圆柱齿轮副传动设计计算系统

基于ISO 6336标准的齿轮几何参数计算与强度校核

齿轮几何参数

系数与参数

材料与润滑

计算结果

几何参数计算结果

分度圆直径 (mm)
d₁ = 51.76, d₂ = 77.65
基圆直径 (mm)
db1 = 48.63, db2 = 72.95
齿顶圆直径 (mm)
da1 = 56.76, da2 = 82.65
齿根圆直径 (mm)
df1 = 45.26, df2 = 71.15
中心距 (mm)
64.71
端面模数 (mm)
2.588
公法线长度 (mm)
Wk1 = 21.85, Wk2 = 33.12
跨棒距 (mm)
M1 = 56.23, M2 = 82.15
重合度
ε = 1.68
设计建议

齿轮几何参数设计合理,重合度大于1.2满足要求。建议检查齿根过渡圆角是否满足制造要求, 并验证最小侧隙是否满足工作条件。对于精度等级6级,建议采用磨齿工艺。

计算步骤
步骤1: 计算端面模数 m_t = m_n / cos(β) = 2.5 / cos(15°) = 2.588 mm
步骤2: 计算分度圆直径 d = m_t * Z = 2.588 * 20 = 51.76 mm (小齿轮), 2.588 * 30 = 77.65 mm (大齿轮)
步骤3: 计算基圆直径 d_b = d * cos(α_t) = 51.76 * cos(20.65°) = 48.63 mm (小齿轮)
步骤4: 计算齿顶高 h_a = (1 + x) * m_n = (1 + 0) * 2.5 = 2.5 mm
步骤5: 计算齿根高 h_f = (1.25 - x) * m_n = (1.25 - 0) * 2.5 = 3.125 mm
步骤6: 计算齿顶圆直径 d_a = d + 2 * h_a = 51.76 + 2*2.5 = 56.76 mm (小齿轮)
参考标准与手册
  • ISO 53:1998 - 通用和重型工程用圆柱齿轮 - 基本齿条
  • ISO 6336:2006 - 直齿轮和斜齿轮承载能力计算
  • ISO 1328-1:2013 - 圆柱齿轮 - ISO齿面公差分类体系
  • ISO 6336-5:2016 - 齿轮材料的强度和质量
  • GB/T 10095.1-2008 - 圆柱齿轮精度制
  • 《机械设计手册》第五版 - 齿轮传动篇
  • 《齿轮手册》第二版 - 齿轮设计与制造
齿轮副示意图
齿轮副示意图