齿轮主要参数及测量全解
齿轮重要参数解释
齿轮结构介绍：齿廓：圆柱齿轮的齿面与垂直于其轴线的平面的交线。
共轭齿廓：凡能按预定传动比规律相互啮合传动的一对齿廓称为共轭齿廓。
（1）轮齿（齿）：齿轮上的每一个用于啮合的凸起部分。
一般说来，这些凸起部分呈辐射状排列。
配对齿轮上轮齿互相接触，导致齿轮的持续啮合运转。
（2）齿线：齿面与分度圆柱面的交线。
（3）齿面：轮齿上位于齿顶圆柱面和齿根圆柱面之间的侧表面。
（4）齿轮端面：在圆柱齿轮或圆柱蜗杆上垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面。
（5）法面：在齿轮上，法面指的是垂直于轮齿齿线的平面。
（6）齿数Z：齿轮上轮齿的个数。
（7）齿顶圆直径d a:通过齿顶的圆柱面直径。
公式：d a(h a*)m（8）齿根圆直径d f:通过齿根的圆柱面直径。
公式：d f h a*—c*)m（9）分度圆直径d：分度圆是一个假想圆，在该圆上齿厚s 与槽宽e相等，它的直径称为分度圆直径。
（齿轮设计和加工时的重要参数）。
公式：（10）节圆直径d’：在定传动比的齿轮传动中，节点在齿轮运动平面的轨迹为一个圆，这个圆即为节圆。
公式：d’d（当中心距为标准中心距a时）（11）作用节圆:一对正齿轮咬合作用时,各有一相切做滚动圆。
（12）节径:节圆直径。
（13）径节：模数的倒数，以英寸计。
（14）节点:一对齿轮咬合与节圆相切点。
（15）节距:相邻两齿间相对应点弧线距离。
（16）法向节距:渐开线齿轮沿特定断面同一垂线所测节距。
（17）基准节距：以选定标准节距做基准者,与基准齿条节距相等。
（18）基圆直径d b：当一直线BK沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点K的轨迹AK就是该圆的渐开线。
该圆称为渐开线的基圆，它的半径用r b表示；直线BK称为渐开线的发生线；角K称为渐开线上K点的展角。
公式：d b d（19）基准齿条:只基圆之尺寸,齿形,全齿高,齿冠高及齿厚等尺寸均合乎标准正齿轮规格之齿条,依其标准齿轮规格所切削出来之齿条称为基准齿条。
（20）基准节线:齿条上一条特定节线或沿此线测定之齿厚,为节距二分之一。
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算齿轮各部分名称及符号此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算1 模数齿轮圆周上轮齿的数目称为齿数，用z表示。
根据齿距的定义知此主题相关图片如下：2 压力角此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：3 齿数4 齿顶高系数h a=h a*m （h a*=1）5 顶隙系数c=c*m (c*= h f=(h a*+c*)m全齿高h=h a+h f=(2h a*+c*)m此主题相关图片如下：标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。
表12-2 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式此主题相关图片如下：4. 内齿轮与齿条图示为一内齿圆柱齿轮，内齿轮的轮齿是分布在空心圆柱体的内表面上。
与外齿轮相比有下列几个不同点：1）内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，内齿轮的齿槽宽相当于外齿轮的齿厚。
2）内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内，齿根圆在它的分度圆以外。
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。
此主题相关图片如下：渐开线直齿圆柱齿轮的任意圆周上齿厚的计算此主题相关图片如下：5.公法线长度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。
此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：此主题相关图片如下：K为跨齿数（证明略）。
齿轮的参数、代号、图解、计算方法
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆：通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用 d a 表示。
齿根圆：通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用 d f 表示。
齿顶高：齿顶圆 d a 与分度圆d 之间的径向距离称为齿顶高，用 h a 来表示。
齿根高：齿根圆 d f 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高，用 h f 表示。
齿顶高与齿根高之和称为齿高，以h 表示，即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
以上所述的几何要素均与模数 m 、齿数z 有关。
齿形角：两齿轮圆心连线的节点Ｐ处，齿廓曲线的公法线（齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（节点P 处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为分度圆齿形角，以α表示，我国采用的齿形角一般为20°。
传动比：符号i ，传动比i 为主动齿轮的转速n 1（r/min ）与从动齿轮的转速n 2（r/min ）之比，或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。
即i= n 1/n 2 = z 2/z 1中心距：符号a ，指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，即：a=(d 1+d 2)/2=m(z 1+z 2)/2齿轮几何参数计算压痕法是在被测齿轮的齿顶涂色后，使其在一张纸上滚动，这张纸上就留下了齿顶滚过的痕迹，根据压痕作出齿顶线的延长线及辅助线，然后用量角器测量出齿向角度，该角即为齿轮齿顶处的螺旋角β，然后再根据齿轮其它几何参数，计算出齿轮分度圆处的螺旋角β。
1) 什么是「模数」？模数表示轮齿的大小。
R模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2) 什么是「分度圆直径」？分度圆直径是齿轮的基准直径。
决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。
过去,分度圆直径被称为基准节径。
最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
齿轮的参数、代号、图解、计算方法
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆：通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用 d a 表示。
齿根圆：通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用 d f 表示。
齿顶高：齿顶圆 d a 与分度圆d 之间的径向距离称为齿顶高，用 h a 来表示。
齿根高：齿根圆 d f 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高，用 h f 表示。
齿顶高与齿根高之和称为齿高，以h 表示，即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
以上所述的几何要素均与模数 m 、齿数z 有关。
齿形角：两齿轮圆心连线的节点Ｐ处，齿廓曲线的公法线（齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（节点P处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为分度圆齿形角，以α表示，我国采用的齿形角一般为20°。
传动比：符号i ，传动比i 为主动齿轮的转速n 1（r/min ）与从动齿轮的转速n 2（r/min ）之比，或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。
即i= n 1/n 2 = z 2/z 1中心距：符号a ，指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，即：a=(d 1+d 2)/2=m(z 1+z 2)/2齿轮几何参数计算压痕法是在被测齿轮的齿顶涂色后，使其在一张纸上滚动，这张纸上就留下了齿顶滚过的痕迹，根据压痕作出齿顶线的延长线及辅助线，然后用量角器测量出齿向角度，该角即为齿轮齿顶处的螺旋角β，然后再根据齿轮其它几何参数，计算出齿轮分度圆处的螺旋角β。
1) 什么是「模数」？模数表示轮齿的大小。
R模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2) 什么是「分度圆直径」？分度圆直径是齿轮的基准直径。
决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。
过去,分度圆直径被称为基准节径。
最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
齿轮传动的主要参数
机械设计
表4-1 齿轮传动精度等级的选择与应用
6
一对齿轮
d (节圆直径) d（分度圆直径)
ha、hf 改变了
角度变位
角度变位： x1+x2≠0，
啮合角α’ ≠α，
dd
机械设计
5
精度等级选择
GB/T10095.1-2008规定：共13个等级 0(最高)→12(低)
0～2级：待发展，少数企业目前可以制造2级精度； 3～5级：高精度； 6～8级：中等精度； 9～12级：低精度
机械设计数
机械设计
2
主要参数
1）基本齿廓、模数(GB/T1957-2008) 、中心距、分度圆压力角 2）传动比i、齿数比u
n1 d 2 z 2 (从动轮） i n 2 d 1 z（主动轮） 1
减速传动：i＞1
增速传动：i＜1
u
z 大齿轮 z 小齿轮
1
减速传动：u=i
增速传动：u=1/i
机械设计 3）变位系数
变位齿轮应用日益广泛，加工方法简单，但通过变位可适应不
3
同要求。 径向变位齿轮：加工时标准刀具从标准位置移动一径向距离xm。 刀具移远
正变位
齿 根 变 厚
刀具移近 负变位
齿 根 变 薄
机械设计 x1+x2=0、 x1= -x2≠0。
高度变位
4
啮合角=α’（α’=分度圆压力角α）
齿轮的参数、代号、图解、计算方法
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆：通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用d a表示。
齿根圆：通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用d f 表示。
齿顶高：齿顶圆d a与分度圆d之间的径向距离称为齿顶高，用h a来表示。
齿根高：齿根圆d f与分度圆d之间的径向距离称为齿根高，用h f表示。
齿顶高与齿根高之和称为齿高，以h表示，即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
以上所述的几何要素均与模数m、齿数z有关。
齿形角：两齿轮圆心连线的节点Ｐ处，齿廓曲线的公法线（齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（节点P处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为分度圆齿形角，以α表示，我国采用的齿形角一般为20°。
传动比：符号i，传动比i为主动齿轮的转速n1（r/min）与从动齿轮的转速n2（r/min）之比，或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。
即i= n1/n2 = z2/z1中心距：符号a，指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，即：a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2齿轮几何参数计算压痕法是在被测齿轮的齿顶涂色后，使其在一张纸上滚动，这张纸上就留下了齿顶滚过的痕迹，根据压痕作出齿顶线的延长线及辅助线，然后用量角器测量出齿向角度，该角即为齿轮齿顶处的螺旋角β，然后再根据齿轮其它几何参数，计算出齿轮分度圆处的螺旋角β。
1) 什么是「模数」？模数表示轮齿的大小。
R模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2) 什么是「分度圆直径」？分度圆直径是齿轮的基准直径。
决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。
过去,分度圆直径被称为基准节径。
最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
3) 什么是「压力角」？齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。
标准齿轮主要参数及其计算
[串点成面·握全局]
一、近代交通业发展的原因、特点及影响 1．原因 (1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促 进中国社会发展。 (2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压 中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。 (3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供 了物质条件。
c * = 0.25
短齿制: ha* = 0.8 标准齿轮
c * = 0.3
分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和 齿根高为标准值的齿轮称为标准齿轮。
根据齿轮所承 受的载荷大小等条 件，选定了模数， 并选定了齿顶高系 数、顶隙系数、压 力角，并确定了齿 轮的齿数后，标准 齿轮各部分的尺寸 就能够利用公式进 行计算。
2．特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和 航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3．影响 (1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式， 一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的 联系，丰富了人们的生活。 (2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。
(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变 化。
3．交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ，出行 方式转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。
(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活 多。姿多彩
外啮合标准直齿圆柱齿轮计算公式
名称 代 号
计算公式
模数 压力角 齿数
m 通过计算定出 α α=200 z 由传动比计算求得
齿距
弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算
弧齿锥齿轮主要参数的测绘计算零部件加工部 麻俊方弧齿锥齿轮具有承载能力高、运转平稳、噪音低等特点，在汽车行业中得到了广泛的应用。
通常由一对弧齿锥齿轮组成汽车驱动桥主减速器的主要传动机构。
弧齿锥齿轮的设计与测绘计算均比较复杂，下面仅介绍几种主要参数的测绘计算方法。
1.轴交角一对弧齿锥齿轮副的住从动齿轮中心轴线交于一点。
轴线间的交角∑可成任意角度，但在绝大多数汽车驱动桥上，主减速齿轮副都采用90°相交的布置。
2.齿制渐开线锥齿轮的齿制很多,多达40多种,我国常用的齿制有Gleason(格利森）制、Oerlikon(奥利康)制、Kingelnberg(克林贝格）制三种。
其中应用最广泛也是最常见到的是Gleason(格利森）制弧齿锥齿轮。
不同的齿制，对应不同的参数计算方法与计算公式，在测量齿轮时一定要注意区分。
3.模数弧齿锥齿轮模数是一个变值，由大端向小端与锥距成比例缩小，通常以大端面模数s m 来计算。
GB12368-90规定了锥齿轮大端端面模数，其中以≥1为例，有1、1.125、1.375、1.5、1.75、2等等。
但是所测量的齿轮模数不一定为整数，也不一定符合标准模数系列。
对于模数的测绘与计算，有以下方式：⒈由测量的锥距R ，可初步估算锥齿轮的大端模数s m 。
因为2212mR z z z =+，于是便可确定锥齿轮大端模数22122/m R z z =+。
然后实测齿高h(用深度尺来测量)加以复核。
对于等顶隙收缩齿(格里森制)，齿顶高系数*a h ＝0.85，顶隙系数C *=0.188,则齿高h=(2*a h +C *)m 。
由此得出模数m=h(2*a h +C *)，进而复核模数m s。
⒉ 测量出锥齿轮的周节t ，根据公式s tm π=来进行计算，这种方法要求测量数据准确无误，且被测绘齿轮无磨损现象。
⒊ 由齿顶圆直径反求模数。
首先测绘出齿顶圆的直径尺寸，利用齿顶圆计算公式，然后反求模数。