斜齿轮的参数及齿轮计算
斜齿轮的基本参数
齿轮机构 > 斜齿圆柱齿轮传动 > 斜齿轮的基本参数和几何尺寸计算
基本参数
法面参数: (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面)
端面参数: (垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面)
法面参数与端面参数的换算关系
1)标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮, 其法面参数是标准值,即:
法面摸数m n符合国家规定的标准摸数系列表(GB/T1357-87).
法面压力角
法面齿顶高系数
法面顶隙系数2)端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高系数:
端面顶隙系数:
斜齿圆柱齿轮端法面压力角的图形关系
3)斜齿轮的标准中心距公式
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调节中心距的大小,使得凑中心距有多了一条途径。
例题
已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动,
(1)试说明螺旋角取的理由(2)计算中心距和端面啮合角
解:(1)有两个理由:
A:为使斜齿轮传动时产生的轴向力不过大,取在8~20度范围内并取偏小的值B:为了把中心距凑成便于安装的整数(两轮齿数之和是99,而以)
(2)中心距
为:
啮合角为:。
变位斜齿轮变位系数计算公式
变位斜齿轮变位系数计算公式
1、定义
斜齿轮变位系数是指斜齿式传动系统的主动齿轮和从动齿轮之间实际的变位系数．斜齿轮变位系数是确定斜齿传动系统输出转速与输入转速之比的重要参数．
2、基本理论
斜齿轮变位系数的计算可以根据斜齿轮传动原理得出，斜齿轮传动系统中以滚动轮组的形式相互啮合，当主动轮齿面与从动轮齿面的啮合滚动过程中，一步步完成传动，斜齿轮变位系数的计算公式为：
K=T2/T1=√(cosα2/cosα1)
其中：K-变位系数；T1、T2-主动轮和从动轮的转速；α1、α2-主动轮和从动轮上压力角的大小；
3、计算步骤
(1)确定从动轮的压力角α2,从动轮压力角的大小主要受主动轮和从动轮的齿数和形状的影响。
压力角α2综合考虑主从轮的齿数及形状，是将从动轮的中心线与从动轮对应齿面的交边连线与从动轮的法线的夹角。
(2)确定主动轮的压力角α1,主动轮压力角的大小将直接影响到斜齿轮传动系统的变位系数。
压力角α1由主动轮的齿数及形状决定，可以根据从动轮的压力角确定。
(3) 由转速比率确定斜齿轮变位系数K，根据上式知，斜齿轮变位系数K=T2/T1=√(cosα2/cosα1)
4、示例
以下计算题示例：。
斜齿轮的基本参数[参考文档]
![斜齿轮的基本参数[参考文档]](https://img.taocdn.com/s3/m/9b59e1edce2f0066f5332294.png)
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基本参数
法面参数: (垂直于螺旋线方向所作的截面称为法面)
端面参数: (垂直于齿轮轴线方向所作的截面称为端面)
法面参数与端面参数的换算关系
1)标准参数---------用滚齿法加工的斜齿轮, 其法面参数是标准值,即:
法面摸数m n符合国家规定的标准摸数系列表(GB/T1357-87).
法面压力角
法面齿顶高系数
法面顶隙系数2)端面参数计算--------在计算斜齿轮的几何尺寸时,常需用到的端面参数是:
端面模数:
端面压力角:
端面齿顶高系数:
端面顶隙系数:
斜齿圆柱齿轮端法面压力角的图形关系
3)斜齿轮的标准中心距公式
由此可知,在设计斜齿轮传动时,可以用改变螺旋角的办法来调节中心距的大小,使得凑中心
距有多了一条途径。
例题
已知一对标准斜齿圆柱齿轮传动,
(1)试说明螺旋角取的理由(2)计算中心距和端面啮合角
解:(1)有两个理由:
A:为使斜齿轮传动时产生的轴向力不过大,取在8~20度范围内并取偏小的值B:为了把中心距凑成便于安装的整数(两轮齿数之和是99,而以)
(2)中心距
为:
啮合角为:。
斜齿轮公式计算公式表
斜齿轮公式计算公式表
斜齿轮是一种常见的机械传动元件，其公式计算可以涉及到多
个方面。
首先，我们可以从几何参数入手，斜齿轮的齿数、模数、
压力角等参数可以通过一定的公式计算得出。
其次，斜齿轮的传动
比和传动效率也是重要的计算指标，可以通过相关的公式进行计算。
另外，斜齿轮的强度和耐磨性等参数也需要通过相应的公式来计算。
最后，斜齿轮的啮合角、齿顶间隙、齿根间隙等几何参数也需要通
过公式计算来确定。
在实际应用中，斜齿轮的计算公式涉及到几何学、力学、材料
力学等多个学科的知识。
例如，斜齿轮的啮合角可以通过以下公式
计算，tan(啮合角)=（tan(压力角)-（（cos(齿轮螺旋角)+cos(齿
轮螺旋角））tan(齿顶圆压力角))）/（1+sin(齿轮螺旋角)sin(齿
轮螺旋角)）。
传动比可以通过齿数的比值来计算，传动效率可以通
过齿轮副的设计参数和工作条件来计算。
而斜齿轮的强度计算则需
要考虑齿面载荷、齿根载荷等因素，可以通过相关的公式进行计算。
总之，斜齿轮的公式计算涉及到多个方面的参数和指标，需要
综合运用几何学、力学、材料力学等知识来进行计算。
在实际应用
中，需要根据具体的设计要求和工作条件来选择合适的公式进行计算，以确保斜齿轮传动的可靠性和稳定性。
斜齿轮
式中：YFa、YSa应按当量齿数zv=z/cos3查表确定 斜齿轮螺旋角影响系数Yβ的数值可查图确定
标准斜齿圆柱齿轮强度计算
四、齿面接触疲劳强度计算 斜齿轮齿面接触强度仍以节点处的接触应
标准斜齿圆柱齿轮强度计算4
力为代表，将节点处的法面曲率半径rn代入计 算。法面曲率半径以及综合曲率半径有以下关 系为： rt d sin t
L
L
因此，
b cos b
KFt KFt KFn pca bα L cos t cos b bα cos t cos b
载荷系数的计算与直齿轮相同，即：K＝KA Kv Kα Kβ
标准斜齿圆柱齿轮强度计算
三、齿根弯曲疲劳强度计算 斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时，
标准斜齿圆柱齿轮强度计算3
轮齿的失效形式为局部折断（如右图）。
强度计算时，通常以斜齿轮的当量齿轮为对
象，借助直齿轮齿根弯曲疲劳计算公式，并引入
斜齿轮螺旋角影响系数Yβ，得： 校核计算公式： F
斜齿圆柱齿轮轮齿受载及折断KFtYFaYSa Y bmnα
F
2 KT1Y cos 2 YFaYSa 设计计算公式：m n 3 2 F d z1 α
KT1 H 2 3 R 1 0.5R d1 u
设计计算公式： d1 2.923 (
H
ZE
)2
KT1 R 1 0.5R 2 u
齿轮的结构设计
齿轮的结构设计 通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角、分度圆直 径d 等主要尺寸。
2
dα
u H
斜齿轮的[H]
标准锥齿轮传动的强度计算
斜齿轮的模数
斜齿轮的模数斜齿轮是一种常见的传动装置，它通过齿轮的啮合来传递动力和扭矩。
而斜齿轮的模数则是指齿轮的齿距和模数的比值，是斜齿轮设计中的一个重要参数。
本文将从斜齿轮的模数的定义、计算方法、影响因素等方面进行探讨。
一、斜齿轮的模数定义斜齿轮的模数是指齿轮的齿距和模数的比值，通常用m表示。
齿距是指齿轮上相邻两齿之间的距离，而模数则是指齿轮齿数与齿轮直径的比值。
因此，斜齿轮的模数可以用下式表示：m = p / π其中，p为齿距，π为圆周率。
二、斜齿轮的模数计算方法斜齿轮的模数计算方法与直齿轮类似，但由于斜齿轮的齿形复杂，计算方法也稍有不同。
一般来说，斜齿轮的模数计算可以分为以下几个步骤：1.确定齿轮的齿数和齿距。
2.根据齿数和齿距计算出齿轮的模数。
3.根据齿轮的模数和齿数计算出齿轮的直径。
4.根据齿轮的直径和齿数计算出齿轮的齿宽。
5.根据齿轮的齿宽和齿数计算出齿轮的模数。
需要注意的是，斜齿轮的模数计算方法可能会因齿轮的类型、齿形等因素而有所不同，因此在实际设计中需要根据具体情况进行调整。
三、斜齿轮的模数影响因素斜齿轮的模数是影响齿轮传动性能的重要参数之一，它的大小会直接影响到齿轮的承载能力、传动效率等方面。
以下是斜齿轮模数的影响因素：1.齿轮的齿数：齿数越多，齿距越小，模数也就越小。
2.齿轮的直径：直径越大，模数也就越大。
3.齿轮的齿形：不同的齿形对模数的影响也不同，一般来说，齿形越复杂，模数也就越大。
4.齿轮的材料：材料的强度和硬度会影响齿轮的承载能力，从而影响模数的大小。
5.齿轮的工作条件：工作条件的不同会对齿轮的磨损和疲劳寿命产生影响，从而影响模数的大小。
四、斜齿轮的模数应用斜齿轮的模数是斜齿轮设计中的一个重要参数，它的大小会直接影响到齿轮的传动性能。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的模数，以保证齿轮的传动效率和承载能力。
一般来说，模数越大，齿轮的承载能力越大，但传动效率也会相应降低；模数越小，传动效率越高，但承载能力也会相应降低。
斜齿轮设计(史上最详细的计算过程,有图有表有计算)
例题：已知小齿轮传递的额定功率P=95 KW，小斜齿轮转速n1=730 r/min,传动比i=3.11,单向运转，满载工作时间35000h。
1.确定齿轮材料，确定试验齿轮的疲劳极限应力参考齿轮材料表，选择齿轮的材料为：小斜齿轮：38S i M n M o,调质处理，表面硬度320～340HBS（取中间值为330HBS）大斜齿轮：35S i M n, 调质处理, 表面硬度280～300HBS（取中间值为290HBS）注：合金钢可提高320～340HBS由图16.2-17和图16.2-26，按MQ级质量要求选取值，查得齿轮接触疲劳强度极限σHlim及基本值σFE：σHlim1=800Mpa, σHlim2=760MpaσFE1=640Mpa, σFE2=600Mpa2.按齿面接触强度初步确定中心距，并初选主要参数：按公式表查得：a≥476（u+1）√KT1φa σHP2u3 1)小齿轮传递扭矩T1：T1=9550×Pn1=9549×95730=1243N.m2)载荷系数K：考虑齿轮对称轴承布置，速度较低，冲击负荷较大，取K=1.63)查表16.2-01齿宽系数φα：取φα=0.44)齿数比u=Z2/Z1=3.115)许用接触应力σHP：σHP =σHlimS Hmin查表16.2-46，取最小安全系数s Hmin=1.1，按大齿轮计算σHP2=σHlim2S Hmin2=7601.1MPa=691MPa6)将以上数据代入计算中心距公式：a≥476(3.11+1)√ 1.6×12430.4×6912×3.113=292.67mm取圆整为标准中心距a =300mm7）确定模数：按经验公式m n=(0.007～0.02)α=(0.007～0.02)x300mm=2.1～6mm 取标准模数m n=4mm8）初选螺旋角β=9°，cosβ= cos9°=0.9889）确定齿数：z1=2acosβm n(u+1)=2×300×0.9884×(3.11+1)=36.06Z2=Z1i=36.03×3.11=112.15 Z1=36,Z2=112 实际传动比i实=Z2/Z1=112/36=3.111 10）求螺旋角β：cosβ=m n(Z1+Z2)2a =4×(36+112)2×300=0.98667,所以β=9°22’11）计算分度圆直径：d1=m n Z1cosβ=4×360.98667=145.946mmd2=m n Z2cosβ=4×1120.98667=454.053mm12）确定齿宽：b=Фα×a =0.4×300=120mm 13）计算齿轮圆周速度：V=πd1n160×1000=π×145.946×73060×100=5.58m/s根据齿轮圆周速度，参考表16.2-73，选择齿轮精度等级为8-7-7 (GB10095-2002)3.校核齿面接触疲劳强度根据σH=Z H Z E Zεβ√F1bd1u+1uK A×K V×K Hβ×K Ha1）分度圆上的圆周F1：F1=2T1d1=2×1243×103145.946=17034N2）使用系数K A：查表16.2-36，K A=1.5 3）动载荷系数K V：K V=1+(K1K A F1b+K2)Z1V100√u21+u2查表16.2-39得K1=23.9,K2=0.0087代入上式得K V =1+(23.91.5×17034120+0.0087)36×5.58100√ 3.1121+3.112 =1.234）接触强度计算的齿向载荷分布系数K H β，根据表16.2-40，装配时候检验调整：K Hβ=1.15+0.18×(b d 1)2+0.31×10−3×b=1.15+0.18×(120145.946)2+0.31×10−3×120=1.2695）齿间载荷分配系数K H α:查表16.2-42，得：K A F t b=1.5×17034120=213 N/mm 2,K H α=1.16)节点区域系数Z H ，查图16.2-15，Z H =2.477)弹性系数Z E ，查表16.2-43，Z E =189.8√MPa8)接触强度计算的重合度与螺旋角系数Zεβ：当量齿数：Z V1=Z1COS3β=360.986673=37.5Z V2=Z2COS3β=1120.986673=116.6当量齿轮的端面重合度εav:εav=εaI+εaII ,查图16.2-10，分别得到εaI=0.83，εaII=0.91，εav:εav=εaI+εaII=0.83+0.91=1.74按 φm=bm =1204=30, β=9°22’，查图16.2-11，得εβ=1.55按εav= 1.74，εβ=1.55，β=9°22｀，查图16.2-16，得Zεβ=0.76 9）将以上数据代入公式计算接触应力σH=2.47×189.8×0.76×√17034120×145.946×3.11+13.11× √1.5×1.23×1.27×1.1=649MPa10）计算安全系数S H根据表16.2-34，S H=σHlimZ HT Z LVR Z W Z XσH寿命系数Z NT：按式16.2-10N1=60n1K h=60×730×1×35000=1.533×109N2=N1i=1.533×1093.11=4.93×108对调质钢（允许有一点的点蚀），查图16.2-18，Z NT1=0.98,Z NT2=1.04滑油膜影响系数Z LVR ,:按v=5.58m/s选用220号齿轮油，其运动粘度V40=220mm2/s查图16.2-19， Z得LVR =0.95工作硬化系数Z W，：因小齿轮未硬化处理，齿面未光整，故Z W=1尺寸系数Z X：查图16.2-22，Z X =1 将各参数代入公式计算安全系数S HS H1=σHlim1Z NT1Z LVRσH Z w Z X=800×0.98×0.95×1649=1.13S H2=σHlim2Z NT2Z LVRσH Z w Z X=760×1.04×0.95×1649=1.16根据表16.2-46，一般可靠度S Hmin=1～1.1,S H＞S Hmin,故安全。
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算
斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载）狂人不狂收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：2公众公开原文来源我也要收藏以文找文如何对文章标记，添加批注？9.9.２◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps对于基圆柱同理可得其螺旋角βb为:所以有：...（9-9-01）通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。
如何判断左右旋呢？测试一下？2.模数如图所示，pt为端面齿距，而pn为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn＝mt·cosβ。
3.压力角因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn和端面压力角αt的关系可通过斜齿条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD在端面上，平面ACE在法面S上，∠ACB=90°。
在直角△ABD、△ACEJ及△ABC中，、、、BD=CE，所以有：... （9-9-03）>>法面压力角和端面压力角的关系<<4.齿顶高系数及顶隙系数：无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
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斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算（转载）
收录于2007-04-18 阅读数：1093 收藏数：
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9.9.２ ◆斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸计算◆
斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面（下标以t 表示）和垂直于齿廓螺旋面的法面（下标以n 表示）上有不同的参数。
斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值。
1.螺旋角β
右图所示为斜齿轮分度圆柱面展开图，螺旋线展开成一直线，该直线与轴线的夹角β称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角。
tanβ=πd/ps
对于基圆柱同理可得其螺旋角βb 为:
所以有：
...（9-9-01）
通常用分度圆上的螺旋角β斜进行几何尺寸的计算。
螺旋角β越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大。
通常在设计时取 。
对于人子齿轮，其轴向力可以抵消，常取 ，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中。
齿轮按其齿廓渐开螺旋面的旋向，可分为右旋和左旋两种。
如何判断左右旋呢？ 测试一下？
2.模数
，pt 为端面齿距，而pn 为法面齿距，pn = pt·cosβ，因为p=πm, πmn ＝πmt·cosβ,故斜齿轮法面模数与端面模数的关系为: mn ＝mt·cosβ。
3.压力角
因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角αn 和端面压力角αt 的关系可通过斜齿条得到。
在右图所示的斜齿条中，平面ABD 在端面上，平面ACE 在法面S 上，∠ACB=90°。
在直角△ABD 、△ACEJ 及△ABC 中，
、
、
、BD=CE ，所以有：
... （9-9-03）
>>法面压力角和端面压力角的关系<< 4.齿顶高系数及顶隙系数：
无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即
5.斜齿轮的几何尺寸计算：只要将直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式中的各参数看作端面参数，
就完全适用于平行轴标准斜齿轮的几何尺寸计算，具体计算公式如下表所示：
从表中可以看出，斜齿轮传动的中心距与螺旋角β有关。
当一对斜齿轮的模数、齿数一定时，可以通过改变螺旋角β的方法来凑配中心距。
渐开线标准直齿轮的几何尺寸计算
发布时间：2006-12-28 关键字：
具有如下特征的称为：
（1）具有模数和压力角；
（2）分度圆上的齿厚和槽宽相等，
（3）具有的齿顶高和齿根高，
不具备上述特征的称为非。
渐开线直齿圆柱的公式
内
与外相比，内（图8-11）的齿廓（也是渐开线）是内凹的,齿根圆比分度圆大，齿顶圆比分度圆小但大于基圆，齿厚相当于外的槽宽，槽宽相当于外的齿厚。
内的公式与外不尽相同，应予以注意。
齿条
当的齿数增加到无穷多时，其圆心位于无穷远处；上的基圆、分度圆、齿顶圆等各圆成
为基线、分度线、齿顶线等互相平行的直线，渐开线齿廓也变成直线齿廓，即演化成为齿条，
如图8-12所示。
齿条的主要特点是：
（1）齿条齿廓上各点的压力角均相等，且等于齿廓的倾斜角（称为齿形角），值为。
（由于齿条的齿廓是直线，且齿条作直线运动，齿廓上各点的①法线相互平行，②速度大小
和方向相同。
）
（2）在与分度线相平行的各直线上，①齿距均相同，②模数为同一值。
（由于齿条上
各齿的同侧齿廓互相平行）
齿条分度线上齿厚和槽宽相等，是确定齿条各部分的基准线。
齿条的齿顶高和齿根高的与外相同。
图8-12 齿条
表8-3 渐开线直齿圆柱公式
渐开线直公式
(参照注释1)
(参照注释1)
(参照注释1)
(参照注释2)注释：
1、上面的符号用于外，下面的符号用于内；中心距公式上面符号用于外啮合传动,下面符号用于内啮合传动。
2、因为，所以。