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    精細齒輪齒條傳動較量爭論及根底常識

     

    精密齒輪齒條傳動計算及基礎知識

      為了傳遞動力,我們需要用到 齒輪齒條 ,齒輪齒條的基本術語有齒輪的大小、壓力角、齒數等,在這里,我將簡單介紹一下理解齒輪所必要的術語、尺寸、換算關系等齒輪齒條的基本知識

      齒輪的大小

      ISO(國際標準化機構)規定,表示齒輪大小的單位使用模數。但是,實際上還使用其他方式來表示齒輪的大小。

      模數

      模數M=1(P=3.1416)

      模數M=2(P=6.2832)

      模數M=4(P=12.566)

      模數乘以圓周率即可得到齒距(P)。齒距是相鄰兩齒之間的長度。P=圓周率X模數(πm)

      CP(周節)

      周節即圓周齒距。也就是齒距(P)。

      例如,使用周節CP可以制作齒距為CP5\CP10\CP15\CP20這樣齒距為整數的齒輪。

      與模數的換算關系 m=cp/π

      DP(徑節)

      英文為Diametral pitch。

      按ISO標準規定,長度單位使用毫米(mm)。但在美國、英國等國家,一直使用英寸作為長度單位。在這些國家中使用DP來表示齒輪的大小。

      與模數的換算關系 m=25.4/DP

      壓力角

      決定齒輪齒形的參數。即齒輪齒面的傾斜度。

      壓力機(a)一般采用20°。但有時客戶的圖紙也有14.5°,15°、17.5°,所以這些都要注意。



     

      齒數

      以上所敘述的模數,壓力角,齒數是齒輪的三大基本參數。以此參數為基礎計數齒輪各部尺寸。

      齒高和齒厚

      齒輪的高度由模數(m)來決定。在這里我簡單介紹一下齒高(h)/齒頂高(ha)/齒根高(hf)

      齒高(h)是從齒頂到齒根的高度。

      h=2.25m(=齒頂高+齒根高)



     

      齒頂高(ha)是從齒頂到分度線(中線)的高度。(分度線是計算齒條尺寸的基準線)

      ha=1.00m

      齒根高(hf)是從齒根到分度線(中線)的高度。

      hf=1.25m

      齒厚(s)的基準是齒距(P)的一半。

      S=πm/2 P=πm

      直齒輪

      到此為之,我已經向各位介紹了有關齒輪的基本參數,接下來,我們將介紹有關直齒齒輪齒條的各部分的名稱和尺寸計算

      決定齒輪大小的參數是齒輪的分度圓直徑(d)。

      分度圓直徑(d)d=zm

      齒頂圓直徑(da)da=d+2m

      齒根圓直徑(df)df=d-2.5m



     

      在這里我所介紹的齒頂圓和齒根圓,可以直接看到,而分度圓在實際的齒輪上無法直接看到。因為分度圓是為了決定齒輪的大小而假設的圓。

      斜齒輪

      特點:比直齒的強度要高,噪音以及振動小

      缺點是軸方向產生推力

      端面模數(mt)和法向模數(mn)的關系式

      Mt=mn/cosb



     

      分度圓直徑d=zmn/cosb

      材料:

      S45C(機械構造用碳素鋼)

      S45C是含碳量為45%的中碳鋼(Steel)的代表,因為進貨非常容易,正齒輪,斜齒齒輪,齒條,傘形齒輪,蝸桿等各種齒輪多使用這種材料。

      SCM440(鉻鉬合金鋼)

      含碳量C=40%,成分中含有鉻/鉬等成分的中碳合金鋼。比S45C的強度高,通過調質或高頻淬火處理可提高硬度,用來制造各種不同的齒輪。

      什么是調質處理?

      調質處理是將淬火及高溫回火相結合,調整鋼材(鋼件)硬度/強度/韌性的熱處理。

      因為調質后的材料及制品要進行機械加工,所以硬度達不到淬火后那么高

      什么是高頻淬火

      像S45C或SCM440這樣含碳量在35%以上的碳素鋼,對其表面進行硬化處理的方法。

      要注意的是,對齒輪進行高頻處理后,會發生齒面及齒頂的硬度達到使用要求,但齒根部分達不到淬火硬度的情況。硬度低于滲碳淬火處理的硬度。齒輪經過高頻淬火后精度下降。作為高精度齒輪使用時需要對齒輪做磨削加工。

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