。

S=πm/2 P=πm

直齒輪

到此為之,我已經向各位介紹了有關齒輪的基本參數,接下來,我們將介紹有關直齒齒輪齒條的各部分的名稱和尺寸計算

決定齒輪大小的參數是齒輪的分度圓直徑(d)。

分度圓直徑(d)d=zm

齒頂圓直徑(da)da=d+2m

齒根圓直徑(df)df=d-2.5m

圖片3.png 

在這里我所介紹的齒頂圓和齒根圓,可以直接看到,而分度圓在實際的齒輪上無法直接看到。因為分度圓是為了決定齒輪的大小而假設的圓。

斜齒輪

特點:比直齒的強度要高,噪音以及振動小

缺點是軸方向產生推力

端面模數(mt)和法向模數(mn)的關系式

Mt=mn/cosb

圖片4.png 

分度圓直徑d=zmn/cosb

材料:S45C(機械構造用碳素鋼)

S45C是含碳量為45%的中碳鋼(Steel)的代表,因為進貨非常容易,正齒輪,斜齒齒輪,齒條,傘形齒輪,蝸桿等各種齒輪多使用這種材料。

SCM440(鉻鉬合金鋼)含碳量C=40%,成分中含有鉻/鉬等成分的中碳合金鋼。比S45C的強度高,通過調質或高頻淬火處理可提高硬度,用來制造各種不同的齒輪。

什么是調質處理?

調質處理是將淬火及高溫回火相結合,調整鋼材(鋼件)硬度/強度/韌性的熱處理。

因為調質后的材料及制品要進行機械加工,所以硬度達不到淬火后那么高

什么是高頻淬火

像S45C或SCM440這樣含碳量在35%以上的碳素鋼,對其表面進行硬化處理的方法。

要注意的是,對齒輪進行高頻處理后,會發生齒面及齒頂的硬度達到使用要求,但齒根部分達不到淬火硬度的情況。硬度低于滲碳淬火處理的硬度。齒輪經過高頻淬火后精度下降。作為高精度齒輪使用時需要對齒輪做磨削加工。

想了解更多精密齒輪齒條可以聯系小編

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