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決定齒輪參數(shù)的齒輪模數(shù)
閱讀:1961 發(fā)布時(shí)間:2021-12-21引言:隨著工業(yè)化水平的提高,對(duì)齒輪模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)也逐漸規(guī)范。雖然模數(shù)只是認(rèn)為設(shè)定的一個(gè)比值,但它決定著一個(gè)齒輪的基本參數(shù),對(duì)齒輪行業(yè)的生產(chǎn)制造和檢驗(yàn)互換有著重要意義,且見證著人類社會(huì)工業(yè)化的歷史性跨越。
模數(shù)是決定齒大小的因素。齒輪模數(shù)被定義為模數(shù)制輪齒的一個(gè)基本參數(shù),是人為抽象出來用以度量輪齒規(guī)模的數(shù)。目的是標(biāo)準(zhǔn)化齒輪刀具,減少成本。直齒、斜齒和圓錐齒齒輪的模數(shù)皆可參考標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列表。
隨著工業(yè)發(fā)展水平不斷提高,定制的大批量生產(chǎn)齒輪很多都使用非標(biāo)的模數(shù),使其意義被弱化。
如果齒輪的齒數(shù)一定,模數(shù)越大則輪的徑向尺寸也越大。模數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等要求制訂的。對(duì)于具有非直齒的齒輪,模數(shù)有法向模數(shù)mn、端面模數(shù)ms與軸向模數(shù)mx的區(qū)別,它們都是以各自的齒距(法向齒距、端面齒距與軸向齒距)與圓周率的比值,也都以毫米為單位。對(duì)于錐齒輪,模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。對(duì)于刀具,則有相應(yīng)的刀具模數(shù)等。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的應(yīng)用很廣。在公制的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中,標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項(xiàng)最基本的參數(shù)。它對(duì)上述零件的設(shè)計(jì)、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等)。
工業(yè)定義:齒輪的g度圓是設(shè)計(jì)、計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn),而齒輪分度圓的周長(zhǎng)=πd=zp,于是得分度圓的直徑d=zp/π。
在一些國家里,不同模數(shù)使用徑節(jié)作為齒輪的基本參數(shù),用英寸為計(jì)量單位,徑節(jié)以P表示,指圓周率π與齒距ρ的比,徑節(jié)P=π/ρ,以1/英寸為單位。
齒輪分度圓的周長(zhǎng)=πd=zρ,于是得分度圓的齒距ρ=πd/z。
徑節(jié)P=Z/d(d的單位是英寸)
模數(shù)m=d/Z(d的單位是mm)
可以看出:
m=(1/P)*25.4=25.4/P
P=(1/m)*25.4=25.4/m
因此,模數(shù)m與徑節(jié)P的關(guān)系是互為倒數(shù),/是單位制不同。
即:模數(shù)與徑節(jié)的乘積恒等于1。
相應(yīng)于單位的換算,徑節(jié)與模數(shù)之間有如下的關(guān)系式
P=π/ρ=25.4/m式中P為徑節(jié)(1/英寸);ρ為齒距(英寸);m為模數(shù)(毫米)。
徑節(jié)P與公制中模數(shù)m的作用相當(dāng)。在大多數(shù)英制齒輪、齒輪聯(lián)軸器和棘輪等零件中,徑節(jié)是一項(xiàng)基本參數(shù)。徑節(jié)越大,輪齒尺寸(齒高與齒厚)越小。有的國家對(duì)徑節(jié)訂有標(biāo)準(zhǔn)系列值。
雙模數(shù)制是獲得短齒齒形的另一種方式,可提高抗彎強(qiáng)度,但穩(wěn)定性較差,常用于汽車拖拉機(jī)行業(yè)。
雙模數(shù)制規(guī)定用兩個(gè)大小不等的模數(shù)來計(jì)算一個(gè)齒輪的各部尺寸,標(biāo)記為分i形式m1/m2,其中較大的模數(shù)m1用來計(jì)算分度圓直徑,較小的m2用來計(jì)算輪齒的尺寸。
各尺寸的計(jì)算公式如下:
分度圓直徑:d=m1*Z
齒頂高:ha=ha*m2
齒根高:hf=(ha1+c1)*m2
齒頂圓直徑:da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2
齒根圓直徑:df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2
此外,分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照m1計(jì)算。
雙徑節(jié)制是英制齒輪中獲得短齒齒形的另一種方式,以提高抗彎強(qiáng)度。它規(guī)定較小的徑節(jié)P2用來計(jì)算分度圓直徑,較大的徑節(jié)P1用來計(jì)算輪齒的尺寸,標(biāo)記為P2/P1,較小的P2為分子,較大的P1為分母,正好與雙模數(shù)制相反。
各尺寸的計(jì)算公式如下:
分度圓直徑:d=Z/P2
齒頂高:ha=ha/P1
齒根高:hf=(ha1+c1)/P1
齒頂圓直徑:da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1
齒根圓直徑:df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1
此外,分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照P2計(jì)算。
標(biāo)記的意思是用較小的徑節(jié)P2=10(分子)來計(jì)算分度圓直徑,用較大的節(jié)P1=20(分母)來計(jì)算齒高。
因此,10/20pitch的雙徑節(jié)制齒輪的尺寸計(jì)算如下:
分度圓直徑:d=Z/P2=Z/10(d單位為英寸)
齒頂高:ha=ha/P1=1/20=0.05"=1.27mm
齒根高:hf=(ha1+c1)/P1=1.25/20=0.625"=1.588mm
中心距a是按照較小的徑節(jié)10來計(jì)算的。
也可以先將雙徑節(jié)制轉(zhuǎn)化為雙模數(shù)制,再來計(jì)算尺寸:
雙模數(shù)制標(biāo)記為分?jǐn)?shù)形式m1/m2,用大的模數(shù)m1用來計(jì)算分度圓1徑,較小的m2用來計(jì)算輪齒的尺寸。
m1=1/P2*25.4=1/10"*25.4=2.54mm
m2=1/P1*25.4=1/20"*25.4=1.27mm
所以,這個(gè)齒輪用雙模數(shù)制齒輪來表示就是2.54/1.27:
尺寸計(jì)算:
分度圓直徑:d=2.54*z
齒頂高:ha=ha*m2=1*1.27=1.27mm
齒根高:hf=(ha1+c1)*m2=1.25*1.27=1.588mm
中心距a是按照較大的模數(shù)m1=2.54mm來計(jì)算的
但如果要按照模數(shù)來設(shè)計(jì)齒輪的話,模數(shù)要選擇標(biāo)準(zhǔn)值,利用變位來達(dá)到中心距的要求。
以上是齒輪模數(shù)的介紹及運(yùn)算方式,并列舉了勁節(jié)制齒輪、雙模數(shù)制、雙勁節(jié)制和標(biāo)記等計(jì)算公式。簡(jiǎn)單來說,其基本公式是模數(shù)m=分度圓直徑d/齒數(shù)z=齒距p/圓周率π。如有更多疑問,可聯(lián)系我們?yōu)槟獯稹?/p>