齿轮各部分名称及代号

1.齿轮各部分名称

图6-7所示为直齿外齿轮、内齿轮及齿条的一部分，其各部分的名称和表示符号如下。

（1）齿顶圆

各齿顶所在的圆，其直径（半径）用da（ra）表示。

（2）齿根圆

各齿槽底部所在的圆，其直径（半径）用df（rf）表示。

（3）分度圆

在齿顶圆和齿根圆之间的圆，是计算齿轮几何尺寸的基准圆，其直径（半径）用d（r）表示。

（4）基圆

发生渐开线的圆，其直径（半径）用db（rb）表示。

（5）齿距、齿厚、齿槽宽

在直径为dk的任意圆周上，相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿距，用pk表示；一个轮齿两侧齿廓之间的弧长，称为该圆上的齿厚，用sk表示；一个齿槽两侧齿廓之间的弧长，称为该圆上的齿槽宽，用ek表示。显然，pk=sk+ek。分度圆上的齿距、齿厚及齿槽宽分别用p、s及e表示，因此p=s+e。

图6-7　齿轮各部分名称及符号

（a）直齿外齿；（b）直齿内齿；（c）齿条

（6）齿高、齿顶高、齿根高

齿顶圆和齿根圆之间的径向尺寸称为齿全高，用h表示；分度圆至齿顶圆的径向尺寸称为齿顶高，用ha表示；分度圆至齿根圆的径向尺寸称为齿根高，用hf表示。显然，h=ha+hf。

2.齿轮的基本参数

渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数

（1）齿数z

齿轮圆周上的轮齿总数。

（2）模数m(www.daowen.com)

齿轮分度圆周长πd=zp，则分度圆直径可由d=pz/π求出。但由于π为无理数，给设计、制造、检验及互换使用带来不便，故规定p/π=m为标准值，称为模数m，并以mm为单位，则分度圆直径d=mz。

模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。模数越大，轮齿越大，弯曲强度越高，其承载能力也越大。我国已经颁布齿轮模数的标准系列，见表6-1。在计算齿轮尺寸时，模数m必须取标准值。

表6-1　标准模数系列（摘自GB/T1357—1987）mm

注：1.本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮则是指法向模数。
2.选用模数时，应优先采用第一系列，其次是第二系列，括号内的模数值尽可能不用。

（3）压力角α

由式（6-2）可知齿轮各圆上有不同的压力角，其大小会影响齿轮传力性能及抗弯能力。分度圆上的压力角α为标准值，我国规定标准压力角α=20°。有些国家也采用14.5°、15°、25°等。

（4）齿顶高系数和顶隙系数c∗

为了以模数m表示齿轮的几何尺寸，规定齿顶高和齿根高分别为

式中，，c∗——齿顶高系数和顶隙系数。

两参数已标准化，其值分别为

正常齿制=1，c∗=0.25；

短齿制=0.8，c∗=0.3。

由式（6-5）可知，c=hf-ha=c∗m，是两啮合齿轮之一的齿顶圆与配对齿轮齿根圆之间的径向间隙，称为顶隙，用以保证两啮合齿轮传动时不至于卡死，并能储存润滑油。

3.渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸

模数m、压力角α、齿顶高系数、顶隙系数c∗均为标准值，且分度圆上齿厚s等于齿槽宽e的齿轮称为标准齿轮。正常齿制标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式见表6-2。

表6-2　标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算（正常齿制）

注：表中“±”“∓”号处，上面符号用于外啮合齿轮，下面符号用于内啮合齿轮。

4.径节制齿轮简介

上述以模数为基本参数进行几何尺寸计算的齿轮，称为模数制齿轮。而许多国家（如美国、英国）设计制造的齿轮采用径节制，即以径节作为计算齿轮几何尺寸的基本参数。径节p是齿数z与分度圆直径d之比（单位为in-1），即

因m=d/z，可见m与p互为倒数，又1in=25.4mm，则

例如，有一径节制齿轮，径节p=8in-1，换算为模数，则m=25.4/8=3.175（mm），即它约相当于模数为3mm的模数制齿轮。