漸開線齒輪是齒形由漸開線和過渡線組成的齒輪,是機械工程應用中最重要的嚙合方式。[1]
漸開線齒輪在機械設計上有一大優點:漸開線齒輪的齒形只和齒數(z)、壓力角(α)及節距(pitch)有關。漸開線齒輪的齒形和與其嚙合的齒輪無關。二個相同壓力角及節距的齒輪一定可以嚙合。不受個別齒數為n和m的影響。因此可以大幅減少齒輪庫存的種類。
常見的 14.5 度壓力角主要來自傳統,原因是這個壓力角在齒輪齒合時傳動引起的噪音及磨損都比較小,但傳送的動力也比較小。對於不需要傳送大功率時,這是很好的選擇。自1980年代起 20 度壓力角被視為更符合多數應用,20度壓力角由於可以傳遞較大的功率、潤滑效果較好,同時可以減少小齒輪齒數而不需要削弱齒根幾何,因此更為普遍。由於20度壓力角的齒形在齒腹部較寬,因此可以傳送較大的動力,但也會引起齒輪在進入齒合與分離時較大的磨耗,所以對於強度要求高於噪音的場合,這是好的選擇。此外在一些設計要求下,更大的壓力角如 22.5度、25度、30度都有。
齒形術語[編輯]
術語 |
代號 |
公式 |
定義
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模數 |
m |
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表示輪齒大小,分度圓齒距p除以圓周率π。
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齒距 |
p |
πm |
基準線上相鄰兩齒之間的距離
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壓力角 |
α |
(20°) |
輪齒相對於基準線的法線的傾斜角度。20°最常見,此外還有14.5°和17.5°等特殊齒形。
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齒頂高 |
ha |
1.00m |
基準線到齒頂的距離
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齒根高 |
hf |
1.25m |
基準線到齒根的距離
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齒高 |
h |
2.25m |
齒頂到齒根的距離。全齒高齒的齒高為模數的2.25倍。此外還有短齒齒形和高齒齒形。
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工作齒高 |
hw |
2.00m |
配對齒輪嚙合的齒高
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頂隙 |
c |
0.25m |
齒高到配對齒輪的齒頂間的距離
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齒根圓角半徑 |
ρ |
0.38m |
齒面與齒根間的曲率半徑
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參考文獻[編輯]