圆柱直齿轮一些常用参数教材.docx
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圆柱直齿轮一些常用参数教材
此文所说的是圆柱直齿齿轮
（图一）
（图二）
首先我们来了解下尺寸中所涉及到的各个参数：
1、渐开线：
是由一条线（发生线）段绕齿轮基圆旋转时，S一端点所形成的曲线。
2、基圆：
把一条直线在一个圆上纯滚动，则这条直线上的一个定点的轨迹为渐开线（即齿轮轮廓线），那么这个圆就叫基圆
3、模数：
m“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值（m=p/π），以毫米为单位。
模数是模数制轮齿的一个最基本参数，直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表（GB/T1357-1987）。
单位是mm
4、齿数：
这个就不用介绍了。
就是齿轮的齿数了！
5、分度圆：
d=mzzp=πd故d=pz/π所以d=mz
6、压力角：
渐开线上任一点法向压力的方向线（即渐开线在该点的法线）和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。
（如图二中αk即为渐开线上K电的压力角）通常所指的压力角20度、25度指的是齿轮分度圆与渐开线交点处点的压力角
7、齿顶高系数：
ha=ha*mha*=1
8、顶隙系数：
c=c*m（c*=0.25）hf=（ha*+c*）m如图三图三
9、齿顶高：
ha=ha*m=m
10、齿根高：
hf=（ha*+c*）m=1.25m
11、全齿高：
h=ha+hf=（2ha*+c*）m=2.25
12、基圆：
db=d*cosarb=mz*cosa/2
13、齿顶圆：
da=d+2ha=m（z+2ha*）
14、齿根圆直径：
df=d-2hf=m（z-2ha*-2c*）
15、齿距：
p=π*m
16、齿厚：
s=p/2=πm/2
17、标准中心距：
a=（d1+d2）/2=m（z1+z2）/2
例：
m=5z=17a=20rb=mz*cosa/2fi=t*90arc=（π*r*t）/2
X=r*cos（fi）+arc*sin（fi）y=r*sin（fi）-arc*cos（fi）
Z=0
图示为一齿条，它可以看作齿轮的一种特殊型式。
与齿轮相比有下列两个主要特点：
1）由于齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的；传动时齿条是直线移动的，故各点的速度大小和方向均相同；齿条齿廓上各点的压力角也都相同，等于齿廓的倾斜角。
2）与分度线相平行的各直线上的齿距都相等。
齿轮精度的检查：
测量齿轮公法线长度是检验齿轮精度常用的方法之一。
它具有测量方便、准确和易于掌握的优点。
测量齿轮公法线长度的原理：
公法线长度是指渐开线齿轮上两反向齿廓间的基圆切线长度
常识：
1、m越大，齿厚越厚m=p/π
2、压力角标准齿轮的压力角一般为20°。
在某些场合采用14.5°、15°、22.5°、25°
3、正常齿：
ha*=1c*=0.25短齿：
ha*=0.8c*=0.3
4、两个齿轮相互啮合的条件：
模数相等，压力角相等
PROE中的画法：
图3-461
步骤1建立新文件
1.
（1）单击菜单【文件】→【新建】命令，打开〖新建〗对话框。
2.
（2）选择”零件”类型，在〖名称〗栏中输入新建文件名称“3-21”。
3.（3）单击【确定】按钮，进入零件设计工作环境。
步骤2使用拉伸工具建立齿轮基体
1.
（1）单击按钮，打开拉伸特征操控板。
选择拉伸为实体，拉伸尺寸为“16”。
（2）单击按钮，打开〖剖面〗对话框。
选择FRONT基准面为草绘平面，RIGHT基准面为视图方向参照。
（3）单击【草绘】按钮，进入草绘工作环境。
（4）绘制如图3-462所示的拉伸截面（本例齿顶圆直径为“φ95”，轴孔与键槽尺寸请参照有关设计手册选取）。
（5）单击
图3-462
按钮，返回拉伸特征操控板。
单击
按钮，完成拉伸特征的建立，如图
3-463所示。
图3-463
步骤3建立渐开线
（1）单击菜单【插入】→【模型基准】→【曲线】命令，系统弹出〖曲线选项〗菜单，如图3-464所示。
图3-464
1.
（2）单击菜单【从方程】→【完成】命令，系统弹出〖得到坐标系〗菜单和〖曲线：
从方程〗对话框，如图3-465所示。
2.（3）在模型树中选取系统默认的坐标系“PRT_CSYS_DEF”，系统弹出如图3-466所示的〖设置坐标类型〗菜单。
图3-465
图3-466
（4）选择坐标类型为【笛卡尔】，系统弹出如图3-467所示的〖rel.ptd-记事本〗窗口。
窗口中给出一个利用笛卡尔坐标系输入参数方程的简明例子。
图3-467
1.（5）在记事本中填写渐开线参数方程，如图3-468所示。
2.（6）单击记事本窗口中的菜单【文件】→【保存】命令，保存当前的修改。
3.（7）单击记事本窗口中的菜单【文件】→【退出】命令，关闭记事本窗口，完成对方程式的添加。
4.（8）单击【确定】按钮，完成曲线的建立，如图3-469所示。
图3-468
图3-469
步骤4建立齿轮的基圆、齿根圆与分度圆
作者：
CAD教育网周四新
1.
（1）单击草绘基准曲线按钮，打开〖草绘的基准曲线〗对话框。
2.
（2）选择FRONT基准面为草绘平面，其它接受系统默认设置。
3.（3）单击【草绘】按钮，进入草绘工作环境。
4.（4）单击绘制圆按钮，分别绘制圆心与基准中心重合的三个圆，将三个圆的直径尺寸修改为：
“85”（分度圆直径）、“79.87”（基圆直径）、“72.5”（齿根圆直径），如图3-470
所示。
图3-470
（5）单击按钮，完成三个圆的建立，结果如图3-471所示。
图3-471
步骤5镜像渐开线
1.
（1）选中上面建立的渐开线曲线，单击按钮。
2.
（2）选择TOP基准面为镜像平面，单击按钮，结果如图3-472所示。
图3-472
步骤6旋转复制渐开线曲线
1.
（1）在模型树中选取镜像复制的渐开线，单击移动工具按钮。
2.
（2）在打开的特征操控板中，选中按钮，然后选取基准轴线“A_2”为旋转参照。
3.（3）输入旋转角度为“12.33°”（注：
若齿槽等于齿厚，则360°÷34＋1.74°=12.33°）各项设置如图3-473所示。
图3-473
（4）单击按钮，结果如图3-474所示。
图3-474
1.（5）操作同上，旋转复制刚刚旋转复制完成的渐开线，只是与原来旋转方向相反，旋转的角度为“21.18°”，且在〖参照〗面板选中“保留原件”选项，如图3-475所示。
2.（6）单击按钮，完成曲线的旋转复制，结果如图3-476所示。
图3-475
图3-476
步骤7建立齿槽轮廓曲线
1.
（1）单击草绘基准曲线按钮，打开〖草绘的基准曲线〗对话框。
2.
（2）单击【使用先前的】按钮，单击【草绘】按钮，进入草绘工作环境。
3.（3）单击按钮，在打开的〖类型〗对话框选中“环”，然后分别选中齿顶圆、齿根圆和两条渐开线，如图3-477所示。
4.（4）单击〖类型〗对话框的【关闭】按钮，关闭此对话框。
5.（5）单击按钮，绘制两条与渐开线相切的线段，连接齿根圆与两条渐开线（绘制与渐
图3-477
开线相切线段的方法：
绘制时轻移鼠标，当光标附近出现字符“T”时单击左键确认即可，如图3-478所示。
）。
1.6）单击“动态修剪剖面图元”按钮，剪除齿槽轮廓线以外的所有图素。
2.（7）单击草绘工具栏中的按钮，完成齿槽轮廓线的绘制，结果如图3-479所示。
图3-479
步骤8切出第1个齿槽
作者：
CAD教育网周四新
（1）单击特征工具栏的按钮，打开拉伸特征操控板。
1.
（2）单击按钮，打开〖剖面〗对话框，单击【使用先前的】按钮，单击【草绘】按钮，进入草绘工作环境。
2.（3）单击按钮，选取步骤7建立的齿槽轮廓曲线，选中的结果如图3-480所示。
图3-480
1.（4）单击按钮，返回拉伸特征操控板。
2.（5）选择“穿透”方式，选中去除材料按钮，如图3-481所示。
图3-481
（6）调整特征的生成方向与去除材料方向为如图3-482所示。
图3-482
（7）单击按钮，完成齿轮的第1个切槽，结果如图3-483所示。
图3-483
步骤9倒圆角
1.
（1）单击特征工具栏中的按钮，打开圆角特征操控板。
2.
（2）选取如图3-484中箭头指示的齿根处两条边线，设定圆角半径值为“2”。
图3-484
（3）单击按钮，完成齿槽圆角的建立，如图3-485所示。
图3-485
步骤10旋转方式复制齿轮切槽
1.
（1）单击菜单【编辑】→【特征操作】命令，打开〖特征〗菜单。
2.
（2）单击【复制】→【移动】→【选取】→【独立】→【完成】命令。
3.（3）按下Ctrl键，选择建立的齿槽特征和圆角特征，单击鼠标中键确认选择。
4.（4）单击【旋转】→【曲线/边/轴】命令，然后选择模型中的基准轴线“A_2”。
5.（5）单击【正向】按钮，接受系统默认的转动方向，在信息区显示的文本框中输入转角值：
“21.18”。
（6）依次单击【完成移动】、【完成】命令，单击鼠标中键，完成齿槽特征的复制，如图3-486所示。
图3-486
步骤11阵列复制齿槽
（1）在模型树中选中步骤11复制的切槽特征，单击按钮，打开阵列特征操控板，模型中显示尺寸，如图3-487所示。
图3-487
1.
（2）选择角度尺寸“21.18o”，在弹出的文本框中输入角度尺寸增量为“21.18”，在操控板中输入阵列数为“16”，如图3-488所示。
2.（3）单击按钮，完成全部轮齿的建立，结果如图3-489所示。
图3-488
图3-489
步骤12隐藏曲线
1.
（1）单击位于模型树上方的【显示】按钮，在打开的菜单中单击【层树】选项，如图3-490所示。
2.
（2）在打开的层树中选中如图3-491所示的两个包含曲线的层，单击右键，在弹出的快捷菜单中单击“遮蔽层”选项。
图3-490
图3-491
（3）最终完成的结果如图3-492所示。
图3-492
步骤13保存模型
作者：
CAD教育网周四新
单击菜单【文件】→【保存】命令，单击按钮，保存当前建立的零件模型。
关于齿轮的几何尺寸中基圆和齿根圆的确是容易让人产生误解的两个圆,要想搞清您问的问题必须先明白他们的概念.
这个链接比较齐全：
齿轮齿条：
图为一直齿内齿轮的一部分，它与外齿轮的不同点是：
（1）内齿轮的齿廓是内凹的，其齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。
（2）内齿轮的齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆。
（3）为了使内齿轮与外齿轮组成的内啮合齿轮传动能正确啮合，内齿轮的齿顶圆必须大于基圆。
图为一标准齿条。
当标准外齿轮的齿数增加到无穷多时，
齿轮的基圆及其他圆都变成互相平
行的直线，同侧渐开线齿廓也变成互相平行的斜直线齿廓，这样就形成
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