3.5 車削齒輪坯計算
3.5.1 直齒圓柱齒輪各部分名稱及計算
1.直齒圓柱齒輪各部分名稱及代號
標準直齒圓柱齒輪的結構及各部分名稱如圖3-15所示。
(1)分度圓 齒輪上作為分齒基準的一個圓,其直徑用d表示。
(2)齒頂圓 輪齒齒頂所圍成的圓稱為齒頂圓,其直徑用da表示。
(3)齒根圓 輪齒齒槽所圍成的圓稱為齒根圓,其直徑用df表示。
(4)基圓 形成漸開線的那個圓,其直徑用db表示。
(5)模數 計算齒輪尺寸的基本參數,為分度圓直徑與齒數的比值,用m表示。
圖3-15 標準直齒圓柱齒輪的結構及各部分名稱
(6)齒距 兩個相鄰的同側齒廓在分度圓上的弧長稱為齒距,用p表示。
(7)齒頂高 分度圓與齒頂圓之間的徑向距離稱為齒頂高。用ha表示。
(8)齒根高 分度圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒根高,用hf表示。
(9)齒高 齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高。用h表示。
(10)齒厚 一個輪齒兩側齒廓間在分度圓上的弧長稱為齒厚,用s表示。
(11)齒槽寬 齒槽兩側在分度圓上的弧長稱為齒槽寬,用e表示。
(12)標準中心距 相嚙合的一對齒輪輪心間的距離稱為標準中心距,用a表示。
2.標準直齒圓柱齒輪(正常齒)的幾何尺寸計算公式(表3-19)
表3-19 標準直齒圓柱齒輪(正常齒)的幾何尺寸計算公式
3.5.2 內齒輪的計算
內齒輪的齒是在孔內的,它與外齒輪嚙合時占用的空間小,結構緊湊,如圖3-16所示。
圖3-16 內齒輪
內齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑和中心距可用表3-20中的公式計算。齒形尺寸計算與外齒輪相同,但方向相反。
表3-20 內齒輪主要尺寸的計算公式
3.5.3 直齒錐齒輪的計算
直齒錐齒輪的模數見表3-21。
直齒錐齒輪各部分的代號如圖3-17所示,其幾何尺寸的計算公式見表3-22。
表3-21 直齒錐齒輪的模數(GB/T 12368—1990) (單位:mm)
圖3-17 直齒錐齒輪各部分的代號
表3-22 直齒錐齒輪幾何尺寸的計算公式
(續)
3.5.4 斜齒圓柱齒輪的計算
斜齒圓柱齒輪各部分的名稱如圖3-18所示,其幾何尺寸可用表3-23中公式計算。
圖3-18 斜齒圓柱齒輪各部分的名稱
表3-23 標準斜齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算公式
(續)
3.5.5 蝸輪蝸桿傳動的計算
蝸輪蝸桿傳動中,蝸輪與蝸桿兩軸軸線空間相交成90°。通常蝸桿是主動輪,蝸輪是從動輪,有較大的傳動比。其最大特點是體積小,減速明顯,用它傳動時可防止倒轉(如起重葫蘆)。
1.蝸桿的類型
蝸桿基本上與螺紋相似,它有左螺旋和右螺旋的區別,一般右螺旋用得較多。
蝸桿有單頭和多頭之分。蝸桿的頭數就是蝸桿的齒數,一般蝸桿有1~4條線,有時也有6條線的。
蝸桿有軸向直廓蝸桿和法向直廓蝸桿之分,但常用的是軸向直廓蝸桿。軸向直廓蝸桿稱為阿基米德蝸桿,它的軸向齒形兩側是直線。
蝸桿的軸向模數與蝸輪的端面模數相等。為了便于加工,規定蝸桿軸向模數和壓力角與蝸輪端面模數和壓力角為標準值。
國家標準規定的蝸桿模數值見表3-24。
表3-24 蝸桿的模數(GB/T 10088—1988) (單位:mm)
2.蝸桿與蝸輪主要參數
蝸輪蝸桿傳動中的蝸桿與蝸輪如圖3-19所示。
圖3-19 蝸輪蝸桿傳動中的蝸桿與蝸輪
蝸桿與蝸輪的主要參數有兩項。
(1)蝸桿直徑 蝸輪是用尺寸和形狀與蝸桿相似的滾刀(外徑大于蝸桿外徑,以便切出蝸輪的徑向間隙)來加工的,蝸輪滾刀的尺寸不僅與模數有關,而且與蝸桿分度圓尺寸有關。如果模數相同而蝸桿的分度圓直徑不同,那么加工時就要有各種不同直徑的蝸輪滾刀,為了減少蝸輪滾刀的數目,同時又便于標準化,不僅要規定標準模數,同時還必須規定對應于一定模數的蝸桿分度圓直徑,因此我國規定了蝸桿的分度圓直徑系列,見表3-25。
表3-25 蝸桿的分度圓直徑(GB/T 10088—1988) (單位:mm)
注:優先采用第一系列。
(2)導程角 蝸桿的展開螺旋線與分度圓周線之間的夾角稱為導程角,如圖3-20所示,用代號γ表示。
圖3-20 蝸桿導程角
由此可知
由上式可知,蝸桿直徑系數q和線數z1確定以后,導程角γ也就定了。m和q的取值見表3-26,導程角γ值見表3-27。
表3-26 m和q的取值
表3-27 蝸桿導程角γ值
3.蝸輪蝸桿的幾何尺寸計算
蝸輪蝸桿各部分的名稱和代號參見圖3-19和表3-28,蝸輪蝸桿的幾何尺寸可用表3-28中的公式計算。
表3-28 蝸輪蝸桿尺寸的計算公式
(續)