齒輪基礎(chǔ)

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齒輪基礎(chǔ)
　　
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1 [  Y" [/ \, F9 a' P! w4 W1) 什么是「模數(shù)」,？
! w: w% M3 |- B7 L- z; l# D　　★模數(shù)表示輪齒的大小,。
　　模數(shù)是分度圓齒距與圓周率（π）之比,單位為毫米(mm),。
　　除模數(shù)外,表示輪齒大小的還有ＣＰ（周節(jié)：Circular pitch）與ＤＰ（徑節(jié)：Diametral pitch）,。
3 i# f, h+ F5 R2 T  ~8 A　　齒距是相鄰兩齒上相當(dāng)點(diǎn)間的分度圓弧長(zhǎng),。
4 s- N& C3 r1 ~" Q( R- @" p6 t　　2) 什么是「分度圓直徑」,？
; Y9 h% w% I1 {2 `- {- H　　★分度圓直徑是齒輪的基準(zhǔn)直徑。
5 v# S; p: o2 t4 e/ J0 h　　決定齒輪大小的兩大要素是模數(shù)和齒數(shù),、
2 A) M: d6 d9 L4 ^9 s　　分度圓直徑等于齒數(shù)與模數(shù)(端面)的乘積,。
6 v  ^+ K1 b) B+ {3 s1 R　　過(guò)去,分度圓直徑被稱為基準(zhǔn)節(jié)徑。最近,按ISO標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一稱為分度圓直徑,。
　　3) 什么是「壓力角」,？
6 h" C3 i4 N; j# J$ _　　★齒形與分度圓交點(diǎn)的徑向線與該點(diǎn)的齒形切線所夾的銳角被稱為分度圓壓力角 。一般所說(shuō)的壓力角,都是指分度圓壓力角,。
' c+ H  d  n5 j$ t8 z0 I5 h; X　　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(shù)被稱為「頭數(shù)」,相當(dāng)于齒輪的輪齒數(shù),。
6 e" O0 {+ L. z; ^: k' J# T　　頭數(shù)越多,導(dǎo)程角越大,。
. Z# M. R& w0 H) R　　5) 如何區(qū)分Ｒ（右旋）?Ｌ（左旋）？
: z: V3 x) ~* N. B$ I: C3 P　　★齒輪軸垂直地面平放,
/ B: A6 u! D2 m+ S% C' ^　　輪齒向右上傾斜的是右旋齒輪,、 向左上傾斜的是左旋齒輪,。
, D3 S: q# W$ U" i. o5 g  I" ^' B1 X　　6) Ｍ（模數(shù)）與ＣＰ（周節(jié)）的不同是什么？
0 d6 A9 V$ d: n: F　　★ＣＰ（周節(jié)：Circular pitch）是在分度圓上的圓周齒距,。單位與模數(shù)相同為毫米,。　
　�,。茫谐�以圓周率（π）得Ｍ（模數(shù)),。
　　Ｍ（模數(shù)）與ＣＰ得關(guān)系式如下所示,。
　�,。停�模��(shù))＝ＣＰ／π（圓周率）
" p3 A3 s, o$ W* m5 }* L' p% l　　兩者都是表示輪齒大小的單位。
2 {! q( _9 V  x+ t　　7)什么是「齒隙」,？
　　★一對(duì)齒輪嚙合時(shí),齒面間的間隙 ,。
0 r9 B% v$ H. w" N　　齒隙是齒輪嚙合圓滑運(yùn)轉(zhuǎn)所必須的參數(shù)。
　　8) 彎曲強(qiáng)度與齒面強(qiáng)度的不同是什么,？
$ s0 V# J. P- R9 h( J7 u　　★齒輪的強(qiáng)度一般應(yīng)從彎曲和齒面強(qiáng)度的兩方面考慮,。
　　彎曲強(qiáng)度是傳遞動(dòng)力的輪齒抵抗由于彎曲力的作用,輪齒在齒根部折斷的強(qiáng)度,。
　　齒面強(qiáng)度是嚙合的輪齒在反復(fù)接觸中,齒面的抗摩擦強(qiáng)度。
　　9) 彎曲強(qiáng)度和齒面強(qiáng)度中,以什么強(qiáng)度為基準(zhǔn)選定齒輪為好,？
7 U* p6 z. |8 K& p- G; g) T　　★一般情況下,需要同時(shí)討論彎曲和齒面的強(qiáng)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(shí),有僅以彎曲強(qiáng)度選定的情況,。最終,應(yīng)該由設(shè)計(jì)者自己決定。
% A) o9 Q, b9 j8 w! P) X' n% K　　10) 什么是「中心距 」,？
　　★中心距是指一對(duì)齒輪的軸間距離 ,。
% f6 T2 _! V4 U" y; o* U/ k　　中心距的大小對(duì)齒隙產(chǎn)生影響。
　　中心距越大,齒隙也越大,。
　　11) 正齒輪的中心距容許差,一般情況下應(yīng)該取多少,？
　　★一般取基準(zhǔn)值的近似于0的±公差 。
7 {, y3 i0 h& }0 R* B* w　　12) 什么是「軸交角 」,？
　　★相交軸齒輪（傘形齒輪）及交錯(cuò)軸齒輪（交錯(cuò)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(duì)輪齒接觸及齒隙產(chǎn)生重要影響的要素,。
　　13) 什么是「組裝距離 」？
　　★傘形齒輪的圓錐頂點(diǎn)到定位面（安裝基準(zhǔn)面）的軸向距離,。
5 T3 @+ g$ X+ p5 s　　組裝距離是影響輪齒接觸與齒隙等的重要尺寸,。
　　☆小知識(shí)：在英語(yǔ)中,組裝距離被稱為 Locating distance ( Mounting distance )。
, P. s9 h, k* H: o　　14) 「組裝距離 」的尺寸容許差應(yīng)該取多少,？
( U2 E: s9 S# d# R( E1 @　　★為得到適當(dāng)?shù)凝X隙及輪齒接觸,應(yīng)盡量使容許差接近于0,。
6 d! n2 J+ @/ Q" W9 K　　基準(zhǔn)尺寸（容許差近似于0）的公差,推薦使用js7～js9。
2 e/ L) a3 G$ I5 K6 T　　15) 什么是「零度傘形齒輪」,？
2 J$ r0 q* K6 x# u1 a　　★螺旋角為０°的弧齒傘形齒輪,。　
　　外形近似于直齒傘形齒輪的弧齒傘形齒輪,。
　　其優(yōu)點(diǎn)為:
　　?作用在齒輪上的力與直齒傘形齒輪相同,。
　　?比直齒傘形齒輪強(qiáng)度高、噪音低（就一般而言）,。
; O/ [6 I+ N: b! K7 d- ~* g/ r　　?因?yàn)榭梢赃M(jìn)行磨齒加工＝可以生產(chǎn)出高精度齒輪,。
  T8 ]: X+ G' T# f9 h　　☆小知識(shí)：　弧齒傘形齒輪的螺旋角一般為３５°
　　16) 怎樣求出ＤＰ（徑節(jié)）正齒輪的分度圓直徑（DP8-15ｚ）？
% |# l+ P# y+ Q" p2 B9 R. K& j0 _5 J　　★將ＤＰ（徑節(jié)）換算為模數(shù),。
　�,。停�模��(shù)） ＝ ２５．４／ＤＰ（徑節(jié)） ＝ ２５．４／８ ＝ ３．１７５ mm
　　近似分度圓直徑。
　�,。洌� ＝ ３．１７５ ×１５ ＝ ４７．６２５ mm １英寸＝２５．４ｍｍ
　　17) 什么是「修鼓形加工」,？
$ Q4 K" @+ N7 C! k+ F　　★沿齒寬方向修整齒形,使齒寬中央部的齒形呈適當(dāng)?shù)墓男?,。
2 B% s% `9 m$ s　　通過(guò)修鼓形加工,防止齒端部片面接觸的發(fā)生,使齒輪的齒接觸集中在輪齒的中央附近。
) M) ~: t7 }: q+ w" Q　　鼓形越大,齒接觸面積越小,。
　　18) 什么是「齒形修形 」,？
( I3 u& s, b) `- o4 ?6 h　　★為避免齒輪嚙合時(shí)發(fā)生齒頂干涉,在齒頂附近有意識(shí)的修削齒形 。
! q9 t) _' O, q, {　　齒形修形的目的是輪齒的圓滑嚙合,近似于齒形方向的修鼓加工,。
　　19) 什么是「齒頂?shù)菇羌庸ぁ梗?
　　★在加工輪齒的同時(shí)進(jìn)行齒頂?shù)菇羌庸ぁ?
  s2 M- v, t* U3 F6 s; x　　其優(yōu)點(diǎn)為:
　　1.防止切齒加工時(shí)產(chǎn)生的毛刺等,。
0 N5 `. q& q1 ^3 b3 E　　2.防止使用及搬運(yùn)時(shí)容易發(fā)生的撞痕。
　　【注】齒頂＝齒面與齒頂面的交線,。
- r% h/ X; K' s8 V　　齒輪基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答
　　1.什么是齒廓嚙合基本定律,，什么是定傳動(dòng)比的齒廓嚙合基本定律,？齒廓嚙合基本定律的作用是什么,？
　　答：一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng),，齒廓在任意一點(diǎn)接觸,，傳動(dòng)比等于兩輪連心線被接觸點(diǎn)的公法線所分兩線段的反比,，這一規(guī)律稱為齒廓嚙合基本定律,。若所有齒廓接觸點(diǎn)的公法線交連心線于固定點(diǎn),，則為定傳動(dòng)比齒廓嚙合基本定律,。
　　作用,；用傳動(dòng)比是否恒定對(duì)齒廓曲線提出要求,。
　　2.什么是節(jié)點(diǎn)、節(jié)線,、節(jié)圓,？節(jié)點(diǎn)在齒輪上的軌跡是圓形的稱為什么齒輪？
　　答：齒廓接觸點(diǎn)的公法線與連心線的交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn),，一對(duì)齒廓嚙合過(guò)程中節(jié)點(diǎn)在齒輪上的軌跡稱為節(jié)線,，節(jié)線是圓形的稱為節(jié)圓。具有節(jié)圓的齒輪為圓形齒輪,，否則為非圓形齒輪,。
4 q2 G6 V9 D1 {  m0 ~8 f　　3.什么是共軛齒廊？
　　答：滿足齒廓嚙合基本定律的一對(duì)齒廓稱為共軛齒廓,。
9 i' `: j: i9 Z2 R0 L) ~) _; t　　4.漸開(kāi)線是如何形成的,？有什么性質(zhì)？
　　答：發(fā)生線在基圓上純滾動(dòng),，發(fā)生線上任一點(diǎn)的軌跡稱為漸開(kāi)線,。
　　性質(zhì)：（1）發(fā)生線滾過(guò)的直線長(zhǎng)度等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)。
3 @" }# B& U" N　�,。�2）漸開(kāi)線上任一點(diǎn)的法線必切于基圓,。
& y" ]! U+ _) L/ G- x7 y* R　　（3）漸開(kāi)線上愈接近基圓的點(diǎn)曲率半徑愈小，反之則大,，漸開(kāi)線愈平直,。
　　（4）同一基圓上的兩條漸開(kāi)線的法線方向的距離相等,。
$ e, i4 A7 }/ Z& y　�,。�5）漸開(kāi)線的形狀取決于基圓的大小，在展角相同時(shí)基圓愈小,，漸開(kāi)線曲率愈大,，基圓愈大，曲率愈小,，基圓無(wú)窮大,，漸開(kāi)線變成直線。
9 ]  \+ j5 f# ~: q　�,。�6）基圓內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線,。
/ b, Z- v: t3 m5 Z　　5.請(qǐng)寫(xiě)出漸開(kāi)線極坐標(biāo)方程。
9 D3 z2 s. D# X　　答： rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk
　　6.漸開(kāi)線齒廓滿足齒廓嚙合基本定律的原因是什么,？
  s. V: Y7 g2 ^　　答,；（1）由漸開(kāi)線性質(zhì)中，漸開(kāi)線任一點(diǎn)的法線必切于基圓
+ }  N9 c5 _9 e- D0 D　�,。�2）兩圓的同側(cè)內(nèi)公切線只有一條,，并且兩輪齒廓漸開(kāi)線接觸點(diǎn)公法線必切于兩基圓，因此節(jié)點(diǎn)只有一個(gè),，即
# n: Z( X3 E' T/ v0 x! D& ~' ]　　i12 ＝ ω1 / ω2 ＝ O2P / O1P ＝ r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常數(shù)
& O2 A: N: ?$ |8 W6 B! H9 w　　7．什么是嚙合線,？
, D* ?6 H3 w4 W2 L　　答：兩輪齒廓接觸點(diǎn)的軌跡。
　　8．漸開(kāi)線齒廓嚙合有哪些特點(diǎn),，為什么？
　　答：（1）傳動(dòng)比恒定,，因?yàn)?i12 ＝ω1 /ω2＝ r2′/r1′ ,，因?yàn)閮苫鶊A的同側(cè)內(nèi)公切線只有一條，并且是兩齒廓接觸點(diǎn)的公法線和嚙合線,，因此與連心線交點(diǎn)只有一個(gè),。故傳動(dòng)比恒定。
　�,。�2）中心距具有可分性,，轉(zhuǎn)動(dòng)比不變，因?yàn)?i12 ＝ω1 /ω2＝ rb2 / rb1 ,，所以一對(duì)齒輪加工完后傳動(dòng)比就已經(jīng)確定,，與中心距無(wú)關(guān)。
　　（3）齒廓間正壓力方向不變,，因?yàn)辇X廓間正壓力方向是沿接觸點(diǎn)的公法線方向,，這公法線又是兩基圓同側(cè)內(nèi)公切線，并且只有一條所以齒廓間正壓力方向不變,。
　�,。�4）嚙合角α隨中心距而變化，因?yàn)?a COSα = a′COSα′,。
+ E* ^3 N. j1 H) H  O$ q& N, m　�,。�5）四線合一，1.嚙合線是兩基圓同側(cè)內(nèi)公切線,，2. 是齒廓接觸點(diǎn)的公法線,，3.接觸點(diǎn)的軌跡是嚙合線，4.是齒廓間正壓力作用線又是接觸點(diǎn)曲率半徑之和,。
　　9.什么是模數(shù)和分度圓,？
/ b4 T" H, c: d. G8 J) E6 U  g　　答：m = p / π為模數(shù)，m 和α為標(biāo)準(zhǔn)值的那個(gè)圓稱為分度圓,。
  [, j7 f( E" e　　10.什么是周節(jié),，齒厚和齒槽寬？
6 J  K) N! ?+ M　　答：在一個(gè)圓周上相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長(zhǎng)稱為周節(jié),。齒厚所占的弧長(zhǎng)稱為齒
　　厚,，齒槽占據(jù)的弧長(zhǎng)稱為齒槽寬。
　　11.什么是標(biāo)準(zhǔn)齒輪,？
　　答：m ,、α、h*a,、c* 為標(biāo)準(zhǔn)值,，并且 s = e = p / 2 的齒輪。
: D4 q) N" [: c4 y　　12.齒條的特點(diǎn)是什么,？
2 |" c  S' ^  `　　答：（1）與齒頂線平行的各直線周節(jié)相等,，其模數(shù)，壓力角均為標(biāo)準(zhǔn)值,。
　�,。�2）平行齒頂線齒槽寬等于齒厚的直線稱中線，是確定齒條尺寸的基準(zhǔn)線,。
( W7 t' x& r3 v; o　　13.什么是理論嚙合線,、實(shí)際嚙合線和齒廓工作段？
% D2 N" @: T0 ^! K9 w　　答：理論嚙合線：兩基圓同側(cè)內(nèi)公切線,，在理論上是齒廓嚙合點(diǎn)的軌跡,，兩個(gè)切點(diǎn)
　　為嚙合極限點(diǎn)。
1 U: J) ^1 O: G/ C7 U! M; s& D　　實(shí)際嚙合線：兩齒頂圓與理論嚙合線交點(diǎn)之間的線段。
　　齒廓工作段：在齒輪傳動(dòng)中齒廓參與嚙合的部分,。
, q" s- a/ Y3 A) [/ t! O0 Q　　14.什么是漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)嚙合傳動(dòng)條件,？
; K( b$ a* O. m  b6 w9 s' |　　答：正確嚙合條件： m1 = m2 = m α1 = α2 = α
　　連續(xù)嚙臺(tái)條件： εα= B1B2 / Pb ≥ 1
　　15.重合度的實(shí)質(zhì)意義是什么？重合度與什么有關(guān),？
　　答：重合度的大小表示一對(duì)齒輪傳動(dòng)過(guò)程中同時(shí)在嚙合線上嚙合的對(duì)數(shù),。重合度的大小是齒輪承載能力高低和平穩(wěn)性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，重合度的大小與m無(wú)關(guān),，隨 Z1,，Z2 增加而增加，α′愈大,，εα愈小,，α′隨中心距變化，a 愈大,，α′愈大,，εα愈小。
　　16.什么是標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距,。標(biāo)準(zhǔn)安裝有什么特點(diǎn),？
　　答：標(biāo)準(zhǔn)齒輪按無(wú)齒側(cè)間隙安裝的中心距稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪的標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距，標(biāo)準(zhǔn)齒輪按標(biāo)準(zhǔn)頂隙安裝的中心距也稱標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距,。
　　標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí),，a ＝ a′，r = r′,，a = r1 ＋ r2
/ k  a7 U8 G  B4 Z1 w6 }# D/ V　　17.什么是非標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距,？非標(biāo)準(zhǔn)安裝有什么特點(diǎn)？
$ _: I3 R% ^9 Z" U5 T4 T　　答：一對(duì)嚙合傳動(dòng)的齒輪,，節(jié)圓與分度圓不重合的安裝稱為非標(biāo)準(zhǔn)安裝,，其中心距稱為非標(biāo)準(zhǔn)安裝中心距。
　　特點(diǎn) r ≠ r′,，a ≠ a′,，a′ = r1′ ＋ r′2 = （r1 + r2）cosα/ cosα′ 即 a ′≠ a α′≠ α r1′≠ r1 r2′≠ r2 c′≠ c
　　有齒側(cè)間隙，產(chǎn)生沖擊,，重合度下降，平穩(wěn)性差,。
　　18.齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么,？
　　答：（1）嚙合線位置不因齒輪和齒條間的相對(duì)位置變化而變化，永遠(yuǎn)是切于基圓又垂直于齒條直線齒廓的一條固定直線,。
5 ~. ~8 [% T& H: m5 p( Z5 l　�,。�2）r = r′ α′= α = 齒條齒形角
　　19.標(biāo)準(zhǔn)齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪的特點(diǎn)是什么？
+ |' n8 n; u) h3 Z5 m& O( p& m　　答：輪坯的分度圓與齒條刀具中線相切純滾動(dòng)，被加工齒輪的齒數(shù)是由刀具的移動(dòng)速度與輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度來(lái)保證V刀 ＝ rω坯,。



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( v7 {9 C3 B) d3 }$ l# j　
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小蝦1111

不錯(cuò),。相當(dāng)詳細(xì)。

rzy_zh

謝謝樓主,！

yeyang916

很詳細(xì),，謝謝樓主，學(xué)習(xí)了,！

wxxf03

如果有圖解就更好了

SSSLLLBBB

好好哇,，LZ辛苦了

豆豆QQ

學(xué)習(xí)一下，謝謝樓主:)

機(jī)械壇友

不錯(cuò)�,�,！
受教了~
0 g7 j" S9 P% E* k! ]

wxd123

很好，非�,；�礎(chǔ)的齒輪知識(shí) ,

飛翔的燕子

樓主好辛苦,，內(nèi)容好給力！