文档介绍：关于标准齿轮的设计
魏华
关键词:啮合角、有效起始圆
前言
我公司零部件主要已生产齿轮为主,而齿轮的径向综合误差主要是通过双啮进行检查。目前我公司双啮用标准齿轮设计很不规范,随意性很大,造成部分标准齿轮不能使用或使用效果不理想。本人多年从事齿轮工艺技术,也设计过多种标准齿轮,现将标准齿轮的设计思路和原则做个详细说明,以便规范标准齿轮设计。
基本参数计算
被测齿轮端面模数Mt=Mn/cosβ
被测齿轮端面压力角αt=arctg(tgαn/cosβ)
被测齿轮基圆直径db1=Mt×Z1×cosαt
被测齿轮的渐开线起始啮合点曲率半径的计算
被测齿轮和相啮齿轮端面啮合角
cosαt=(αt-端面啮合角,a-实际中心距)
被测齿轮的渐开线起始啮合点曲率
ρ1= a×sinαt- (da2-配对齿轮顶圆直径,db2-配对齿轮基圆直径)
确定标准齿轮的齿数(z0)
选择齿数有以下几个原则:
,为比较完善的反映被测齿轮工作中的实际误差,标准齿轮的齿数应尽可能与被测齿轮的相啮齿轮齿数相等
,可根据公式:
双啮仪最小中心距+5〈〈双啮仪最小中心距-5
,如果齿数选择过少,可能使得中心距过小,产生卡手等不方便操作,并且容易磨损;齿数选择过多,造成标准齿轮过重、制造难度大,精度不易保证,并且双啮时手感不易掌握。
因此标准齿轮齿数的选择,尽可能反映被测齿轮的实际误差,又应考虑上述因素的影响,综合确定。
确定标准齿轮的变位系数
一般标准齿轮的变位系数选择和被测齿轮的配对齿轮的变位系数相同,这样更能模拟齿轮工作时的情况,由于标准齿轮存在着磨损,一般变位系数取配对齿轮变位系数的上限。
求标准齿轮和被测齿轮双啮时的中心距
求标准齿轮和被测齿轮的双啮时的啮合角
invαo= invαt+ (X1-被测齿轮法向变位系数,X0-标准齿轮法向变位系数)
2. 求标准齿轮和被测齿轮双啮时的中心距
ao=
求标准齿轮外圆
确定标准齿轮和被测齿轮双啮时被测齿轮的有效起始圆曲率半径
为了使被测齿轮有效啮合线全部齿形都得到检验,应该使被测齿轮在双啮时的起始接触点的曲率半径略小于被测齿轮工作时的起始接触点的曲率半径,,ρc=ρ1-,但要满足被测齿轮在双啮时的起始接触点的曲率半径大于零;。
求标准齿轮外圆
dado=

一般标准齿轮的精度比被检齿轮的精度应该提高2~3级,如检验7级精度的齿轮,应该选用不低于5级精度的标准齿轮,标准齿轮公差列表如下,供推荐使用。
双啮标准齿轮公差表(供检验6、7、8级齿轮用) (微米μ)
序号
检验项目
精度等级
模数(毫米)
标准齿轮直径(毫米)
~50
>50~80
>80~120
>120~200
1
周节累计误差的公差
4
>1~10
10
12
14
16
5
15
19
24
26
6
25
32
38
45
2
齿圈跳动误差的公差
4
>1~10
8
9
10
12
5
12
15
17