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齿轮基本计算和辅助设计方法

电影中的齿轮元素

齿轮概述(直齿轮)

齿距P(节距)表示齿轮的相邻两齿同名(同为左边或右边)齿廓沿节圆周的弧线距离,即有齿距*齿数=周长

节圆是指两齿轮连心线上咬合接触点各齿轮上留下轨迹所形成的圆。

分度圆是为了方便设计齿轮而设定的,其直径=齿数Z*模数m,或者由以下公式得到:

齿根圆直径=分度圆直径-2×1.25×齿轮模数

齿顶圆直径=分度圆直径+2×齿轮模数

在英制齿轮中,有一概念叫径节diametral pich,其表示分度圆上每英寸占有的齿数。

模数计算方法(锥齿轮)

1.数出被测齿轮齿数z

2.测出大端齿顶圆da

3.算出各自分度圆锥角δ,tanδ1=z1/z2, tanδ2=z2/z1

4.由表中公式得m=da/ (z+2cosδ),取相近标准模数

注:z1主动齿齿数,z2从动齿齿数;在直齿轮中m=2A(z1+z2),A是中心距

案例中,小齿模数m1=da/ (z+2cosδ1)=11.65/(10+2cos(arctan(10/30)))=0.98

大齿模数m2=da/ (z+2cosδ2)=30.63/(30+2cos(arctan(30/10)))=1,保证啮合要求,取模数为0.98。可以参照国家标准的模数标准系列,通过确定的模数值,来检验其他参数。在一定范围内,模数越小,精度越高;模数越大,强度越高。

齿轮电影艺术

螺旋锥齿轮设计(锥齿轮)

球面渐开线是理论应该使用的渐开线。但是实际机加工只能通过仿形法低效率的制造,所以目前大多采用“8”字啮合机加工的方式做。 可以通过齿轮设计软件帮助设计如迈迪齿轮、GearTrax**,**这里借助于南京艺她软件工具ETAGEAR进行设计,先进入齿坯的选择

现在用2号齿坯进行设计弧齿 (本案例中)

小齿轮最大外径35(11.65)

大齿轮最大外径100(30.63)

齿数选择13:35(10:30)

齿坯选择的加工方式:模具

可以理解的是模数在锥齿轮中从大端到小端是渐进变化的。

下图修改模数值,可以得到详细的齿轮参数值

小齿模数m1=0.98

小齿大端分度圆直径=7.5+2.5×0.98=9.95(mz=10×0.98=9.8)

齿形修型可以改善平稳性和减少冲击和震动,该软件有自动修形计算功能。

常见问题

齿轮概述(直齿轮)是什么?
模数计算方法(锥齿轮)是什么?
螺旋锥齿轮设计(锥齿轮)是什么?
什么是节圆?
什么是分度圆?

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