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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(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)條的(de)(de)基(ji)(ji)本術語有(you)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)大小(xiao)、壓力角(jiao)、齒(chi)(chi)(chi)數等,在這里,我將簡單(dan)介紹一下理(li)解齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)所必要的(de)(de)術語、尺寸、換算關系等齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)條的(de)(de)基(ji)(ji)本知識。

齒輪的大小

ISO(國際標準(zhun)化機構)規定(ding),表示齒輪(lun)大小(xiao)的單(dan)位使用模(mo)數。但是,實際上還使用其他方式來表示齒輪(lun)的大小(xiao)。

模數

模數(shu)M=1(P=3.1416)

模數(shu)M=2(P=6.2832)

模數M=4(P=12.566)

模數乘以圓(yuan)周(zhou)率即可得到齒(chi)距(ju)(P)。齒(chi)距(ju)是相鄰兩齒(chi)之間的長(chang)度。P=圓(yuan)周(zhou)率X模數(πm)CP(周(zhou)節),周(zhou)節即圓(yuan)周(zhou)齒(chi)距(ju)。也就(jiu)是齒(chi)距(ju)(P)。

例如,使用(yong)周節CP可以制(zhi)作齒(chi)距為CP5\CP10\CP15\CP20這(zhe)樣齒(chi)距為整數的(de)齒(chi)輪。與模數的(de)換算(suan)關系 m=cp/π

DP(徑節)

英(ying)文為(wei)Diametral pitch。

按ISO標(biao)準規定,長(chang)度(du)(du)單位(wei)使(shi)用(yong)毫(hao)米(mm)。但(dan)在美(mei)國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家,一直使(shi)用(yong)英寸作(zuo)為長(chang)度(du)(du)單位(wei)。在這些國(guo)(guo)家中使(shi)用(yong)DP來表示齒輪的大小(xiao)。

與模(mo)數的換(huan)算(suan)關系 m=25.4/DP

壓力角

決定齒(chi)輪齒(chi)形的參數。即(ji)齒(chi)輪齒(chi)面的傾斜度(du)。

壓力機(a)一(yi)般采用20°。但(dan)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(yi)上所敘述(shu)的模數(shu),壓(ya)力角,齒(chi)數(shu)是齒(chi)輪的三大基本參數(shu)。以(yi)此參數(shu)為基礎(chu)計(ji)數(shu)齒(chi)輪各部尺寸。

齒高和齒厚

齒(chi)(chi)(chi)輪的高度由模(mo)數(m)來決定。在這里我簡單介紹一(yi)下(xia)齒(chi)(chi)(chi)高(h)/齒(chi)(chi)(chi)頂高(ha)/齒(chi)(chi)(chi)根高(hf)

齒高(h)是從齒頂到齒根的高度(du)。

h=2.25m(=齒(chi)頂高+齒(chi)根高)

圖片2.png 

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

ha=1.00m

齒根高(hf)是從(cong)齒根到分度(du)線(xian)(中線(xian))的高度(du)。

hf=1.25m

齒(chi)厚(s)的(de)基準是齒(chi)距(P)的(de)一半。

S=πm/2 P=πm

直齒輪

到(dao)此(ci)為之,我(wo)已經向各位介(jie)(jie)紹了有(you)(you)關齒輪的(de)基(ji)本參數,接(jie)下來,我(wo)們將(jiang)介(jie)(jie)紹有(you)(you)關直齒齒輪齒條的(de)各部分的(de)名稱和尺寸計算(suan)

決定齒輪大小的參數(shu)是齒輪的分(fen)度圓直徑(d)。

分度圓直徑(jing)(d)d=zm

齒頂圓(yuan)直徑(da)da=d+2m

齒根圓(yuan)直(zhi)徑(jing)(df)df=d-2.5m

圖片3.png 

在這里我所介紹(shao)的齒(chi)頂圓和齒(chi)根(gen)圓,可以(yi)直(zhi)接看到,而分(fen)度圓在實際的齒(chi)輪上無法(fa)直(zhi)接看到。因為分(fen)度圓是為了(le)決定齒(chi)輪的大小而假設(she)的圓。

斜齒輪

特點:比直齒(chi)的強度要高,噪音以及振動小

缺點是軸方向產生推力(li)

端面模數(mt)和(he)法向模數(mn)的(de)關系式

Mt=mn/cosb

圖片4.png 

分(fen)度圓直徑d=zmn/cosb

材料:S45C(機(ji)械構造(zao)用碳素鋼(gang))

S45C是含碳量(liang)為(wei)45%的中碳鋼(Steel)的代(dai)表,因為(wei)進貨非(fei)常容易,正齒輪,斜齒齒輪,齒條,傘形齒輪,蝸桿(gan)等各種齒輪多使(shi)用這種材料。

SCM440(鉻鉬合金鋼(gang))含(han)碳(tan)量C=40%,成分中含(han)有(you)鉻/鉬等(deng)成分的(de)中碳(tan)合金鋼(gang)。比S45C的(de)強度(du)高,通(tong)過調質或高頻淬火處理可提高硬度(du),用來制造(zao)各種不同的(de)齒輪。

什么是調質處理?

調質(zhi)處(chu)理是將淬火(huo)(huo)及高溫回火(huo)(huo)相(xiang)結合,調整鋼(gang)(gang)材(鋼(gang)(gang)件(jian))硬度(du)/強度(du)/韌性的熱處(chu)理。

因為調質后的材(cai)料及制品(pin)要進行(xing)機械加工,所以硬度達(da)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(de)(de)碳素鋼,對其表面進行硬化處理的(de)(de)方(fang)法。

要(yao)注意的(de)是,對齒輪進行(xing)高頻(pin)處(chu)理后,會發(fa)生齒面及齒頂的(de)硬(ying)(ying)度達到使用要(yao)求,但(dan)齒根部(bu)分達不到淬火硬(ying)(ying)度的(de)情況。硬(ying)(ying)度低(di)于滲碳淬火處(chu)理的(de)硬(ying)(ying)度。齒輪經(jing)過高頻(pin)淬火后精(jing)度下(xia)降。作(zuo)為高精(jing)度齒輪使用時需(xu)要(yao)對齒輪做磨削(xue)加工。

想了解更(geng)多精密(mi)齒輪(lun)齒條(tiao)可以(yi)聯(lian)系小編

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