齿轮的齿宽怎么计算

Question

如题所述

Answer 1

问题一：在机械设计中，齿轮齿宽的确定涉及多个步骤。首先，在模数和齿数初步确定后，可以计算出分度圆直径d。接下来，需要计算齿轮的计算接触应力和计算齿根应力，这两个计算中均包含分度圆直径d和齿宽b。齿宽b的选取需确保这两个计算应力满足强度要求。最后，在推荐的齿宽系数范围内，确定一个最终值。例如，对于圆柱齿轮，若小齿轮对称布置，齿宽系数推荐范围为0.9-1.4；若不对称布置，则为0.7-1.15；若小齿轮悬臂布置，则为0.4-0.6。大小齿轮均为硬面时，取中偏下值；大齿轮或软齿面时，取中偏上值。对于传递功率不大的齿轮，可取值至0.2，非金属齿轮取值0.5-1.2。为减少装配误差影响，小齿轮可圆整后人为加宽5-10mm。
问题二：齿轮的齿宽通常以齿宽系数表示。齿宽系数越大，齿轮越宽，承载能力越大，但齿向载荷分布不均性增加。齿宽系数ψd的取值范围通常为0.2-1.4。基本原则是对称布置时取大值，悬臂布置取小值；在相同布置情况下，硬齿面齿轮的齿宽系数小于软齿面齿轮。
问题三：齿轮齿宽的计算取决于期望传输的扭矩、齿轮的模数和螺旋角。
问题四：手册上的齿宽系数是基于早期的机械设计经验，当时为了较高的安全系数而拟定。现在，由于材料强度提高和热处理技术的进步，齿宽系数可以设计得更小。观察现有产品可以发现这一趋势。
问题五：圆锥齿轮的齿宽计算包括以下步骤：
第一步：求出分锥角a，tan a1 = Z1/Z2（两齿轮轴线垂直的情况下，若不垂直，需考虑交角）。
第二步：求出齿轮的分度圆直径d1，d1 = mZ1。
第三步：求出锥距R，R = d1/(2*sin a1)。
第四步：根据不同齿制选择相应的齿宽系数。对于直齿，齿宽系数为1/4至1/3模数；对于零度弧齿，需查阅相关资料。
问题六：标准圆柱齿轮齿宽的计算示例：若齿宽系数取0.3，齿数为37，则齿轮齿宽为0.3*(12*37) = 133.2，实际取134。
问题七：齿轮尺寸的计算主要取决于齿数和模数。首先选择模数，然后根据需求确定齿轮的中径，并在选型手册上查找相应的齿数。大小齿轮的选择基于减速比，即中径周长与坦镇缓倍率的关系。线速度减半，力矩翻倍。