齒輪的英制模數(shù)公式

1、齒輪的英制模數(shù)公式1、 公制齒輪用模數(shù)表示齒形大小，英制齒輪用徑節(jié)表示。 2、標(biāo)準(zhǔn)公制齒輪壓力角為20度，標(biāo)準(zhǔn)英制齒輪壓力角為15度。 3、公制齒輪齒形顯得較為矮胖，英制齒輪齒形顯得較為高瘦使用徑節(jié)（DP）制齒輪的有英國和美國。英國的徑節(jié)制齒輪壓力角20度，齒頂高系數(shù)f1，徑隙系數(shù)c0.25 美國的徑節(jié)制齒輪比較復(fù)雜。壓力角有14.5度、17.5度、20度、22.5度，齒頂高系數(shù)f=1，徑隙系數(shù)c0.188（DP20）或c0.2（DP20）2、 d=z/DPda=(z+2)/DPdf=(z-2.5)/DP3、 m=25.4/DP其實(shí)只要將我們使用的公式之中的模數(shù)M用25.4/DP代入其中基本就

2、可以了，所要注意的是徑節(jié)齒輪制換成模數(shù)后，模數(shù)數(shù)值基本上不是我們的常規(guī)模數(shù)數(shù)值系列，另外齒輪的齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)也不是我們常用的數(shù)值。4、 “模數(shù)”是指相鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距t與圓周率的比值(mt/)，以毫米為單位。模數(shù)是模數(shù)制輪齒的一個(gè)最基本參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒越高也越厚，如果齒輪的齒數(shù)一定，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)於具有非直齒的齒輪，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)於錐齒輪，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)

3、於刀具，則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo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)。 徑節(jié)是分度圓直徑每英寸長度的圓周上所分布的齒數(shù), 計(jì)算式為DP=z/d z/英寸 。 與模數(shù)的換算關(guān)系 DP25.4/（m） 公制齒輪和英制齒輪的區(qū)別是： 1、公制齒輪用模數(shù)表示齒形大小，英制齒輪用徑節(jié)表示。 2、標(biāo)準(zhǔn)公制齒輪壓力角為20度，標(biāo)準(zhǔn)英制齒輪壓力角為15度。 3、公制齒輪齒形顯得較為矮胖，英制齒輪齒形顯得較為高瘦。齒輪中的模數(shù)模數(shù)”是指相

4、鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距t與圓周率的比值(mt/)，以毫米為單位。模數(shù)是模數(shù)制輪齒的一個(gè)最基本參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒越高也越厚，如果齒輪的齒數(shù)一定，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)於具有非直齒的齒輪，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)於錐齒輪，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)於刀具，則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo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

5、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)。 圓柱齒輪傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì) 一、傳動(dòng)齒輪的使用要求 齒輪是機(jī)器和儀器的重要零件，齒輪的精度在一定程度上影響著整臺(tái)機(jī)器或儀器的質(zhì)量。由于齒形比較復(fù)雜，參數(shù)比較多，所以齒輪精度的評(píng)定比較復(fù)雜。 現(xiàn)代工業(yè)對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的要求，歸納起來有下列四項(xiàng)： 1、 要求一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)傳動(dòng)比的變化盡量小，以保證傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確。(運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確) 2、 要求瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化盡量小，以保證傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊及振動(dòng)小，噪聲低。(工作平穩(wěn)) 3、 要求在受載下工作齒面能夠良好接觸，以保證足夠的承載能力和使用壽命。(接觸精度) 4、 要求齒輪副

6、有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙(嚙合輪齒的非工作面間的間隙，以補(bǔ)償熱變形和貯存潤滑油。) 不同用途和不同工作條件的齒輪及齒輪付對(duì)上述四項(xiàng)要求的側(cè)重點(diǎn)是不同的。例如，控制系統(tǒng)或隨動(dòng)系統(tǒng)的分度傳動(dòng)的側(cè)重點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)精度，以保證主、從動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。汽車和拖拉機(jī)變速齒輪傳動(dòng)的側(cè)重點(diǎn)是工作平穩(wěn)性，以降低噪聲。低速重載齒輪傳動(dòng)(如軋鋼機(jī)的齒輪傳動(dòng))的側(cè)重點(diǎn)是齒面接觸精度，以保證齒面接觸良好。而渦輪機(jī)中的高速重械齒輪傳動(dòng)對(duì)三頂精度的要求都很高，而且要求很大的齒側(cè)間隙，以保證較大流量的潤滑油通過。 二、齒輪誤差的評(píng)定指標(biāo) 為了驗(yàn)收齒輪，對(duì)直齒圓柱齒輪建立了下列評(píng)定指標(biāo)： 1、 運(yùn)動(dòng)精度的評(píng)定指標(biāo) (1) 切向綜合誤差Fi

7、定義：被測齒輪與理想精確的測量齒輪單面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于測量齒輪的轉(zhuǎn)角，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)被測齒輪實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角的最大差值。 它是一個(gè)綜合性指標(biāo)。 (2) 周節(jié)累積誤差Fp，K個(gè)周節(jié)累積誤差Fpk。 定義：在被測齒輪的分度圓上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際弧長與公稱弧長的最大差值。 是一個(gè)綜合性指標(biāo)。 (3) 齒圈徑向跳動(dòng)Fr與公法線長度變動(dòng)Fw A、 齒圈徑向跳動(dòng)Fr 定義：在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)或輪齒上，于齒高中部雙面接觸，測頭相對(duì)于齒輪軸線的最大變動(dòng)量。 是一個(gè)單向性指標(biāo)。(徑向方向) B、公法線長度變動(dòng)Fw 定義：在齒輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際公法線長度最大值與最小值之差。 是一個(gè)切向性質(zhì)

8、的單向性指標(biāo)。 (4)徑向綜合誤差Fi 徑向綜合誤差Fi：被測齒輪與理想精確的測量齒輪雙面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在被測齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)，雙嚙中心距的最大變動(dòng)量。 它是一個(gè)徑向性質(zhì)的單項(xiàng)性指標(biāo)。 綜上所述：對(duì)于齒輪，影響傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的誤差可用一個(gè)綜合性的指標(biāo)或兩個(gè)單項(xiàng)性指標(biāo)不評(píng)定。徑向性質(zhì)，切向性質(zhì)指標(biāo)各取一個(gè)才能全面反映各性質(zhì)加工因素對(duì)運(yùn)動(dòng)精度影響。 2、 工作平穩(wěn)性的評(píng)定指標(biāo) (1) 切向一齒綜合誤差fi 定義：在切向綜合誤差記錄曲線上，小波紋的最大幅度值。 它是一個(gè)綜合性指標(biāo)。 (2) 徑向一齒綜合誤差fi 定義：徑向綜合誤差記錄曲線上小波紋的最大幅度值。 在成批生產(chǎn)中，fi為fi的代用指標(biāo)(也為綜合性

9、指標(biāo))。 (3)齒形誤差ff 與基節(jié)偏差fpb A、齒形誤差ff：在齒端面上，齒形工作部分內(nèi)，齒頂?shù)估獠糠殖獍ò輰?shí)際齒形的兩條最近的設(shè)計(jì)齒形間的法向距離。 是一個(gè)單向性的指標(biāo)。 B、 基節(jié)偏差fpb：被測齒輪的實(shí)際基節(jié)與公稱基節(jié)之差。 是一個(gè)單向性指標(biāo)。 (4)齒形誤差ff 與周節(jié)偏差fpt 周節(jié)偏差fpt：分度圓上，實(shí)際周節(jié)與公稱周節(jié)之差。 是一個(gè)單向性指標(biāo)。 (5)周節(jié)偏差fpt與基節(jié)偏差fpb 綜上所述：fi是評(píng)定齒輪工作平穩(wěn)性的綜合指標(biāo)。對(duì)于直齒輪fi是由基節(jié)偏差和齒形誤差引起的。當(dāng)用單項(xiàng)性指標(biāo)評(píng)定直齒輪的精度時(shí)，不論對(duì)于哪種切齒方法，原則上均可采用ff與fpb這組指標(biāo)；對(duì)于仿形

10、法磨齒或范成法單齒分度磨齒ff 與fpt有關(guān)，這時(shí)可采用這組指標(biāo)；對(duì)于直徑較大的或低于7級(jí)精度的齒輪，因漸開線檢查儀的測量范圍有限，價(jià)格較貴，故應(yīng)選用fpt與fpb這組指標(biāo)。 3、接觸精度的評(píng)定指標(biāo) 齒輪工作時(shí)，兩齒面接觸良好，才能保證齒面上載荷分布均勻。在齒高方向上，齒形誤差會(huì)影響兩齒面的接觸；在齒寬方向上，齒向誤差會(huì)影響兩齒面的接觸。 齒向誤差是在加工齒輪時(shí)，刀具進(jìn)給方向與齒輪基準(zhǔn)軸線方向不平行造成的。如刀架導(dǎo)軌沿齒坯徑向和切向的傾斜、齒坯定位端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的跳動(dòng)等。此外，機(jī)床傳動(dòng)鏈的調(diào)整誤差也是產(chǎn)生齒向誤差的主要原因。 齒面接觸精度的評(píng)定指標(biāo)有： 齒向誤差(F) 在分度圓柱面上，齒寬有效

11、部分范圍內(nèi)(端部倒角部分除外)，包容實(shí)際齒線且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)齒向線之間的端面距離為齒向誤差。 齒向線是齒面和分度圓柱面的交線。通常直齒輪的齒向線為直線，斜齒輪的齒向線是螺旋線。設(shè)計(jì)齒向線可以是修正的，如對(duì)高速重載齒輪，為補(bǔ)償輪齒在受載下的變形量，提高輪齒的承載能力，設(shè)計(jì)時(shí)就常修正成鼓形齒或?qū)⑤嘄X的兩端修緣。 齒向誤差允許在齒高中部測量，一般用專門的齒向檢查儀進(jìn)行測量。 接觸線誤差(Fb) 一對(duì)斜齒輪嚙合時(shí)，在嚙合平面內(nèi)應(yīng)是沿一條直線接觸的，這就是接觸線。接觸線誤差也見就是在基圓柱的切平面內(nèi)，平行于公稱接觸線并包容實(shí)際接觸線的兩條直線間的法向距離。它影響齒面接觸斑點(diǎn)的大小。接觸線誤差全面反

12、映了齒形誤差和齒向誤差，是評(píng)定斜齒輪載荷分布均勻性的一項(xiàng)主要指標(biāo)。 軸向齒距偏差(FPX) 對(duì)寬斜齒輪，在與齒輪基準(zhǔn)軸線平行而大約通過齒高中部的一條直線上，任意兩個(gè)同側(cè)齒面間的實(shí)際距離與公稱距離之差稱為軸向齒距偏差FPX。該偏差沿齒面法線方向計(jì)值，它直接影響寬斜齒輪接觸斑點(diǎn)的大小。 4、側(cè)隙的評(píng)定指標(biāo) 為使齒輪嚙合時(shí)有一定的側(cè)隙，應(yīng)將箱體中心距加大或?qū)⑤嘄X減薄。考慮到箱體加工與齒輪加工的特點(diǎn)，宜采用減薄齒厚的方法獲得齒側(cè)間隙(即基中心距制)。齒厚減薄量是通過調(diào)整刀具與毛坯的徑向位置而獲得的，其誤差將影響側(cè)隙的大小。此外，幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心也會(huì)引起齒厚不均勻，使齒輪工作時(shí)的側(cè)隙也不均勻。 為控制

13、齒厚減薄量，以獲得必要的側(cè)隙，可以采用下列評(píng)定指標(biāo)： 齒厚偏差(ES) 齒厚偏差是指在齒輪分度圓柱面上，齒厚的實(shí)際值與公稱值之差(如圖362)。對(duì)于斜齒輪，指法向齒厚。 為了保證一定的齒側(cè)間隙，齒厚的上偏差(ESS)，下偏差(ESi)一般都為負(fù)值。 齒厚偏差可用齒輪游標(biāo)卡尺在齒高的中部測量(如圖363)以齒頂圓作為測量基準(zhǔn)，在離齒頂為弦齒高 處，測分度圓上的弦齒厚 。 公法線平均長度偏差(EWm) 公法線平均長度偏差EW是指在齒輪一周內(nèi)，公法線長度平均值與公稱值之差。即 EWm =(W1+W2+W3)/z W公稱 式中z 齒輪齒數(shù) 公法線的平均長度是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)誤差切向分量使齒輪一周內(nèi)的公法線長度

14、有變動(dòng)，為消除運(yùn)動(dòng)誤差的影響，故取其平均值。齒輪因齒厚減薄使公法線長度也相應(yīng)減小，所以可用公法線平均長度偏差作為反映側(cè)隙的一項(xiàng)指標(biāo)。通常是通過跨一定齒數(shù)測量公法線長度來檢查齒厚偏差的。齒輪據(jù)史料記載，遠(yuǎn)在公元前400200年的中國古代就巳開始使用齒輪，在我國山西出土的青銅齒輪是迄今巳發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪，作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車就是以齒輪機(jī)構(gòu)為核心的機(jī)械裝置。17世紀(jì)末，人們才開始研究，能正確傳遞運(yùn)動(dòng)的輪齒形狀。18世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪，一直到20世紀(jì)初，漸開線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢。     &#

15、160;早在1694年，法國學(xué)者Philippe De La Hire首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年，法國人M.Camus提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線必須通過中心連繞上的節(jié)點(diǎn)。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線(節(jié)圓)純滾動(dòng)時(shí)，與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的，這就是Camus定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài)；明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765年，瑞士的LEuler提出漸卉線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相嚙合的一對(duì)齒輪，其齒形曲線的曲率半徑和曲率中心位置的關(guān)系。后來，Savary進(jìn)一步完成這一方法，成為現(xiàn)在的Eu-let-Savary

16、方程。對(duì)漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是Roteft WUlls，他提出中心距變化時(shí)，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)。1873年，德國工程師Hoppe提出，對(duì)不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時(shí)的漸開線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)。      19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具軍較完備的手段后，漸開線齒形更顯示出巨大的優(yōu)走性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍刊移動(dòng)，就能用標(biāo)窄刀具聲機(jī)床上切出相應(yīng)的變位齒輪。1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機(jī)，后來，英國BSS、美國AGMA、德國

17、DIN相繼對(duì)齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。      為了提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸，除從材料，熱處理及結(jié)構(gòu)等方面改進(jìn)外，圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年，英國人Frank Humphris最早發(fā)表了圓弧齒形。1926年，瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圓弧齒形斜齒輪的專利權(quán)。1955年，蘇聯(lián)的MLNovikov完成了圓弧齒形齒輪的實(shí)用研究并獲得列寧勛章。1970年，英國RolhRoyce公司工程師RM.Studer取得了雙圓弧齒輪的美國專利。這種齒輪現(xiàn)已日益為人們所重視，在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著效益。齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零

18、件，它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)代齒輪技術(shù)已達(dá)到：齒輪模數(shù)O.004100毫米；齒輪直徑由1毫米150米；傳遞功率可達(dá) 十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達(dá) 十萬轉(zhuǎn)/分；最高的圓周速度達(dá)300米/秒。齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件，它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。現(xiàn)代齒輪技術(shù)已達(dá)到：齒輪模數(shù)O.004100毫米；齒輪直徑由1毫米150米；傳遞功率可達(dá) 十萬千瓦；轉(zhuǎn)速可達(dá) 十萬轉(zhuǎn)/分；最高的圓周速度達(dá)300米/秒。齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。公元前三百多年，古希臘哲學(xué)家亞里士多德在機(jī)械問題中，就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的問題。中國古代發(fā)明的指南車中已應(yīng)用了整套的輪系。

19、不過，古代的齒輪是用木料制造或用金 屬鑄成的，只能傳遞軸間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不能保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，齒輪的承載能力也很小。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。1674年丹麥天文學(xué)家羅默首次提出用外擺線作齒廓曲線，以得到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的齒輪。18世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，齒輪技術(shù)得到高速發(fā)展，人們對(duì)齒輪進(jìn)行了大量的研究。1733年法國數(shù)學(xué)家卡米發(fā)表了齒廓嚙合基本定律；1765年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉建議采用漸開線作齒廓曲線。19世紀(jì)出現(xiàn)的滾齒機(jī)和插齒機(jī)，解決了大量生產(chǎn)高精度齒輪的問題。1900年,普福特為滾齒機(jī)裝上差動(dòng)裝置，能在滾齒機(jī)上加工出斜齒輪，從此滾齒機(jī)滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪占了壓倒優(yōu)勢，漸開線齒輪成為

20、應(yīng)用最廣的齒輪。1899年，拉舍最先實(shí)施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切，還可以湊配中心距和提高齒輪的承載能力。1923年美國懷爾德哈伯最先提出圓弧齒廓的齒輪，1955年蘇諾維科夫?qū)A弧齒輪進(jìn)行了深入的研究，圓弧齒輪遂得以應(yīng)用于生產(chǎn)。這種齒輪的承載能力和效率都較高，但尚不及漸開線齒輪那樣易于制造，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。齒輪的組成結(jié)構(gòu)一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。輪齒簡稱齒，是齒輪上 每一個(gè)用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對(duì)齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)；齒槽是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間；端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上 ，垂直于齒

21、輪或蝸桿軸線的平面；法面指的是垂直于輪齒齒線的平面；齒頂圓是指齒頂端所在的圓；齒根圓是指槽底所在的圓；基圓是形成漸開線的發(fā)生線作純滾動(dòng)的圓；分度圓 是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中 ，漸開線齒輪占絕對(duì)多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。在壓力角方面，小壓力角齒輪的承載能力較?。欢髩毫驱X輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各

22、類機(jī)械設(shè)備中。另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪 ；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。齒輪的制造材料和熱處理過程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度 ，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)擔(dān)較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪

23、齒面硬度一般要比大輪的高 。硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后 ，再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切 ，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。制造齒輪常用的鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼。鑄鋼的強(qiáng)度比鍛鋼稍低，常用于尺寸較大的齒輪；灰鑄鐵的機(jī)械性能較差，可用于輕載的開式齒輪傳動(dòng)中；球墨鑄鐵可部分地代替鋼制造齒輪 ；塑料齒輪多用于輕載和要求噪聲低的地方，與其配對(duì)的齒輪一般用導(dǎo)熱性好的鋼齒輪。未來齒輪正向重載、高速、高精度和高效率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟(jì)可靠。而齒輪理

24、論和制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，這是建立可靠的強(qiáng)度計(jì)算方法的依據(jù)，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ)；發(fā)展以圓弧齒廓為代表的新齒形；研究新型的齒輪材料和制造齒輪的新工藝； 研究齒輪的彈性變形、制造和安裝誤差以及溫度場的分布，進(jìn)行輪齒修形，以改善齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，并在滿載時(shí)增大輪齒的接觸面積，從而提高齒輪的承載能力。摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是 齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動(dòng)壓潤滑理論，推廣采用合成潤滑油和在油中適當(dāng)?shù)丶尤霕O壓添加劑，不僅可提高齒面的承載能力，而且也能提高傳動(dòng)效率。 齒輪油的合理使用通常把用于變速器、后橋齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤滑油叫做齒輪油。齒輪的軸線相互

25、位置和齒形不同，在齒面嚙合部分的接觸應(yīng)力和相對(duì)滑移速度有很大的區(qū)別，因此要求使用不同類型和品種的齒輪油。(1)齒輪油的分類我國車輛齒輪油的舊分類是按照原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)分類的。普通齒輪油按100度運(yùn)動(dòng)粘度分為20、26、30號(hào)3個(gè)牌號(hào)。雙曲線齒輪油按100度運(yùn)動(dòng)粘度分為18 號(hào)、22號(hào)、26號(hào)、28號(hào)4個(gè)牌號(hào)?，F(xiàn)在我國按質(zhì)量分為三類：普通車輛齒輪油(CLC)、中等負(fù)荷車輛齒輪油 (CLD)、重負(fù)荷車輛齒輪油(CLE)。普通車輛齒輪油。適用于中等負(fù)荷和速度，比較苛刻的手動(dòng)變速器和螺旋傘齒輪的驅(qū)動(dòng)橋。按粘度不同分為 80W/90，85W/90，90三個(gè)規(guī)格。長江以南地區(qū)90號(hào)規(guī)格的油可全年使用。中負(fù)荷車輛

26、齒輪油。適用于低速高扭矩、高速低扭矩下工作的齒輪，以及使用條件不太苛刻的準(zhǔn)雙曲線齒輪的驅(qū)動(dòng)橋。按粘度不同有75W，80W/90，85W/90，90， 85W/40五個(gè)規(guī)格，其中90號(hào)規(guī)格油在長江以南地區(qū)可全年使用。重負(fù)荷車輛齒輪油。適用于高速?zèng)_擊負(fù)荷、高速低扭矩、低速高扭矩下工作的各種齒輪，以及條件緩和或苛刻的準(zhǔn)雙曲線齒輪的驅(qū)動(dòng)橋。按粘度不同有75W，80W/90， 85W/90，90，85W/40五個(gè)規(guī)格。(2)齒輪油的使用 根據(jù)使用說明書選擇相應(yīng)的齒輪油，注意雙曲線齒輪不能用于普通車輛齒輪油；定期按質(zhì)更換齒輪油；更換齒輪油應(yīng)趁熱車把舊油放盡，并用柴油洗凈齒輪和齒輪箱；磨合期最好使用高等級(jí)齒

27、輪油，然后再換成普通齒輪油。齒輪加工機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)齒輪加工機(jī)床是加工各種圓柱齒輪、錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機(jī)床。齒輪加工機(jī)床的品種規(guī)格繁多，有加工幾毫米直徑齒輪的小型機(jī)床，加工十幾米直徑齒輪的大型機(jī)床，還有大量生產(chǎn)用的高效機(jī)床和加工精密齒輪的高精度機(jī)床。 齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用在汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、石油、儀表、飛機(jī)和航天器等各種機(jī)械制造業(yè)中。1953年出土的東漢人字齒輪古代的齒輪是用手工修銼成形的。1540年，意大利的托里亞諾在制造鐘表時(shí)，制成一臺(tái)使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置；1783年，法國的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機(jī)床，并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件；1820年前后，

28、英國的懷特制造出第一臺(tái)既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機(jī)床。具有這一性能的機(jī)床到19世紀(jì)后半葉又有發(fā)展。 1835年，英國的惠特沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)的專利；1858年，席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)的專利；以后經(jīng)多次改進(jìn)，至1897年德國的普福特制成帶差動(dòng)機(jī)構(gòu)的滾齒機(jī)，才圓滿解決了加工斜齒輪的問題。在制成齒輪形插齒刀后，美國的費(fèi)洛斯于1897年制成了插齒機(jī)。 二十世紀(jì)初，由于汽車工業(yè)的需要，各種磨齒機(jī)相繼問世。1930年左右在美國制成剃齒機(jī)；1956年制成珩齒機(jī)。60年代以后，現(xiàn)代技術(shù)在一些先進(jìn)的圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用，比如在大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量和切齒深度；在滾齒機(jī)、插齒機(jī)和磨齒機(jī)上采

29、用電子伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈和交換齒輪；用設(shè)有故障診斷功能的可編程序控制器，控制工作循環(huán)和變換切削參數(shù)；發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)和適應(yīng)控制滾齒機(jī)；在滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差，并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等。 1884年，美國的比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工的直齒錐齒輪刨齒機(jī)；1900年，美國的比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤銑削直齒錐齒輪的機(jī)床。 由于汽車工業(yè)的需要，1905年在美國制造出帶有兩把刨刀的直齒錐齒輪刨齒機(jī)，又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機(jī)；1923年，出現(xiàn)了準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī)；30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形的拉齒機(jī)，主要用于汽車差動(dòng)齒輪的制造。 40年代

30、，為適應(yīng)航空工業(yè)的需要，發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機(jī)。1944年，瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)；從50年代起，又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤，加工延長外擺線齒錐齒輪的銑齒機(jī)。插齒加工示意圖齒輪加工機(jī)床主要分為圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床兩大類。圓柱齒輪加工機(jī)床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用的有滾齒機(jī)，插齒機(jī)、銑齒機(jī)、剃齒機(jī)等。 滾齒機(jī)是用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪和蝸輪等，加工范圍廣，可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率；插齒機(jī)是用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪和其他齒形件，主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪；銑齒機(jī)是用成形銑刀按分度法加工，主要用于加工特殊齒形的儀表齒

31、輪；剃齒機(jī)是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種高效機(jī)床；磨齒機(jī)是用砂輪，精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面的高精度機(jī)床；珩齒機(jī)是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合，消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機(jī)床；擠齒機(jī)是利用高硬度無切削刃的擠輪與工件的自由嚙合，將齒面上的微小不平碾光，以提高精度和光潔程度的機(jī)床；齒輪倒角機(jī)是對(duì)內(nèi)外嚙合的滑移齒輪的齒端部倒圓的機(jī)床，是生產(chǎn)齒輪變速箱和其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少的加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機(jī)床還包括齒輪熱軋機(jī)和齒輪冷軋機(jī)等。直齒錐齒輪傳動(dòng)示意圖錐齒加工機(jī)床主要用于加工直齒、斜齒、弧齒和延長外擺線齒等錐齒輪的齒部。 直齒錐齒輪刨齒機(jī)是以成對(duì)刨齒刀按展成法粗、精加工直齒錐齒輪的

32、機(jī)床，有的機(jī)床還能刨制斜齒錐齒輪，在中小批量生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。 雙刀盤直齒錐齒輪銑齒機(jī)使用兩把刀齒交錯(cuò)的銑刀盤，按展成法銑削同一齒槽中的左右兩齒面，生產(chǎn)效率較高，適用于成批生產(chǎn)。由于銑刀盤與工件無齒長方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，銑出的齒槽底部呈圓弧形，加工模數(shù)和齒寬均受到限制。這種機(jī)床也可配以自動(dòng)上下料裝置，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化。 直齒錐齒輪拉銑機(jī)是在一把大直徑的拉銑刀盤的一轉(zhuǎn)中，從實(shí)體輪坯上用成形法切出一個(gè)齒槽的機(jī)床。它是錐齒輪切削加工機(jī)床中生產(chǎn)率最高的機(jī)床，由于刀具復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且每種工件都需要專用刀盤，只適用于大批大量生產(chǎn)。機(jī)床一般都帶有自動(dòng)上下料裝置。 弧齒錐齒輪銑齒機(jī)以弧齒錐齒輪銑刀盤，按展成法粗、

33、精加工弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的機(jī)床，有精切機(jī)、粗切機(jī)和拉齒機(jī)等變型。 弧齒錐齒輪磨齒機(jī)是用于磨削淬硬的弧齒錐齒輪，以提高精度和光潔程度的機(jī)床，其結(jié)構(gòu)與弧齒錐齒輪銑齒機(jī)相似，但以砂輪代替銑刀盤，并裝有砂輪修整器，也可磨削準(zhǔn)雙曲面齒輪。 延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)是利用延長外擺線齒錐齒輪銑刀盤，或雙刀體組合式端面銑刀盤，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床。切齒時(shí)，搖臺(tái)銑刀盤和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)搖臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工一個(gè)工件搖臺(tái)往復(fù)一次。銑刀盤和工件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)使工件獲得一定齒數(shù)的連續(xù)分度，并形成齒長曲線。搖臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和工件的附加運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)，使工件獲得齒形曲線。 準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī)用錐度

34、滾刀，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床。切齒時(shí)，錐度滾刀首先以大端切削，然后以它較小直徑的一端切削，為保證整個(gè)切削過程中切削速度一致，機(jī)床靠無級(jí)變速裝置控制滾刀轉(zhuǎn)速在切齒時(shí)，搖臺(tái)、滾刀和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，加工一個(gè)工件，搖臺(tái)往復(fù)一次。搖臺(tái)和工件的旋轉(zhuǎn)通過差動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)，使工件獲得沿齒長為等高的齒形曲線。 錐齒輪加工機(jī)床的配套設(shè)備有磨削銑刀盤和拉刀盤刀刃的磨刀機(jī)，配研成對(duì)錐齒輪的研齒機(jī)，檢驗(yàn)成對(duì)錐齒輪嚙合接觸情況的錐齒輪滾動(dòng)檢查機(jī)和防止齒部熱處理變形的淬火壓床等齒輪加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)齒輪         

35、                                                   

36、;                                    承接齒輪磨齒·全套齒輪加工一    齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)傳遞的功率和圓周速度范圍較大（功率100000kw，速度300m/s）  &

37、#160; 2）傳動(dòng)比恒定，壽命長，工作可靠性高。    3）實(shí)現(xiàn)平行軸和不平行軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：1）制造成本高    2）不適用于遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。    3）低精度齒輪會(huì)產(chǎn)生有害的沖擊，噪音和振動(dòng)。二齒輪的分類三齒輪嚙合基本定律齒輪傳動(dòng)要滿足瞬時(shí)傳動(dòng)比保持不變，則兩輪的齒廓不論在何處接觸，過接觸點(diǎn)的公法線必須與兩輪的連心線交于固定的一點(diǎn)P。四共軛齒廓的重要一種-漸開線齒廓齒輪1）發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾動(dòng)過的圓弧長。2）漸開線上任意一點(diǎn)的法線必與基圓相切3）漸開線上各點(diǎn)的曲率半徑不相等4）漸開線的形狀決定基圓的大小5）

38、基圓內(nèi)無漸開線。五，壓力角（ak）及展角（invak）的計(jì)算  cos (ak)=(rb)/(rk) inv(ak)=tg（ak）-(ak)六漸開線齒廓嚙合的特點(diǎn)1）漸開線齒輪中心距的可分性2）嚙合角為恒定值七標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪外嚙合幾何尺寸計(jì)算名稱    符號(hào)    計(jì)算公式基本參數(shù)    模數(shù)    m    根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算選標(biāo)準(zhǔn)值   齒數(shù)    z       壓力角    a &#

39、160;  20度   齒頂高系數(shù)    Ha*    1.0   頂隙系數(shù)    C*    0.25幾何尺寸    分度原直徑    d    mz   齒頂高    ha    Ha*m   齒根高    hf    (ha*+c*)m   齒高   &

40、#160;h    (2ha*+c*)m   齒頂圓直徑    da    (z+2ha*)m   齒根圓直徑    df    (z-2ha*-2c*)m   基圓直徑    db    mzcos20   齒距    p    3.14m   齒厚    s    3.14m

41、/2   齒槽寬    e    3.14m/2八漸開線齒輪嚙合傳動(dòng)正確嚙合條件：兩齒輪的壓力角和模數(shù)分別相等。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪出動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距：m/2(z1+z2)。單個(gè)齒輪有固定的分度圓和分度圓壓力角而無嚙合角和節(jié)圓。兩齒輪嚙合時(shí)才有節(jié)圓合嚙合角。連續(xù)傳動(dòng)的嚙合條件：實(shí)際嚙合長度/基圓齒距=重合度，一般取1.11.4。            基圓齒距=2.9516m 實(shí)際嚙合線長度=（1.11.4）*2.9516m。九齒輪的加工方法仿形法范成法十范成法加工齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象

42、的最小齒數(shù)當(dāng)ha*=1時(shí)為17當(dāng)ha*=0.8時(shí)為14。十一。變位系數(shù)：刀具中線相對(duì)于加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)移動(dòng)的距離，稱為變位系數(shù)十三。變位齒輪可分為高變位齒輪和角變位齒輪。變位系數(shù)和為零時(shí)為高變位齒輪不等于0時(shí)為角變位齒輪。外嚙合齒輪的分類用途在需要時(shí)再仔細(xì)分析。直齒圓柱齒輪精鍛工藝方案的研究列舉了11種可用于精鍛大厚度直齒圓柱齒輪的精鍛工藝方案，通過模擬實(shí)驗(yàn)從齒形充滿和所需變形力等方面進(jìn)行比較，分析了各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可推廣應(yīng)用的條件，為直齒圓柱齒輪精鍛工藝研究提供了可靠的實(shí)驗(yàn)根據(jù)。 關(guān)鍵詞：直齒圓柱齒輪；精鍛；工藝方案 一、引言 直齒圓柱齒輪精鍛是一種極具開發(fā)前景的新工藝、新技術(shù)，它不僅可使齒

43、輪加工的材料利用率由目前的40%左右提高到70%以上，而且可提高齒輪強(qiáng)度，目前世界上加工技術(shù)發(fā)達(dá)的國家都在積極進(jìn)行開發(fā)研究。本文介紹大厚度(齒厚20mm)直齒圓柱齒輪精鍛的各種可能的工藝方案，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法對(duì)各種方案的可行性和適用性進(jìn)行比較，從中找出便于在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的精鍛工藝。本研究以拖拉機(jī)減速小齒輪(圖1)為精鍛對(duì)象，利用工業(yè)純鉛模擬鋼的熱鍛，用工業(yè)純鋁模擬鋼的冷鍛。實(shí)驗(yàn)時(shí)，重點(diǎn)掌握各種工藝的齒腔充滿效果和完全充滿齒腔所需的變形力，作為理論研究和生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。 圖1減速小齒輪零件圖(mn3.5，z15)二、實(shí)驗(yàn)裝置與工藝方案模擬實(shí)驗(yàn) 利用圖2所示組合式實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)表1所列11種精

44、鍛工藝方案。使用的坯料有實(shí)心、空心和傘齒輪預(yù)成形坯料三類，傘齒輪坯料是用鉛在鋁合金的陰模內(nèi)澆鑄的，其尺寸由直齒圓柱齒輪尺寸反向推算出。使用的凹模有固定式和浮動(dòng)式兩種，工步數(shù)分一步成形和二步成形兩類，變形方式有沖孔擠壓(沖擠)、鐓粗?jǐn)D壓(鐓擠)、帶芯棒鐓擠、分流鐓擠、調(diào)面鐓擠、帶轂件復(fù)合鐓擠等。實(shí)驗(yàn)分別在600KN和2000KN液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)速度為1.52mm/min，力行程曲線由試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄。 表1精鍛工藝方案 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 表2列出了各工藝方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3是一部分試樣的照片。下面對(duì)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從齒腔的充滿情況、精鍛變形力的大小和工藝操作的難易三個(gè)方面進(jìn)行比較： (1)工藝方案2和8均具有齒腔充滿良好而操作又很方便的優(yōu)點(diǎn)，但前者鍛靠時(shí)需要較大的變形力，會(huì)降低模具使用壽命，因此建議用于小批量生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，可訂購專用空心坯料，利用工藝方案8精鍛