20.5.2  齿轮啮合参数

20.5.2 齿轮啮合参数

1.模数

齿轮的模数必须符合GB/T 1357—1987《渐开线圆柱齿轮模数》的规定，优先考虑第一系列，一般按轮齿弯曲强度确定，同时保证小齿轮较合理的齿数。

2.齿数和与小齿轮齿数

当中心距一定时，齿数和z∑受法向模数m_n、分度圆螺旋角β的约束，其关系式（变位系数之和为0时）为

对一种中心距固定一种齿数和的方法是陈旧落后的。

那种按接触强度设计，按弯曲强度校核，在满足弯曲强度的条件下尽可能取较小的模数、较多的齿数的方法也只适用于某些专用减速器。因硬齿面减速器与相同参数的中硬齿面减速器相比，齿轮的弯曲强度提高的幅度没有接触强度提高的幅度大，因此取较大的模数可提高综合承载能力。

齿数和与小齿轮齿数按以下规定选择可获较好的应用效果。

1）同一中心距的齿数和不固定，随不同传动比而有所调整。

2）在通用减速器中，当采用渗碳淬火磨齿的6级精度齿轮时，齿数和z_c≤120；在采用调质、滚齿的7～8级精度齿轮时，可加大为z_c≤160。齿轮的实际重合度在精度较高时较易达到计算值。

3）小齿轮的最少齿数z_1min≥16较好，但在特殊条件下允许取15齿。小齿轮的最多齿数可按表20-11限额选取。

表20-11 小齿轮最多齿数z_1max

（续）

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注：齿面硬度600HB为渗碳淬火齿轮，其余为中碳合金钢调质齿轮。

3.螺旋角

斜齿轮一般取螺旋角β=7°～17°，以β=10°～13°较好，且常取整数，以方便记忆和加工。系列设计时螺旋角的数目不宜太多。

把高速级螺旋角取大，低速级螺旋角取小，以减小低速级的轴向力，对某些设计亦是可取方案。

如按抵消机床交换齿轮误差来确定螺旋角，可有效地减少滚齿加工齿轮的螺旋角误差。

螺旋角的确定最好能满足轴向重合度ε_β≥1～1.15的要求，可提高传动的平稳性和降低噪声。

同一轴上两齿轮螺旋角方向应相同，以使轴向力相互抵消。

4.变位系数

在这里变位系数的选择不再是为了凑中心距，而是为了提高强度和改善传动质量。通常采用角度变位，大、小齿轮都用正变位，按等滑动比的原则选取。总变位系数一般≤1.2，小齿轮变位系数x₁=0.3～0.5较佳。

5.齿形角

受刀具的限制，大多数制造厂一直延用α_n=20°的齿形角。由于25°齿形角可明显提高齿根弯曲强度，国外有的硬齿面通用减速器已经部分或全部采用了25°的齿形角，但啮合径向力将增加。

6.顶隙系数

调质齿轮的顶隙系数c_n^*=0.25，刀具齿顶圆角半径ρ=0.38m_n；渗碳淬火磨齿的齿轮采用齿根单圆弧带凸台留磨滚刀圆滑过渡，对α_n=20°时，常用c_n^*=0.40，ρ≥0.40m_n，α_n=25°时，c_n^*=0.35，ρ≥0.4m_n。