分度圆直径计算器
根据模数、齿数和压力角,计算直齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆及基圆直径,以及周节。
公制直齿轮尺寸
本计算器采用标准全齿高渐开线齿形比例,不考虑变位。
关于分度圆直径计算器
分度圆直径是用于描述相互啮合齿轮理论上无滑动滚动关系的假想圆直径。它是直齿轮设计的核心尺寸之一,因为中心距、速比和齿间距都与分度圆有关。实体齿轮在齿顶处有齿顶圆直径,在齿槽底部有较小的齿根圆直径,而分度圆位于这两个可见边界之间。
对于公制直齿轮,分度圆直径等于模数乘以齿数。模数以每齿对应的分度圆直径毫米数表示齿的大小,因此啮合齿轮通常必须具有相同的模数和压力角。计算器还将圆周率乘以模数求得周节。周节是沿分度圆从一个齿到下一个齿对应点的距离;在未进行侧隙修正前,将其大致减半即可得到分度圆上的标准齿厚。
显示的齿顶圆直径采用常见的全齿高标准关系,即模数乘以齿数加二后的值。齿根圆直径为模数乘以齿数减去二点五后的值,对应一个模数的齿顶高和 1.25 个模数的齿根高。基圆直径等于分度圆直径乘以压力角的余弦。渐开线齿廓由基圆生成,因此压力角虽然不改变分度圆直径本身,仍然非常重要。
这些公式描述的是无变位标准外啮合直齿轮。变位、非标准齿顶高、内齿轮、斜齿轮、侧隙调整、凸角滚刀和齿顶修缘均需额外计算。齿数较少时,若未采用合适的压力角或正变位,还可能发生根切。因此,显示的齿根圆直径仅为名义设计值,不能替代实际刀具几何参数或制造图纸。
本计算器可用于初步布局、中心距核算、课堂习题及快速核对产品目录数据。两个外啮合齿轮的名义中心距等于各自分度圆直径之和的一半,而转速比与齿数比互为倒数。最终生产应遵循相关 ISO、AGMA、DIN 或企业标准,并考虑公差、精度等级、材料、热处理、齿宽、承载能力、润滑及检验要求。
分度圆直径示例
| 齿轮输入参数 | 分度圆直径 | 相关尺寸 |
|---|---|---|
| 模数 2.5,40 齿,压力角 20 度 | 100.00 mm | 齿顶圆直径为 105.00 mm,基圆直径为 93.97 mm。 |
| 模数 3,20 齿,压力角 20 度 | 60.00 mm | 齿顶圆直径为 66.00 mm,周节为 9.42 mm。 |
| 模数 1.5,60 齿,压力角 20 度 | 90.00 mm | 标准齿根圆直径为 86.25 mm。 |
如何计算分度圆直径
- 查找齿轮组规定的公制模数。
- 输入齿轮的整数齿数。
- 输入标准压力角,通常为 20 度。
- 选择“计算齿轮”,查看分度圆、齿顶圆、齿根圆及基圆直径。
- 确认啮合齿轮使用相容的模数与压力角。
分度圆直径计算器常见问题
什么是齿轮分度圆直径?
它是用于描述啮合齿轮滚动接触的理论分度圆直径,决定名义中心距,并与模数和齿数直接相关。
如何计算中心距?
对于两个标准外啮合直齿轮,将分度圆直径相加后除以二。变位和工作侧隙可能改变实际工作中心距。
什么是模数?
模数是分度圆直径除以齿数,以毫米为单位。相互啮合的公制齿轮通常需要相同的模数。
为什么基圆直径小于分度圆直径?
渐开线齿廓从基圆开始,其直径等于分度圆直径乘以压力角的余弦。因此,正压力角会使基圆更小。
这些公式可用于斜齿轮吗?
不能直接使用,除非模数和齿数是在正确的端面参数体系中解释的。斜齿轮还需要螺旋角换算及额外的轴向几何计算。