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精密齒輪齒條傳動計算及基礎(chǔ)知識

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

　　齒輪的大小

　　ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu))規(guī)定，表示齒輪大小的單位使用模數(shù)。但是，實(shí)際上還使用其他方式來表示齒輪的大小。

　　模數(shù)

　　模數(shù)M=1(P=3.1416)

　　模數(shù)M=2(P=6.2832)

　　模數(shù)M=4(P=12.566)

　　模數(shù)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(shù)(πm)

　　CP(周節(jié))

　　周節(jié)即圓周齒距。也就是齒距(P)。

　　例如，使用周節(jié)CP可以制作齒距為CP5\CP10\CP15\CP20這樣齒距為整數(shù)的齒輪。

　　與模數(shù)的換算關(guān)系 m=cp/π

　　DP(徑節(jié))

　　英文為Diametral pitch。

　　按ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(shù)的換算關(guān)系 m=25.4/DP

　　壓力角

　　決定齒輪齒形的參數(shù)。即齒輪齒面的傾斜度。

　　壓力機(jī)(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。

　　


 

　　齒數(shù)

　　以上所敘述的模數(shù)，壓力角，齒數(shù)是齒輪的三大基本參數(shù)。以此參數(shù)為基礎(chǔ)計數(shù)齒輪各部尺寸。

　　齒高和齒厚

　　齒輪的高度由模數(shù)(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?shù)烬X根的高度。

　　h=2.25m(=齒頂高+齒根高)

　　


　　齒頂高(ha)是從齒頂?shù)椒侄染€(中線)的高度。(分度線是計算齒條尺寸的基準(zhǔn)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(zhǔn)是齒距(P)的一半。

　　S=πm/2 P=πm

　　直齒輪

　　到此為之，我已經(jīng)向各位介紹了有關(guān)齒輪的基本參數(shù)，接下來，我們將介紹有關(guān)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(shù)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

　　

 
 

　　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(shí)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(shè)的圓。

　　斜齒輪

　　特點(diǎn)：比直齒的強(qiáng)度要高，噪音以及振動小

　　缺點(diǎn)是軸方向產(chǎn)生推力

　　端面模數(shù)(mt)和法向模數(shù)(mn)的關(guān)系式

　　Mt=mn/cosb

　　

 

　　分度圓直徑d=zmn/cosb

　　材料：

　　S45C(機(jī)械構(gòu)造用碳素鋼)

　　S45C是含碳量為45%的中碳鋼(Steel)的代表，因為進(jìn)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(qiáng)度高，通過調(diào)質(zhì)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(diào)質(zhì)處理?

　　調(diào)質(zhì)處理是將淬火及高溫回火相結(jié)合，調(diào)整鋼材(鋼件)硬度/強(qiáng)度/韌性的熱處理。

　　因為調(diào)質(zhì)后的材料及制品要進(jìn)行機(jī)械加工，所以硬度達(dá)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(jìn)行硬化處理的方法。

　　要注意的是，對齒輪進(jìn)行高頻處理后，會發(fā)生齒面及齒頂?shù)挠捕冗_(dá)到使用要求，但齒根部分達(dá)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(jīng)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。