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分度圆、齿顶圆、齿根圆的定义及作用?
2025-04-14 13:41:58

1. 分度圆 

定义:齿轮上模数和压力角均为标准值的圆称为分度圆。我国采用的分度圆标准压力角为20°,分度圆直径用d表示(半径用r)。

作用:

作为齿轮设计和制造的基准,齿轮的模数、齿厚、齿槽宽等参数均以分度圆为参考。

在分度圆上,齿厚s与齿槽宽e相等,满足微信图片_20250414133919.png(m为模数)。

齿轮的传动比、啮合角等关键参数亦基于分度圆计算。

2. 齿顶圆 

定义:过齿轮各轮齿顶端所作的圆,其直径用da表示。

计算公式为:微信图片_20250414133924.png其中:ha为齿顶高,ha*为齿顶高系数(标准值为1),z为齿数。

作用:

限制齿轮齿顶的最大外径,防止啮合时齿顶干涉。

影响齿轮传动的重合度和啮合线长度,与润滑及散热性能相关。

3. 齿根圆

定义:与轮齿齿槽底部相切的圆,其直径用df表示。

计算公式为:微信图片_20250414133928.png其中:hf为齿根高,c*为顶隙系数(标准值为0.25)。

作用:

保证齿轮啮合时有足够的顶隙,避免齿根与配对齿轮齿顶发生干涉。

齿根圆角半径(由刀具圆角决定)的大小影响齿根弯曲强度,较大的圆角可降低应力集中,提高疲劳寿命。


补充说明:

顶隙:定义在齿根圆与配对齿轮齿顶圆之间,标准顶隙为c = c*m(如0.25m)。顶隙过小会导致干涉,过大则可能产生噪声。特殊应用(如高精度齿轮)可调整c*至0.17或0.3等优先值。

特殊设计:短齿齿轮(ha* < 1)用于降低滑动速度(如汽车齿轮)。长齿齿轮(ha* > 1)可提高重合度(如航空齿轮)。

制造影响:刀具磨损或变位会导致齿根圆尺寸变化,需通过测量控制齿厚和顶隙。齿顶厚(sa)通常需满足sa≥0.25m(调质齿轮)或sa ≥ 0.4m(渗碳淬火齿轮),以提高齿顶强度。


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