外啮合圆柱齿轮所有计算公式大全、检验方法、各精度差数表格汇总名称及代号计算公式及说明直齿轮斜齿及人字齿轮模数m由强度计算或结构设计确定,并取标准值。
法向模数m n取标准值。
端面模数:m t=m n cosβ分度圆螺旋角ββ=0 两轮螺旋角相等,方向相反分度圆压力角α=20°αn=20°,tanαt=tanαn/cosβ分度圆直径d d=mz d=m t z标准中心距a a=(d1+d2)/2=(z1+z2)m/2 a=(d1+d2)/2=(z1+z2)m n/(2cosβ)啮合角α'情况Ⅰ:已知总变位系数(x1+x2)时,invα'=2(x1+x2)tanα/(z1+z2)+invαinvαt'=2(x n1+x n2)tanαn/(z1+z2)+invαt求出啮合角α'后,可求出变位后的中心距a';情况Ⅱ:已知变位后的中心距a'时,cosα'=a cosα/a'cosαt'=a cosαt/a'求出啮合角α'后,由上式求(x1+x2)值,再进行分配。
中心距变动系数y y=(a'-a)/m=(z1+z2)(cosα/cosα'-1)/2y n=(a'-a)/m n=(z1+z2)(cosαt/cosαt'-1)/(2cosβ)y t=y n conβ变位后的中心距a'a'=a+ym=a cosα/cosα'a'=a+y t m t=a+y n m n=a cosαt/cosαt'齿根圆直径d f d f=d-2(h a+c-xm) d f=d-2(h an+c n-x n m n)齿顶圆直径d a d a1=2a'-d f2-2cd a2=2a'-d f1-2cd a1=2a'-d f2-2c nd a2=2a'-d f1-2c n齿顶高h a h a=(d a-d)/2齿根高h f h f=(d-d f)/2齿高h h=h a+h f基圆直径d b d b=d cosαd b=d cosαt节圆直径d'd'=d b/cosα'd'=d b cosαt分度圆齿距p p=mπp n=m nπ,p t=m tπ基圆齿距p b p b=p cosαp bt=p t cosαt齿顶压力角αaαa=arccos(d b/d a) αat=arccos(d b/d a)基圆螺旋角βbβb=0 tanβb=tanβcosαtcosβb=cosβcosαn/cosαt端面重合度εαεα=[z1(tanαa1-tanα')+z2(tanαa2-tanα')]/(2π)εα=[z1(tanαat1-tanαt')+z2(tanαat2-tanαt')]/(2π)纵向重合度εβεβ=0 εβ=b sinβ/(m nπ),b为齿轮宽度总重合度εγεγ=εαεγ=εα+εβ注:角标n为法面,t为端面;1为小齿轮,2为大齿轮。
齿轮标准模数(mm)圆柱齿轮(GB12368-90)第1系列1 1.25 1.52 2.53456810121620第2系列1.752.25 2.75(3.25) 3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)1418锥齿轮(GB12368-90)1 1.125 1.25 1.375 1.5 1.752 2.25 2.5 2.753 3.25 3.53.7544.555.566.578910111214161820注:1. 斜齿轮及人字齿轮取法面模数为标准模数;锥齿轮取大端模数为标准模数。
2. 优先采用第1系列,括号内的模数尽可能不用。
渐开线圆柱齿轮的基本齿廓mm (GB1356—88)基本齿廓参数代号数值齿顶高工作齿高顶隙全齿高齿距齿根圆角半径h ah′chpR fm2m0.25m2.25mπm≈0.38m 注:1. 本标准适用于模数m≥1mm,齿形角α=20°的渐开线圆柱齿轮。
2. 允许齿顶修缘。
中心距系列(推荐使用)mm第1系列4050638010012516020025031540050063080010001250160020002500第2系列145 180 225 280 355 450 560 710 900 1120 1400 1800 2240动力齿轮传动的最大圆周速度m/s精度等级圆柱齿轮传动锥齿轮传动直齿斜齿直齿曲线齿5级以上≥15 ≥30 ≥12 ≥20 6级<15 <30 <12 <20 7级<10 <15 <8 <10 8级<6 <10 <4 <7 9级<2 <4 <1.5 <3齿轮常用材料及其力学性能图例45 正火≤100 ≤50 588 294 169~21740~50 101~300 51~150 569 284 162~217调质≤100 ≤50 647 373 229~286101~300 51~150 628 343 217~25542SiMn 调质≤100 ≤50 784 510 229~28645~55 101~200 51~100 735 461 217~269201~300 101~150 686 441 217~25540MnB 调质≤200 ≤100 750 500 241~28645~55 201~300 101~150 686 441 241~28635CrMo 调质≤100 ≤50 750 550 207~26940~45 101~300 51~150 700 500 207~26940Cr 调质≤100 ≤50 750 550 241~28648~55 101~300 51~150 700 500 241~28620Cr渗碳淬火+低温回火≤60 ≤30 637 392 56~6220CrMnTi渗碳淬火+低温回火30 15 1079 88356~62 ≤80 ≤40 981 78538CrMoAl 调质、渗氮30 1000 850 229 渗氮HV>850 ZG310-570 正火ZG340-640 正火ZG35CrMnSi 正火、回火700 350 ≤217 调质785 588 197~269HT300 290 190~240 HT350 340 210~260 QT500-7 500 320 170~230 QT600-3 600 370 190~270 KTZ550-04 550 340 180~250 KTZ-650-02 650 430 210~260齿轮传动荐用的润滑油运动粘度ν /40℃齿轮材料圆周速度v(m/s)<0.5 0.5~1 1~2.5 2.5~5 5~12.5 12.5~25 >25 铸铁、青铜320 220 150 100 80 60钢σB=(450~1000)MPa 500 320 220 150 100 80 60σB=(1000~1250)MPa 500 500 320 220 150 100 80σB=(1250~1600)MPa 1000 500 500 320 220 150 100渗碳、表面淬火1000 500 500 320 320 150 100齿轮精度等级、公差的说明本网络手册中的圆柱齿轮精度摘自(GB10095—88),现将有关规定和定义简要说明如下:(1) 精度等级齿轮及齿轮副规定了12个精度等级,第1级的精度最高,第12级的精度最低。
齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同,也允许取成不相同。
齿轮的各项公差和极限偏差分成三个组(参见)。
根据使用的要求不同,允许各公差组选用不同的精度等级,但在同一公差组内,各项公差与极限偏差应保持相同的精度等级。
参见齿轮传动精度等级选择(2) 齿轮检验与公差(参见)根据齿轮副的使用要求和生产规模,在各公差组中选定检验组来检定和验收齿轮精度。
(3) 齿轮副的检验与公差(参见)齿轮副的要求包括齿轮副的切向综合误差ΔF ic′,齿轮副的一齿切向综合误差Δf ic′,齿轮副的接触班点位置和大小以及侧隙要求,如上述四方面要求均能满足,则此齿轮副即认为合格。
(4) 齿轮侧隙齿轮副的侧隙要求,应根据工作条件用最大极限侧隙j nmax(或j tmax)与最小极限侧隙j nmin(或jtmin)来规定。
中心距极限偏差(±f a)按“中心距极限偏差”表的规定。
齿厚极限偏差的上偏差E ss及下偏差E si从齿厚极限偏差表来选用。
例如上偏差选用F(=-4f Pt),下偏差选用L(=-16f Pt),则齿厚极限偏差用代号FL表示。
参看图“齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号”。
若所选用的齿厚极限偏差超出齿厚极限偏差表所列14种代号时,允许自行规定。
(5) 齿轮各项公差的数值表齿距累积公差F P及K个齿距累公差F PK齿向公差Fβ公法线长度变动公差F w轴线平行度公差中心距极限偏差(±f a)齿厚极限偏差接触斑点齿圈径向跳动公差F r径向综合公差F i″齿形公差F f齿距极限偏差(±f Pt)基节极限偏差(±f Pb)一齿径向综合公差f i″齿坯尺寸和形状公差齿坯基准面径向和端面跳动齿轮的表面粗糙度R a圆柱直齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高(6) 图样标注在齿轮零件图上应标注齿轮的精度等级和齿厚极限偏差的字母代号。
标注示例a) 齿轮三个公差组精度同为7级,其齿厚上偏差为F,下偏差为L:b) 第Ⅰ公差组精度为7级,第Ⅱ、Ⅲ公差组精度为6级,齿厚上偏差为G,齿厚下偏差为M:c) 齿轮的三个公差组精度同为4级,其齿厚上偏差为-330μm,下偏差为-405μm:齿轮各项公差和极限偏差的分组公差组公差与极限偏差项目误差特性对传动性能的主要影响ⅠF i′、F P、F PkF i″、F r、F w以齿轮一转为周期的误差传递运动的准确性Ⅱf i′、f i″、f f±f Pt、±f Pb、f fβ在齿轮一周内,多次周期地重复出现的误差传动的平稳性,噪声,振动ⅢFβ、F b、±F Px齿向线的误差载荷分布的均匀性齿轮传动精度等级的选用按机器类型选择按速度、加工、工作条件选择机器类型精度等级机器类型精度等级测量齿轮3~5 一般用途减速器6~8 透平机用减速器3~6 载重汽车6~9金属切削机床3~8 拖拉机及轧钢机的小齿轮6~10航空发动机4~7 起重机械7~10轻便汽车5~8 矿山用卷扬机8~10 内燃机车和电气机车5~8 农业机械8~11 注:本表不属GB10095-88,供参考齿轮各公差组的检验组及各项误差的公差数值项目公差数值第I 公差组∆F i′∆F P与∆F Pk∆F i″与∆F w(当其中有一项超差时,应按∆F P检定和验收齿轮精度)∆F r与∆F w(当其中有一项超差时,应按∆F P检定和验收齿轮精度)F i′=F P+f fF P与F Pk查本手册相应表F r查本手册相应表F i″查本手册相应表的检验组∆F r(用于10~12级精度) F w查本手册相应表第Ⅱ公差组的检验组∆f i′(需要时,可加检∆f Pb)、∆f i″(须保证齿形精度)∆f f与∆f Pb∆f f与∆f Pt∆f fβ(用于轴向重合度εb大于1.25,6级及6级精度以上的斜齿轮或人字齿轮)∆f Pt与∆f Pb(用于9~12级精度)∆f Pt或∆f Pb(用于10~12级精度)f i=0.6(f Pt+f f)f f查本手册相应表f Pt查本手册相应表f fβ=f i′cosβ,β为分度圆螺旋角。