6.10 齿轮的结构设计
通过齿轮传动的强度计算,只能确定出齿轮的主要尺寸,如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等,而齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小,通常都由结构设计而定。
齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时,必须综合地考虑上述各方面的因素。通常是先按齿轮的直径大小,选定合适的结构形式,然后再根据荐用的经验数据,进行结构设计。
对于直径很小的钢制齿轮(下图),当为圆柱齿轮时,若齿根键槽底部的距离 e<2mt(mt为端面模数);当为锥齿轮时,按齿轮小端尺寸计算而得的e<1.6m时,均应将齿轮和轴做成一体,叫做齿轮轴(图<齿轮轴>)。若e值超过上述尺寸时,齿轮与轴以分开制造为合理。
齿轮结构尺寸e
齿轮轴
当齿顶圆直径da≤160mm时,可以做成实心结构的齿轮(图<齿轮结构尺寸e>及图<实心结构的齿轮>)。但航空产品中的齿轮,虽da≤160mm,也有做成腹板式的。 |
实心结构的齿轮 |
a)
b) |
D1≈(D0+D3)/2; D2≈(0.25~0.35)(D0-D3); D3≈1.6D4(钢材); D3≈1.7D4(铸铁); n1≈0.5mn;r≈5mm; 圆柱齿轮: D0≈da-(10~14)mn; C≈(0.2~0.3)B; 锥齿轮: l≈(1~1.2)D4; C≈(3~4)m; 尺寸J由结构设计而定; △1=(0.1~0.2)B 常用齿轮的C值不应小于10mm, 航空用齿轮可取C≈(3~6)mm |
腹板式结构的齿轮(da<500mm)