工業(yè)定義:齒輪的分度圓是設(shè)計(jì)、計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn),而齒輪分度圓的周長(zhǎng)=πd=z p,于是得分度圓的直徑 d=z p/π。
模數(shù)名詞解釋
徑節(jié)制齒輪
在一些國(guó)家里,不同模數(shù)使用徑節(jié)作為齒輪的基本參數(shù),用英寸為計(jì)量單位,徑節(jié)以P表示,指圓周率π與齒距ρ的比,徑節(jié)P=π/ρ,以 1/英寸為單位。
齒輪分度圓的周長(zhǎng)=πd=z ρ,于是得分度圓的齒距ρ=πd/z。
徑節(jié)P=Z/d (d的單位是英寸)
模數(shù)m=d/Z (d的單位是mm)
可以看出:
m=(1/P)*25.4=25.4/P
P=(1/m)*25.4=25.4/m
因此,模數(shù)m與徑節(jié)P的關(guān)系是互為倒數(shù),只是單位制不同。
即:模數(shù)與徑節(jié)的乘積恒等于1。
相應(yīng)于單位的換算,徑節(jié)與模數(shù)之間有如下的關(guān)系式
P=π/ρ=25.4/m式中P為徑節(jié)(1/英寸);ρ為齒距(英寸);m為模數(shù)(毫米)。
徑節(jié)P與公制中模數(shù)m的作用相當(dāng)。在大多數(shù)英制齒輪、齒輪聯(lián)軸器和棘輪等零件中,徑節(jié)是一項(xiàng)基本參數(shù)。徑節(jié)越大,輪齒尺寸(齒高與齒厚)越小。有的國(guó)家對(duì)徑節(jié)訂有標(biāo)準(zhǔn)系列值。
雙模數(shù)制
雙模數(shù)制是獲得短齒齒形的另一種方式,可提高抗彎強(qiáng)度,但穩(wěn)定性較差,常用于汽車拖拉機(jī)行業(yè)。
雙模數(shù)制規(guī)定用兩個(gè)大小不等的模數(shù)來計(jì)算一個(gè)齒輪的各部尺寸,標(biāo)記為分?jǐn)?shù)形式m1/m2,其中較大的模數(shù)m1用來計(jì)算分度圓直徑,較小的m2用來計(jì)算輪齒的尺寸。
各尺寸的計(jì)算公式如下:
分度圓直徑:d=m1*Z
齒頂高: ha=ha*m2
齒根高: hf=(ha1+c1)*m2
齒頂圓直徑: da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2
齒根圓直徑: df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2
此外,分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照m1計(jì)算。
雙徑節(jié)制
雙徑節(jié)制是英制齒輪中獲得短齒齒形的另一種方式,以提高抗彎強(qiáng)度。它規(guī)定較小的徑節(jié)P2用來計(jì)算分度圓直徑,較大的徑節(jié)P1用來計(jì)算輪齒的尺寸,標(biāo)記為P2/P1,較小的P2為分子,較大的P1為分母,正好與雙模數(shù)制相反。
各尺寸的計(jì)算公式如下:
分度圓直徑:d=Z/P2
齒頂高: ha=ha/P1
齒根高: hf=(ha1+c1)/P1
齒頂圓直徑: da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1
齒根圓直徑: df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1
此外,分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照P2計(jì)算。
標(biāo)記
它的意思是用較小的徑節(jié)P2=10(分子)來計(jì)算分度圓直徑,用較大的徑節(jié)P1=20(分母)來計(jì)算齒高。
因此,10/20pitch的雙徑節(jié)制齒輪的尺寸計(jì)算如下:
分度圓直徑:d=Z/P2=Z/10 (d單位為英寸)
齒頂高: ha=ha/P1=1/20=0.05"=1.27mm
齒根高: hf=(ha1+c1)/P1=1.25/20=0.625"=1.588mm
中心距a是按照較小的徑節(jié)10來計(jì)算的。
也可以先將雙徑節(jié)制轉(zhuǎn)化為雙模數(shù)制,再來計(jì)算尺寸:
雙模數(shù)制標(biāo)記為分?jǐn)?shù)形式m1/m2,用大的模數(shù)m1用來計(jì)算分度圓直徑,較小的m2用來計(jì)算輪齒的尺寸。
m1=1/P2*25.4=1/10"*25.4=2.54mm
m2=1/P1*25.4=1/20"*25.4=1.27mm
所以,這個(gè)齒輪用雙模數(shù)制齒輪來表示就是2.54/1.27:
尺寸計(jì)算:
分度圓直徑: d=2.54*z
齒頂高: ha=ha*m2=1*1.27=1.27mm
齒根高: hf=(ha1+c1)*m2=1.25*1.27=1.588mm
中心距a是按照較大的模數(shù)m1=2.54mm來計(jì)算的
但如果要按照模數(shù)來設(shè)計(jì)齒輪的話,模數(shù)要選擇標(biāo)準(zhǔn)值,利用變位來達(dá)到中心距的要求。
詳細(xì)介紹
由于在上式中π為一無理數(shù),不便于作為基準(zhǔn)的分度圓的定位。為了便于計(jì)算,制造和檢驗(yàn),現(xiàn)將比值p/π人為地規(guī)定為一些簡(jiǎn)單的數(shù)值,并把這個(gè)比值叫做模數(shù)(module),以m表示,即令其單位為mm。于是得:
模數(shù)m是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪模數(shù)大,則其尺寸也大。為了便于制造,檢驗(yàn)和互換使用,齒輪的模數(shù)值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了。
模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值參考GB1357-87。第一系列有:0.1,0.12,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1,1.25,1.5,2,2.5,3,4,5,6,8,10,12,16,20,25,32,40,50.(優(yōu)先選用第一系列)。第二系列有0.35,0.7,0.9,1.75,2.25,2.75,3.25,3.5,3.75,4.5,5.5,6.5,7,9,11,14,18,22,28,36,45.單位mm。