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决定齿轮参数的齿轮模数

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作者:JZ Editor来源:JZ Robot网址:http://pay-attention-secrets.com/

引言:随着工业化水平的提高,对齿轮模数的标准也逐渐规范。虽然模数只是认为设定的一个比值,但它决定着一个齿轮的基本参数,对齿轮行业的生产制造和检验互换有着重要意义,且见证着人类社会工业化的历史性跨越。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  模数是决定齿大小的因素。齿轮模数被定义为模数制轮齿的一个基本参数,是人为抽象出来用以度量轮齿规模的数。目的是标准化齿轮刀具,减少成本。直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表。


  随着工业发展水平不断提高,定制的大批量生产齿轮很多都使用非标的模数,使其意义被弱化。


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  如果齿轮的齿数一定,模数越大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。对于具有非直齿的齿轮,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。对于锥齿轮,模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对于刀具,则有相应的刀具模数等。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、维修等都起着基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  工业定义:齿轮的g度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准,而齿轮分度圆的周长=πd=zp,于是得分度圆的直径d=zp/π。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  在一些国家里,不同模数使用径节作为齿轮的基本参数,用英寸为计量单位,径节以P表示,指圆周率π与齿距ρ的比,径节P=π/ρ,以1/英寸为单位。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿轮分度圆的周长=πd=zρ,于是得分度圆的齿距ρ=πd/z。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  径节P=Z/d(d的单位是英寸)


  模数m=d/Z(d的单位是mm)


  可以看出:


  m=(1/P)*25.4=25.4/P


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  P=(1/m)*25.4=25.4/m


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  因此,模数m与径节P的关系是互为倒数,/是单位制不同。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  即:模数与径节的乘积恒等于1。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  相应于单位的换算,径节与模数之间有如下的关系式


  P=π/ρ=25.4/m式中P为径节(1/英寸);ρ为齿距(英寸);m为模数(毫米)。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  径节P与公制中模数m的作用相当。在大多数英制齿轮、齿轮联轴器和棘轮等零件中,径节是一项基本参数。径节越大,轮齿尺寸(齿高与齿厚)越小。有的国家对径节订有标准系列值。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  双模数制是获得短齿齿形的另一种方式,可提高抗弯强度,但稳定性较差,常用于汽车拖拉机行业。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  双模数制规定用两个大小不等的模数来计算一个齿轮的各部尺寸,标记为分i形式m1/m2,其中较大的模数m1用来计算分度圆直径,较小的m2用来计算轮齿的尺寸。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  各尺寸的计算公式如下:


  分度圆直径:d=m1*Z


  齿顶高:ha=ha*m2


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿根高:hf=(ha1+c1)*m2


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿顶圆直径:da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿根圆直径:df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2


  此外,分度圆齿厚S、齿距P、基圆直径db和中心距a是按照m1计算。


  双径节制是英制齿轮中获得短齿齿形的另一种方式,以提高抗弯强度。它规定较小的径节P2用来计算分度圆直径,较大的径节P1用来计算轮齿的尺寸,标记为P2/P1,较小的P2为分子,较大的P1为分母,正好与双模数制相反。


  各尺寸的计算公式如下:


  分度圆直径:d=Z/P2


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿顶高:ha=ha/P1


  齿根高:hf=(ha1+c1)/P1


  齿顶圆直径:da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿根圆直径:df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1


  此外,分度圆齿厚S、齿距P、基圆直径db和中心距a是按照P2计算。


  标记的意思是用较小的径节P2=10(分子)来计算分度圆直径,用较大的节P1=20(分母)来计算齿高。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  因此,10/20pitch的双径节制齿轮的尺寸计算如下:


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  分度圆直径:d=Z/P2=Z/10(d单位为英寸)


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿顶高:ha=ha/P1=1/20=0.05"=1.27mm


  齿根高:hf=(ha1+c1)/P1=1.25/20=0.625"=1.588mm


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  中心距a是按照较小的径节10来计算的。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  也可以先将双径节制转化为双模数制,再来计算尺寸:


  双模数制标记为分数形式m1/m2,用大的模数m1用来计算分度圆1径,较小的m2用来计算轮齿的尺寸。


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  m1=1/P2*25.4=1/10"*25.4=2.54mm


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  m2=1/P1*25.4=1/20"*25.4=1.27mm


  所以,这个齿轮用双模数制齿轮来表示就是2.54/1.27:


  尺寸计算:


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  分度圆直径:d=2.54*z


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿顶高:ha=ha*m2=1*1.27=1.27mm


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  齿根高:hf=(ha1+c1)*m2=1.25*1.27=1.588mm


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  中心距a是按照较大的模数m1=2.54mm来计算的


  但如果要按照模数来设计齿轮的话,模数要选择标准值,利用变位来达到中心距的要求。


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678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  以上是齿轮模数的介绍及运算方式,并列举了劲节制齿轮、双模数制、双劲节制和标记等计算公式。简单来说,其基本公式是模数m=分度圆直径d/齿数z=齿距p/圆周率π。如有更多疑问,可联系我们为您解答。


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