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标题: 齿轮工程师的眼光 [打印本页]

作者: 642093071 时间: 2017-11-11 07:59
标题: 齿轮工程师的眼光
做机械的对标准齿轮都有些了解，一般对变位齿轮了解不多，对复合变位齿轮能搞清楚的多是齿轮相关行业的专业人士了。最近工作中涉及到复合变位的圆锥齿轮的检测问题，有人提问了“分度圆究竟是个是啥东西”，说看了网上的各种回复，还是一头雾水。网上有下面的这种说法

1.为了使齿轮基本参数具有单一化的确定性，在齿轮计算中必须规定一个圆作为计算的基准，这个圆就叫做分度圆。
2.在齿顶圆和齿根圆之间，规定一定直径为d的圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，并把这个圆称为分度圆。其直径和半径分别用d和r表示，值只和模数和齿数的乘积有关，模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆（不考虑齿侧间隙）就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中，分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。

3.分度圆在单个圆柱齿轮的规定画法中用点划线画出

【计算公式】分度圆直径=模数 * 齿数 d=mz
说了很多，确实不够明了，应该怎样说呢

作者: 淡然 时间: 2017-11-11 09:57
本帖最后由淡然于 2017-11-11 09:59 编辑

学习了，感谢大侠分享。言语之间感觉全是大侠平时经验积累的一个总结，受益了。我印象最深的是我设计一对格里森圆弧齿，关于旋向和受力方向等问题，纠结了很长时间。现在基本这些事情就交给专业人士了，可以直接买减速机。只是非标减速器还是需要自己设计。期待看到大侠更多关于齿轮实践经验方面的文章，比如材料，模数，热处理，装配工艺等等方面。

作者: 642093071 时间: 2017-11-11 10:27
（为了使齿轮基本参数具有单一化的确定性，在齿轮计算中必须规定一个圆作为计算的基准，这个圆就叫做分度圆）-----这句话有些读不明白
什么叫“齿轮基本参数具有单一化的确定性”，又为什么“必须规定一个圆作为计算的基准”，再退一步说，即使选择一个圆做基准，为什么必须是分度圆？他为什么叫分度圆呢？
再上网搜一下齿轮基本参数：齿数（z ）、模数(m)、压力角或称齿形角(α)、齿顶高系数（ha*）、分度圆螺旋角（β）、此外还有顶隙系数（c*)、齿数比（u）、齿宽（b）。分度圆没在基本参数之列！他只是由mz两个基本参数计算的结果，这个结果能直观地显示出齿轮大小，再根据第三个参数压力角(α)可确定渐开线的基圆。理解渐开线齿轮，更应关注渐开线的基圆。分度圆只是这个渐开线上的一点和中心点确定的一个圆。

作者: ms101 时间: 2017-11-11 11:23
小弟做汽车减速齿轮的，设计齿轮时首先得到齿轮所需承受的扭矩，限制空间尺寸，然后大概定个中心距，然后定大小齿轮大概尺寸，定大小齿轮分度圆，计算模数，圆整成标准模数或者就取计算值作为非标模数，取压力角、螺旋角，计算实际中心距、两个重合度，定齿顶高系数，变位系数，分配大小齿轮变位系数，计算大小齿轮滑动率，校核接触、弯曲强度。不行？那再来一轮。。。
所以，分度圆就几乎决定了该齿轮所能承受的扭矩，其他所有参数只是为了标准刀具，方便加工或者优化传动，降低噪音而已。个人理解，见谅！

作者: xiaobing86203 时间: 2017-11-11 11:35
前些天做锯切设备是时，刚好用到了变位齿轮，研究了一番后，总结记录如下：变位齿轮与标准齿轮相比，其模数、齿数、压力角均无变化；但是正变位时，齿廓曲线段离基圆较远，齿顶圆和齿根圆也相应增大，齿根高减小，齿顶高增大，分度圆齿厚与齿根圆齿厚都增大，但齿顶容易变尖；负变位时，齿廓曲线段离基圆较近，齿顶圆和齿根圆也相应减小，齿根高增大，齿顶高减小，分度圆齿厚和齿根圆齿厚都减小。
总之，它跟分度圆关系甚紧，之前选齿轮只知道分度圆用公式算即可，没有太再意研究，只到用到变为齿轮后，才意识到分度圆不仅仅只是个圆而已，但术业有专攻，我们结构设计的朋友也只能到纸面为止；楼主的钻研精神值得称赞，有刨根问底的意志，难得可贵，希望后续能针对分度圆做一篇学术性的研究报告！

作者: 未来第一站 时间: 2017-11-11 11:42
分度圆就是为了设计、计算、加工方便人为规定的。
对于标准齿轮就是齿槽宽和齿厚相等的那个圆，细研究就去研究啮合原理。

作者: qq187132 时间: 2017-11-11 14:55
菜鸟路过，我一直就是分度圆是两齿轮的咬合点，扭矩不够加大模数加厚齿轮，传动比和中心距离靠齿数来控制，分度圆是用来定当基准一样，辅助控制中心距，控制机构空间位置，方便出图

作者: 魍者归来 时间: 2017-11-11 18:59
个人感觉，齿轮传动设计最关键的参数中，第一就是中心距。无论是齿根圆还是齿顶圆，都不好作为确定中心距的依据，显然分度圆刚好合适。

作者: 激流中的坚冰 时间: 2017-11-11 22:07
分度圆，实际上是计算的一个基础。可以按照字面意思理解，就是分度用的圆。有了这个圆作为加工分度的一个基础，齿轮就不会出现齿距不均的现象。节圆，也按照字面意思理解，啮合时实际接触，起到传动作用的元。当加工的不是零变位的齿轮，就会出现节圆和分度圆不一致的情况。此时起啮合作用的是节圆，但是各齿之间的角度依然是均匀的，因为是按照分度圆进行分的，所以，此时齿轮的轮齿参数就会发生变化。按照基本的几何只是仔细思考一下，可以更加直观的理解这个问题。

作者: 642093071 时间: 2017-11-12 11:36
本帖最后由 642093071 于 2017-11-12 15:47 编辑

（2.在齿顶圆和齿根圆之间，规定一定直径为d的圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，并把这个圆称为分度圆。其直径和半径分别用d和r表示，值只和模数和齿数的乘积有关）——这里说了分度圆的范围，在齿顶圆和齿根圆之间；“作为计算齿轮各部分尺寸的基准”——这句话初看好像非常正确，设计、计算、绘图经常要用到它，还非常好用。但说它是齿轮各部分的基准，就让人非常难理解了。它连齿轮的基本参数都不是。看公式 d=mz，齿数z是齿轮的基本参数，这个不会有人提出异议吧。齿的数量好测量，测量的准确度高，张三李四数出来的齿数是一样的，计算传动比又要用到齿数。z这么好的一个参数作为基本参数是当之无愧的。mz，m还排在z之前呢，可见模数这个参数更重要，但对这个基本参数，可能还有做机械的人对它不熟悉，还有人愿意看做m=d/z，把d作为基本参数。但作为齿轮工程师，我想不会有人这样看吧。不明白分度圆的含义，主要还是不明白m的含义。其实看手册有标准的m数值系列，可以看做就是一个长度值。就像测量长度时可以用尺子量，也可以用手卡，用步长去测量一样。对齿轮来说用m作为一个基本单位去表示齿轮的直径，只要数出来齿数，就是直径数了，直径是z个m.再看度量齿的大小，也非常方便，有那么一段弧长πm,这个弧长的一半πm/2就是标准齿轮的弧齿厚。

作者: qq187132 时间: 2017-11-13 08:49
说是基准，可以不可以这么说的，虽然不是齿轮的基本参数，也可以说它能辅助约束齿轮的其它基本参数，有它，其它参数能通俗，快速确定下来。

作者: 蓝色格 时间: 2017-11-13 11:14

淡然发表于 2017-11-11 09:57
7 ?0 @: F9 b2 t学习了，感谢大侠分享。言语之间感觉全是大侠平时经验积累的一个总结，受益了。我印象最深的是我设计一对格 ...

以前刚毕业的时候，去一个齿轮厂上班。天天跟着两个师傅调齿轮加工机床。加工准双曲面齿轮，这种齿轮加工还是比较复杂的。那个机床好像美国格里森铣齿机。需要调好几个轴的参数。调一下，然后切一刀，拿去跟标准齿轮配合滚动，标准齿轮上涂上颜色，看加工的齿轮跟标准齿轮是否在正确的粘合区。就是这个机床。那两个师傅都是靠经验来调节。调一台机床调2个星期。那时候我天天在研究怎么能调得快一下。后来想总结一下方法。
最后没有弄出来，因为一些事故没有在那个公司继续待下去。原因是人事居然说不给我劳动合同，这是公司的惯例。被气炸了，一直就看那个人事不爽，就愤然辞职。那时候有种预感，感觉这个公司会倒闭。后来公司大老板还真的因为非法集资几十个亿被通缉，搞得市里面的银行各个都缺钱。后来就没有深入接触过齿轮。看见这个贴子，突然想到当年的事情。
分度圆其实就是在齿轮设计的时候需要用到，一个理论的参数。一般我只需要记住在标准齿轮中分度圆槽宽和齿厚相等的那个圆是分度圆。然后记住标准齿轮节圆和分度圆重合。高变位齿轮节圆和分度圆重合（原因是基圆不变，渐开线不变，中心距不变，节圆必然和分度圆重合，且压力角为20°）。角变位齿轮节圆和分度圆不重合（原因是基圆不变，渐开线不变，中心距变化，节圆必然和分度圆分开，且压力角变化）。

作者: 蓝色格 时间: 2017-11-13 11:19
以前刚毕业的时候，去一个齿轮厂上班。天天跟着两个师傅调齿轮加工机床。加工准双曲面齿轮，这种齿轮加工还是比较复杂的。那个机床好像美国格里森铣齿机。需要调好几个轴的参数。调一下，然后切一刀，拿去跟标准齿轮配合滚动，标准齿轮上涂上颜色，看加工的齿轮跟标准齿轮是否在正确的粘合区。就是这个机床。那两个师傅都是靠经验来调节。调一台机床调2个星期。那时候我天天在研究怎么能调得快一下。后来想总结一下方法。
最后没有弄出来，因为一些事故没有在那个公司继续待下去。原因是人事居然说不给我劳动合同，这是公司的惯例。被气炸了，一直就看那个人事不爽，就愤然辞职。那时候有种预感，感觉这个公司会倒闭。后来公司大老板还真的因为非法集资几十个亿被通缉，搞得市里面的银行各个都缺钱。后来就没有深入接触过齿轮。看见这个贴子，突然想到当年的事情。
分度圆其实就是在齿轮设计的时候需要用到，一个理论的参数。一般我只需要记住在标准齿轮中分度圆槽宽和齿厚相等的那个圆是分度圆。然后记住标准齿轮节圆和分度圆重合。高变位齿轮节圆和分度圆重合（原因是基圆不变，渐开线不变，中心距不变，节圆必然和分度圆重合，且压力角为20°）。角变位齿轮节圆和分度圆不重合（原因是基圆不变，渐开线不变，中心距变化，节圆必然和分度圆分开，且压力角变化）。

作者: jomrik 时间: 2017-11-13 15:11
好几年没接触齿轮设计了，感觉自己out了

作者: 642093071 时间: 2017-11-13 20:44
模数为m的标准齿条，齿距为πm，齿槽宽和齿厚都为πm/2，这一点做机械的都知道。模数为m的标准齿轮，齿距也是πm，只是前者是直线的长度，后者是一段弧线的长度，这段弧线所对应的圆心角还没有确定。
当给出齿数z，也就是给出了弧πm所对应的圆心角为2π/z.
当再给出压力角α，由mzcosα得到了基圆，就知道齿面在什么样的渐开线上了。
m z α这三个基本参数确定了齿面在一条什么样的渐开线上。

作者: 642093071 时间: 2017-11-14 10:28
m z α这三个基本参数确定了齿面在一条什么样的渐开线上，通过πm圆弧的一个端点可以画出一条渐开线。这个齿的另一个齿面的渐开线要通过哪个点呢？如果是标准齿轮，就通过圆弧的中点。如果是变位齿轮，根据变位系数确定需要通过的点。下面再通过齿顶高系数和齿根高系数确定πm这段圆弧向外或向内偏移多少个模数m，就得到了整个齿形。
至此，没用分度圆的概念，根据m z α ha hf 可以画出整个齿的形状。分度圆究竟是个什么东西呢？它就是有m z决定的那个圆弧的直径。用这个直径做齿轮传动设计时直观、方便而常用。

作者: 642093071 时间: 2017-11-15 07:51
让人糊涂的还有压力角α，它是特指πm圆弧上的压力角，对单个齿轮称作齿形角或齿廓角较好，不容易和两个齿轮传动时各个接触点的压力角相混淆。
一个标准齿轮驱动一个标准齿条运动，经常说齿条的基准线和齿轮的分度圆做纯滚动。为什么能实现纯滚动呢？必要条件是基节相等。还是要看渐开线的基圆。

作者: 642093071 时间: 2017-11-15 18:36
齿轮相邻同侧齿廓间的法线距离称为基节，其值等于基圆上的齿距。基节相同的齿轮可以啮合。圆柱齿轮正变位、负变位后基节不变。

作者: 642093071 时间: 2017-11-16 07:40
知道渐开线和基圆的定义：与一条曲线C的所有切线相交成直角的曲线Γ，称为曲线C的渐开线。一般的渐开线指“圆的渐开线”。在平面上，一条动直线（发生线）沿着一个固定的圆（基圆）作滚动的过程中，此直线上任意一点的轨迹，称为此基圆的一条渐开线。
知道把齿轮作为刚体，那么两个圆柱渐开线齿轮传动可以假想成由俩个基圆的内切线组成的8字带传动，啮合线就是这8带切线上的某一段。
回到齿轮检测，公法线长的的测量，要理解长度、齿数计算公式，还是要重点抓住基圆和渐开线的性质。

作者: 642093071 时间: 2017-11-21 19:55
标准直齿轮公法线长度测量，手册上有跨齿数K的计算公式， k=αz/180°+0.5.如何理解公式呢
1.首先要理解公法线的定义，这个线要既是左侧齿面的法线，又是右侧齿面的法线。这个法线的长度就是两垂足间的距离。
2.一个齿轮上距离多远的两个齿面才会有公法线呢？显然太近或者太远不行。做一条基圆的切线，割分度圆，得到的劣弧所包含的齿数，作为被测齿数是比较合适的齿数。
3.易证这个劣弧所对应的圆心角为2α，对应了2α/（360°/z）=αz/180°个齿。为了沿用四舍五入法则，且保证计算结果只入不舍，把αz/180°加上了0.5.把αz/180°+0.5的计算结果进行四舍五入作为被测齿数k.

作者: 642093071 时间: 2017-11-22 07:50
公法线长度计算公式 W=mcosα(π(k-0.5)+zinvα),从计算公式可以看出，公法线的长度还是要归结到基圆的弧长。
mcosα(π(k-0.5)+zinvα)=πmcosα(k-1)+πmcosα/2+zinvα。
k个齿包含了k-1个基节，πmcosα为基节，和一个基圆弧齿厚πmcosα/2+zinvα。

作者: naiwen888 时间: 2017-12-9 15:23
good

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