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齒輪基礎認識
■齒輪基礎
1) 什么是「模數」？
★模數表示輪齒的大小。
模數是分度圓齒距與圓周率(π)之比,單位為毫米(mm)。
除模數外,表示輪齒大小的還有CP(周節：Circular pitch)與DP(徑節：Diametral pitch)。
【參考】 齒距是相鄰兩齒上同側齒面間的分度圓弧長。
2) 什么是「分度圓直徑」？
★分度圓直徑是齒輪的基準直徑。
決定齒輪大小的兩大要素是模數和齒數、
分度圓直徑等于齒數與模數(端面)的乘積。
過去,分度圓直徑被稱為基準節徑。最近,按ISO標準,統一稱為分度圓直徑。
3) 什么是「壓力角」？
★齒形與分度圓交點的徑向線與該點的齒形切線所夾的銳角被稱為分度圓壓力角 。
簡單的說,就是指輪齒的傾斜角度。齒輪沿這個角度的方向傳遞動力。
一般所說的壓力角,都是指分度圓上的壓力角。
最為普遍地使用的壓力角為20°,但是,也有使用14.5°、15°、17.5°、22.5°壓力角的齒輪。
4) 單頭與雙頭蝸桿的不同是什么?
★蝸桿的螺旋齒數被稱為「頭數」,相當于齒輪的輪齒數。
頭數越多,導程角越大。
5) 如何區分R(右旋)L(左旋)?
★齒輪軸垂直地面平放,
輪齒向右上傾斜的是右旋齒輪、 向左上傾斜的是左旋齒輪。
6) M(模數)與CP(周節)的不同是什么?
★CP(周節：Circular pitch)是在分度圓上的圓周齒距。單位與模數相同為毫米。
CP除以圓周率(π)得M(模數)。
M(模數)與CP得關系式如下所示。
M(模數)＝CP/π(圓周率)
兩者都是表示輪齒大小的單位。
7)什么是「齒隙」?
★一對齒輪嚙合時,齒面間的間隙 。
齒隙是齒輪嚙合圓滑運轉所必須的參數。
8) 彎曲強度與齒面強度的不同是什么?
★齒輪的強度一般應從彎曲和齒面強度的兩方面考慮。
彎曲強度是傳遞動力的輪齒抵抗由于彎曲力的作用,輪齒在齒根部折斷的強度。
齒面強度是嚙合的輪齒在反復接觸中,齒面的抗摩擦強度。
9) 彎曲強度和齒面強度中,以什么強度為基準選定齒輪為好?
★一般情況下,需要同時討論彎曲和齒面的強度。
但是,在選定使用頻度少的齒輪、手搖齒輪、低速嚙合齒輪時,有僅以彎曲強度選定的情況。最終,應該由設計者自己決定。
10) 什么是螺旋方向與推力方向?
★輪齒平行于軸心的正齒輪以外的齒輪均發生推力。
各類型齒輪變化如下所示。
·斜齒齒輪及斜齒齒條的說明→請點擊這里
·弧齒等徑錐齒輪的說明→請點擊這里
·弧齒錐齒輪的說明→請點擊這里
·直齒錐齒輪的推力作用使嚙合齒輪相互排斥。
·交錯軸斜齒輪的說明→請點擊這里
·蝸桿蝸輪的說明→請點擊這里
*有關推力的計算方法,請點擊這里的資料做參考。
11) 什么是「中心距 」?
★中心距是指一對齒輪的軸間距離 。
中心距的大小對齒隙產生影響。
中心距越大,齒隙也越大。
12) 正齒輪的中心距容許差,一般情況下應該取多少?
★一般取基準值的近似于0的±公差 。
有關的規定有日本齒輪工業會的標準JGMA 1101-01(2000)。
13) 什么是「軸交角 」?
★相交軸齒輪(錐齒輪)及交錯軸齒輪(交錯軸斜齒輪和蝸桿蝸輪)的二軸間所成之角度。一般為90°。
軸交角的大小是對輪齒接觸及齒隙產生重要影響的要素。
14) 什么是「組裝距離 」?
★錐齒輪的圓錐頂點到定位面(安裝基準面)的軸向距離。
組裝距離是影響輪齒接觸與齒隙等的重要尺寸。
☆小知識：在英語中,組裝距離被稱為 Locating distance ( Mounting distance )。
15) 「組裝距離 」的尺寸容許差應該取多少?
★為得到適當的齒隙及輪齒接觸,應盡量使容許差接近于0。
基準尺寸(容許差近似于0)的公差,推薦使用js7～js9。
16) 什么是「零度錐齒輪」?
★螺旋角為0°的弧齒錐齒輪。
外形近似于直齒錐齒輪的弧齒錐齒輪。
其優點為:
·作用在齒輪上的力與直齒錐齒輪相同。
·比直齒錐齒輪強度高、噪音低(就一般而言)。
·因為可以進行磨齒加工＝可以生產出高精度齒輪。
☆小知識：弧齒錐齒輪的螺旋角一般為35°
17) 怎樣求出DP(徑節)正齒輪的分度圓直徑(DP8-15z)?
★將DP(徑節)換算為模數。
M(模數) ＝25.4/DP(徑節) ＝25.4/8 ＝3.175 mm
計算其分度圓直徑:
da ＝3.175 ×15 ＝47.625 mm
【參考】 1英寸＝25.4mm
18) 什么是「修鼓形加工」?
★沿齒寬方向修整齒形,使齒寬中央部的齒形呈適當的鼓形 。
通過修鼓形加工,防止齒端部片面接觸的發生,使齒輪的齒接觸集中在輪齒的中央附近。
鼓形越大,齒接觸面積越小。
