变位齿轮和标准齿轮的区别

第4 章 变位齿轮传动

提示 本章介绍了直齿圆柱变位齿轮传动的特点，重点讨论了设计方法步骤和变位系数的选择。

4-1 变位齿轮

由于标准齿轮的局限性，而变位齿轮有凑中心距，能提高小齿轮的强度，使产品结构紧凑等优点，所以变位齿轮在现代机电产品中得到广泛的应用。

标准齿轮的定义是除模数（m）和压力角（?）为标准值外，分度圆上的齿厚（s）与齿距（p）之比，以及齿顶高（ha）、齿根高（hf）分别与模数（m）之比大的值均等于标准值的一种齿轮。

我国基本齿廓标准(GB1357-88)中规定：

s?1**p?e、ha?ham、hf?(ha?c*)m 2*式中，e为分度圆上的齿槽宽，ha为齿顶高系数，c为顶隙系数，其值ha=1, c=0.25所以，我国的渐开线圆柱直齿标准齿轮其m、? 均为标准值，且s/p＝0.5（或s＝e）、

***hfha?1、?1.25 mm由于标准齿轮受标准齿轮参数的限制，影响了齿轮传动潜力的发挥。为了摆脱这种限制，使齿轮设计更加合理，传动质量更好，人们曾以多种方法来修正标准齿轮，其中以变位修正的方法获得了最广泛的应用并将它称为变位齿轮，它是一种非标准齿轮。它除m、?仍为标准值外s/p、

hahf、

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

所 在 学 院 机械工程学院 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 年 级 二零一零级 学

生

姓

名

、

学

号

指导教师姓名、职称 讲师 完 成 日 期 二零一零年五月

摘要

摘 要

齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。

由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

所 在 学 院 机械工程学院 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 年 级 二零一零级 学

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、

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指导教师姓名、职称 讲师 完 成 日 期 二零一零年五月

摘要

摘 要

齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。

由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征

基于UG的标准斜齿圆柱齿轮及变位齿轮的参数化建模

所 在 学 院 机械工程学院 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 年 级 二零一零级 学

生

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、

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指导教师姓名、职称 讲师 完 成 日 期 二零一零年五月

摘要

摘 要

齿轮是机械行业中被广泛应用的零件之一，齿轮轮齿的精确三维造型被视为齿轮机械动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。但在UG7.0软件上并没有专门的模块，所以本文详细阐述的是在UG7.0平台上建立斜齿圆柱齿轮及变位齿轮三维模型的新方法。

由于斜齿轮的轮廓线不是标准曲线，想实现齿轮造型的精确建模有一定的难度。斜齿轮常用的成型方法是扫掠成型法，但此方法实现的建模不准确。为了改变这种缺点，本论文提出了通过建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程，精确计算出了分界齿数与曲线起始、终止角度，以自由形式特征

DIN

德国标准化协会齿轮标准（DIN齿轮标准）

1. DIN 780-1 :1977 齿轮的模数系列.直齿圆柱齿轮的模数

2. DIN 780-2 :1977 齿轮用模数系列.第2部分:圆柱蜗杆传动装置的模数

3. DIN 781 :1973 机床.变速齿轮的齿数

4. DIN 867 :1986 通用机械和重型机械的圆柱齿轮渐开线齿条的基准齿条齿廓

5. DIN 868 :1976 齿轮.齿轮副和齿轮系的一般定义和规范参数

6. DIN 1825 :1977 圆柱齿轮用插齿刀.直齿轮用盘形齿轮铣刀

7. DIN 1826 :1977 圆柱齿轮用插齿刀.直齿轮用加大毂形齿轮刀具

8. DIN 1828 :1977 圆柱齿轮用插齿刀.直齿轮用带柄齿轮刀具

9. DIN 1829-1 :1977 圆柱齿轮用插齿刀.设计、尺寸定义、标志

10. DIN 1829-2 :1977 圆柱齿轮用插齿刀.公差

11. DIN 3960 :1987 渐开线圆柱齿轮和齿轮副的定义和参数

12. DIN 3960 Bb.1 :1980 渐开线圆柱齿轮和齿轮副定义.公式分类

13. DIN 3961 :1978 圆柱齿轮的齿公差；基础

14. DIN 3962-1 :1978 圆柱齿轮啮合公

日本KHK标准齿轮

1Ｑ：什麼是「ＫＨＫ標準齒輪」？

Ａ：「ＫＨＫ」是日本「小原齒車工業株式會社」的公司簡稱也是註冊商標名稱。小原齒車是日本最大的標準齒輪製造廠商，創立於１９３５年，至今已經將近７０年。它所出品的ＫＨＫ標準齒輪總共有８０類達到３５００種以上，包括各種材質與尺寸之正齒輪、螺旋齒輪、傘齒輪、蝸輪、齒條，以及其他相關製品。

2Ｑ：什麼是標準齒輪？

Ａ：齒輪因為種類繁多，不容易整理成為如軸承、螺絲般的標準規格，素來是工業界製造上相當困擾的課題。所幸，在包括ＫＨＫ等許多人的努力之下，已經整理出一系列標準規格的齒輪，可以適用於絕大部份的工業場合。未來，只要參酌型錄指定編號，就可以等待現品，不必從頭設計、找人代工。

3Ｑ：標準齒輪有何優點？

Ａ：過去設計機械時，齒輪的細部也須逐項設計，相當耗費時間。採用標準齒輪後，設計人員只消專注於機械系統的表現，齒輪的瑣碎設計與委託製造，只需查閱ＫＨＫ標準齒輪型錄即可。這項優點，特別適合於新機種開發階段，需要趕時間、試運轉的場合。採用ＫＨＫ標準齒輪設計的機械，日後的維修也相當便利，只要告知廠商ＫＨＫ標準齒輪編號，一模一樣的ＫＨＫ標準齒輪就可在最短時間內到手，不必擔心零件不足的顧慮。對於製造廠商而言，也不必

UG是一个集CAD／CAM／CAE于一体的系统。以某公司的泵用渐开线变位斜齿轮为倒,详细介绍了在UG的CAD模块中刊用表达式功能实现渐开线变位斜齿轮参数化设计和精确造型的过程,为在UG平台中进一步实现变位斜齿轮的CAM／CAE奠定了基础。

第 2期 (第 1 9期 )总 521 0 0年 4月

机械工程与自动化ME CHANl CAL FNGI NEERI NG& AUTOM AT1 0N

No. 2

Apr .

文章编号： 6 2 6 1 ( 0 0 0— 0 70 l 7— 4 2 1 ) 2 0 7— 3 3

基于 UG平台的变位斜齿轮参数化设计与建模成小军(东省技师学院，广东博罗 5 6 0 )广 1 10

摘要： UG是一个集 C AD/ AM/ AE于一体的系统。以某公司的泵用渐开线变位斜齿轮为倒，细介绍了在 C C详

UG的 C AD模块中刊用表达式功能实现渐开线变位斜齿轮参数化设计和精确造型的过程，在 UG平台中进为一

步实现变位斜齿轮的 C AM/ AE奠定了基础。 C

关键词：UG;渐开线变位斜齿轮；参数化设计；表达式中图分类号：TH1 2 4 3.1文献标识码：A

0引言

度圆直径；d为基圆直径；d_ ,为齿根圆直径。 变

标准齿轮模数尺数计算公式

找对应表太不现实了！ 告诉你一简单的： 齿轮的直径计算方法：

齿顶圆直径=（齿数+2）*模数 分度圆直径=齿数*模数

齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.53模数) 比如：M4 32齿34*3.5

齿顶圆直径=（32+2）*4=136mm 分度圆直径=32*4=128mm

齿根圆直径=136-4.5*4=118mm

7M 12齿 中心距D=（分度圆直径1+分度圆直径2）/2 就是

（12+2）*7=98mm

这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷（齿数-2）

齿轮模数是有国家标准的（GB1357-78）

模数标准系列（优先选用）1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列（可以选用）1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，7，9，14，18，22，28，36，45 模数标准系列（尽可能不用）3.25，3.75，6.5，11，30 上面数值以外为非标准齿轮，不要采用！ 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力

精确测定斜齿轮螺旋角的新方法

Circular

DIN 867 齿轮标准

一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的基本齿廓

1 使用范围和目的

本标准对一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的优先使用的基本齿廓作了规定。这些基本齿廓主要使用于DIN 3960规定的模数Mn=1～70 mm的圆柱齿轮。

精密机械技术用轮齿（0.1～1 mm的模数）主要使用DIN 58400规定的基本齿廓。

2 符号、名称和单位

按照DIN 3960（1984年6月草案）规定，本标准使用了以下缩写符号或者说公式符号和名称：

3 基本齿廓

3.1 圆柱齿轮的基本齿廓

圆柱齿轮渐开线轮齿的基本齿廓有终止于齿顶线并在齿根处以齿根倒圆转入齿槽底面的直齿面，参看图1 。

3.2 基准线 PP ,齿顶线 ，齿根线

基准线是一条直线，在这条直线上齿厚等于槽宽且等于分度一半： 公式略 （1）

DIN 867 齿轮标准

基本齿廓就是与基准线平行的齿顶线和齿根线之间的部分。刀具的基本齿廓由轮齿的基本齿廓推导得出，参看DIN 3972 。

3.3 配对齿轮的基本齿廓（共轭齿廓）

配对齿轮的基本齿廓（共轭齿廓）就是绕基准线翻转180°并沿这条线移动半个分度的圆柱齿轮－基本齿廓。该共轭齿廓－轮齿与圆柱齿轮－基本齿廓的齿槽啮合。

这个标准中的齿轮和配对

标准齿轮模数尺数计算公式

找对应表太不现实了！ 告诉你一简单的： 齿轮的直径计算方法：

齿顶圆直径=（齿数+2）*模数 分度圆直径=齿数*模数

齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.53模数) 比如：M4 32齿34*3.5

齿顶圆直径=（32+2）*4=136mm 分度圆直径=32*4=128mm

齿根圆直径=136-4.5*4=118mm

7M 12齿 中心距D=（分度圆直径1+分度圆直径2）/2 就是

（12+2）*7=98mm

这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。 模数表示齿轮牙的大小。 齿轮模数=分度圆直径÷齿数 =齿轮外径÷（齿数-2）

齿轮模数是有国家标准的（GB1357-78）

模数标准系列（优先选用）1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50 模数标准系列（可以选用）1.75，2.25，2.75，3.5，4.5，5.5，7，9，14，18，22，28，36，45 模数标准系列（尽可能不用）3.25，3.75，6.5，11，30 上面数值以外为非标准齿轮，不要采用！ 塑胶齿轮注塑后要不要入水除应力

精确测定斜齿轮螺旋角的新方法

Circular