齒輪的基本術語和尺寸計算 它的分類有哪些?

齒輪是能互相齧合的有齒的機械零件。它在機械傳動及整個機械領域中的應用極其廣泛。早在公元前350年，古希臘著名的哲學家亞里士多德在文獻中對齒輪有過記錄。那麼，齒輪的分類有哪些？齒輪的基本術語和尺寸計算是怎樣的？今天我們就來一起看看。

齒輪的分類

齒輪的種類繁多，其分類方法最通常的是根據齒輪軸性。一般分為平行軸、相交軸及交錯軸三種類型。

1）平行軸齒輪：包括正齒輪、斜齒輪、內齒輪、齒條及斜齒條等。

2）相交軸齒輪：有直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪等。

3）交錯軸齒輪：有交錯軸斜齒齒輪、蝸桿蝸輪、準雙曲面齒輪等。

齒輪的基本術語和尺寸計算

齒輪有很多齒輪所特有的術語和表現方法，為了使大家能更多的瞭解齒輪，在此介紹一些經常使用的齒輪基本術語。

1)齒輪各部位的名稱

2)表示輪齒的大小的術語是模數

m1、m3、m8…被稱為模數1、模數3、模數8。模數是全世界通用的稱呼，使用符號m(模數)和數字(毫米〉來表示輪齒的大小，數字越大，輪齒也越大。

另外，在使用英制單位的國家(比如美國)，使用符號(徑節)及數字(分度圓直徑為1英吋時的齒輪的輪齒數)來表示輪齒的大小。比如：DP24、DP8等。還有使用符號(周節)和數字(毫米)來表示輪齒大小的比較特殊的稱呼方法，比如CP5、CP10。

模數乘以圓周率即可得到齒距(p)，齒距是相鄰兩齒間的長度。

用公式表示就是：

p=圓周率 x 模數 = πm

不同模數的輪齒大小對比：

3)壓力角

壓力角是決定齒輪齒形的引數。即輪齒齒面的傾斜度。壓力角(α)一般採用20°。以前，壓力角為14.5°的齒輪曾經很普及。

壓力角是在齒面的一點(一般是指節點)上，半徑線與齒形的切線間所成之角度。如圖所示，α為壓力角。因為α’=α，所以α’也是壓力角。

A齒與B齒的齧合狀態從節點看上去時：

A齒在節點上推動B點。這個時候的推動力作用在A齒及B齒的共同法線上。也就是說，共同法線是力的作用方向，亦是承受壓力的方向，α則為壓力角。

模數(m)、壓力角(α)再加上齒數(z)是齒輪的三大基本引數，以此引數為基礎計算齒輪各部位尺寸。

4)齒高與齒厚

輪齒的高度由模數(m)來決定。

全齒高 h=2.25m(=齒根高+齒頂高)

齒頂高(ha)是從齒頂到分度線的高度。ha=1m。

齒根高(hf)是從齒根到分度線的高度。hf=1.25m。

齒厚 (s)的基準是齒距的一半。s=πm/2。

5)齒輪的直徑

決定齒輪大小的引數是齒輪的分度圓直徑(d)。以分度圓為基準，才能定出齒距、齒厚、齒高、齒頂高、齒根高。

分度圓直徑 d=zm

齒頂圓直徑da=d+2m

齒根圓直徑df=d-2.5m

分度圓在實際的齒輪中是無法直接看到的，因為分度圓是為了決定齒輪的大小而假設的圓。

6)中心距與齒隙

一對齒輪的分度圓相切齧合時，中心距是兩個分度圓直徑的和的一半。

中心距a=(d1+d2)/2

在齒輪的齧合中，要想得到圓滑的齧合效果，齒隙是個重要的因素。齒隙是一對齒輪齧合時齒面間的空隙。

齒輪的齒高方向也有空隙。這個空隙被稱為頂隙(Clearance)。頂隙(c)是齒輪的齒根高與相配齒輪的齒頂高之差。

頂隙 c=1.25m-1m=0.25m

7)斜齒齒輪

將正齒輪的輪齒螺旋狀扭轉後的齒輪為斜齒齒輪。正齒輪幾何計箅的大部分都可適用於斜齒齒輪。斜齒齒輪，根據其基準面不同有2種方式：

端面(軸直角)基準(端面模數/壓力角〉

法面(齒直角)基準(法向模數/壓力角〉

端面模數mt和法向模數mn的關係式mt=mn/cosβ