是20以下。开式小齿轮不亦选用过多的齿数,17到20齿数之间最为合适。开式小齿轮是指暴露在变化的环境条件中工作的齿轮,常用于开式齿轮传动系统。
自行车的大齿轮和小齿轮是链传动,脚蹬子处的为主动轮,飞轮处的为被动轮
小齿轮与大齿轮承受的力大小是一样的,相同的力矩,而小齿轮承受的扭力更大,所以小齿轮的齿宽更大。
设计时,大小齿轮都是根据齿宽系数计算出相同的齿宽,即齿宽=齿宽系数×小齿轮的分度圆直径,需要圆整。
小齿轮因为模数小,再和承受能力相对就低,为安全起见,将其宽度变大可适当提高其可承受的负荷强度。
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齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。
希腊著名学者亚里士多德和阿基米德都研究过齿轮,希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子,使它与销轮啮合,他把这种机构应用到刻漏上。
19世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。1900年,普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。
齿宽是指齿轮齿的实体在轴向上的长度(齿轮齿部端面之间的长度)。即"齿轮"的厚度,是个简单尺寸。
一对齿轮传动时,一般小齿轮的齿宽要比大齿轮的齿宽稍大一些。
物理上小齿轮带动大齿轮省力是依据杠杆原理,从两个角度进行分析:
一、从小齿轮角度来讲
动力来自于轴,阻力来自于齿轮,由杠杆原理可得:
F动*R轴=F阻*R轮
F动/F阻=R轮/R轴
R轴不变,当减小R轮的时候F阻会增大,可以克服较大的阻力,也就是省力了。
二、从大齿轮角度来讲
动力来自于齿轮,阻力来自于轴,由杠杆原理可得:
F动*R轮=F阻*R轴
F动/F阻=R轴/R轮
R轴不变,当加大R轮的时候F动将比F阻小很多倍,也就省力了,
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定轴转动的转动定律
刚体定轴转动时的运动状态的改变取决于施加于刚体上的合外力矩M。正如质点所受合力是产生加速度a的原因一样,M是产生角加速度a的原因。在外力矩给定情况下,刚体的转动惯量大,则所获得的角加速度小,即角速度改变得慢,也就是保持原有转动状态的惯性大;
反之,刚体的转动惯量小,则所获得的角加速度大,即角速度改变得快,也就是保持原有转动状态的惯性小。转动定律是刚体定轴转动的动力学量化公式,是质点系角动量定理在刚体定轴转动时的特殊形式,也是刚体定轴转动时的瞬时规律。
如果力矩与力相对应,转动惯量与质量相对应,角加速度与加速度相对应,显然转动定律与牛顿第二定律的形式类似,其地位相当于质点动力学中的牛顿第二定律。
【太平洋汽车网】齿数的选择,尽量为互质数,满足传动比,小齿轮齿数要大于最小齿数,避免根切。模数要选择标准数值,满足齿轮弯曲强度要求,范足结构尺寸要求。
1齿轮传动的参数选择
(一)齿轮传动设计参数的选择压力角α的选择由机械原理可知,增大压力角α,轮齿的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加,有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为α=20°。为增强航空用齿轮传动的弯曲强度及接触强度,我国航空齿轮传动标准还规定了α=25°的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动,推荐采用齿顶高系数为1~1.2,压力角为16°~18°的齿轮,这样做可增加轮齿的柔性,降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数z1的选择若保持齿轮传动的中心距a不变,增加齿数,除能增大重合度、改善传动的平稳性外,还可减小模数,降低齿高,因而减少金属切削量,节省制造费用。
另外,降低齿高还能减小滑动速度,减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了,齿厚随之减薄,则要降低轮齿的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内,尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时,以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高,为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好。小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式(半开式)齿轮传动,由于轮齿主要为磨损失效,为使轮齿不至过小,故小齿轮不宜选用过多的齿数,一般可取z1=17~20。
为使轮齿免于根切,对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮,应取z1≥17。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度计算公式可知,轮齿愈宽,承载能力愈高;但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布趋不均匀,故齿宽系数应取得适当。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值见下表。对于标准圆柱齿轮减速器,齿宽系数取为,所以对于外啮合齿轮传动:。
φa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。
运用设计计算公式时,对于标准减速器,可先选定φa后再用上式计算出相应的φd值。
圆柱齿轮的齿宽系数φd装置状况两支承相对小齿轮作对称布置两支承相对小齿轮作不对称布置小齿轮作悬臂布置φd0.9~1.4(1.2~1.
9)0.7~1.15(1.1~1.
65)0.4~0.6。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
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