齿轮压力角 齿轮压力角计算公式

2025-01-1119:53:05综合资讯0

关于秦硕齿轮中齿轮参数的详解及选择建议

一、压力角α的考量

根据机械原理,增大压力角α会导致轮齿的齿厚及节点处的齿廓曲率半径增加,这有助于提升齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对于通用齿轮传动规定了标准压力角为α=20°,而对于航空用齿轮传动,则有α=25°的标准压力角以增强其弯曲和接触强度。但值得注意的是,增大压力角并不总是有益于传动。对于重合度接近2的高速齿轮传动,采用齿顶高系数在1~1.2之间,压力角在16°~18°之间的齿轮,可以增强轮齿的柔性,降低噪声和动载荷。

二、小齿轮齿数z1的选择

当保持齿轮传动的中心距a不变时,增加齿数可以增大重合度,改善传动的平稳性,并降低模数和齿高,从而减少金属切削量和制造费用。在一定的齿数范围内,尤其是当传动的承载能力主要取决于齿面接触强度时,选择较多的齿数更为有利。对于闭式齿轮传动,为了提高传动的平稳性和减小冲击振动,推荐使用较多的齿数,一般可取z1=20~40。而对于开式(半开式)齿轮传动,为避免轮齿过小导致失效,小齿轮的齿数不宜过多,通常可取z1=17~20。为避免根切现象,对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮,应确保z1≥17。

三、齿面硬度的权衡

由于小齿轮在啮合过程中承受的磨损多于大齿轮,为使两者寿命相近,当两齿轮均为软齿面时,小齿轮的齿面硬度应高于大齿轮30-50HBS或更高。若两齿轮均为硬齿面,则两者的材料、热处理方式和齿面硬度可以相同。

四、齿宽系数φd的选取

从齿轮的强度计算公式中可以看出,轮齿越宽,其承载能力越高。但过宽的齿宽可能导致齿面载荷分布不均。齿宽系数应根据实际情况适当选取,具体可参考表7。圆柱齿轮的计算齿宽为b=φdd1,而实际齿宽B1、B2需进行圆整处理。为防止两齿轮因装配时的轴向错位导致啮合齿宽减小,通常会使小齿轮的齿宽比大齿轮的齿宽大5~lOmm。