一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的基本齿廓

一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的基本齿廓一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的基本齿廓1 使用范围和目的 本标准对一般和重型机械制造用圆柱齿轮上渐开线轮齿的优先使用的基本齿廓作了规定。这些基本齿廓主要使用于DIN 3960规定的模数Mn=170 mm的圆柱齿轮。 精密机械技术用轮齿（0.11 mm的模数）主要使用DIN 58400规定的基本齿廓。 2 符号、名称和单位 按照DIN 3960（1984年6月草案）规定本标准使用了以下缩写符号或者说公式符号和名称：符号 名称 单位 cp 基本齿廓和共轭齿廓之间的齿顶隙 mm cp_ 齿顶隙系数 ep 基本齿廓的槽宽 mm hap 基本齿廓的齿顶高 mm hap_ 齿顶高系数 - hfp 基本齿廓的齿根高 mm hfp_ 齿根高系数hwp 基本齿廓和共轭齿廓的共同齿高 mm hwp_ 共同齿高的系数 - hFfp 基本齿廓的齿根形状高度 mm hp 基本齿廓的齿高 mm Hp_ 齿高系数 - m 模数 mm p 分度 mm sp 基本齿廓的齿厚 mm p 齿形角 公式中的角度数据 rad ap0 刀具基本齿廓的齿顶倒圆半径 mm fp 基本齿廓的齿根倒圆半径 mm fp_ 齿根倒圆半径系数 -3 基本齿廓 3.1 圆柱齿轮的基本齿廓 圆柱齿轮渐开线轮齿的基本齿廓有终止于齿顶线并在齿根处以齿根倒圆转入齿槽底面的直齿面参看图1 。 3.2 基准线 PP ,齿顶线 齿根线 基准线是一条直线在这条直线上齿厚等于槽宽且等于分度一半： 公式略 （1）基本齿廓就是与基准线平行的齿顶线和齿根线之间的部分。刀具的基本齿廓由轮齿的基本齿廓推导得出参看DIN 3972 。 3.3 配对齿轮的基本齿廓（共轭齿廓） 配对齿轮的基本齿廓（共轭齿廓）就是绕基准线翻转180并沿这条线移动半个分度的圆柱齿轮基本齿廓。该共轭齿廓轮齿与圆柱齿轮基本齿廓的齿槽啮合。 这个标准中的齿轮和配对齿轮的轮齿因此有相同的基本齿廓。 4 基本齿廓的标注 基本齿廓的尺寸指的是公称尺寸。 4.1 模数m ,分度 p 模数m是指确定基本齿廓以及所属的圆柱齿轮轮齿大小的一个长度单位。所有的长度尺寸都可以以模数m的倍数给出；相应的系数有一个附加的符号_。 模数为m的基本齿廓的分度: 公式略 （2）4.2 齿形角p 直齿面以基准线的法线将齿形角p包括在内。 每个齿的两个齿面关于轮齿中心线对称。 本标准中基本齿廓的的p=204.3 齿高hp齿顶高hap齿根高hfp；齿顶隙共同的齿高hwp 基本齿廓的齿高通过基准线划分为齿顶高和齿根高。齿顶隙是基本齿廓的齿根高和共轭齿廓的齿顶高之间的差值。基本齿廓和共轭齿廓的共同齿高就是两个齿顶高的总和。 在本标准的基本齿廓中： 公式略 （3） （4） （5） （6）4.4 齿顶隙cp齿顶隙系数cp_ 齿顶隙一般情况下就是cp=cp_m=0.1m0.4m 。使用的齿顶隙取决于对传动机构的特殊要求以及齿轮的加工可能性。它限制了圆柱齿轮基本齿廓的齿根倒圆半径fp从而也限制了刀具基本齿廓的齿顶倒圆半径ap0。 4.5 齿根倒圆半径 齿根倒圆必须在共同齿高hwp上或者位于其之下。齿根倒圆半径fp就是： 公式略 （7）此外如果齿根倒圆半径连通基本齿廓齿槽的左齿面和右齿面齿根倒圆半径不能超过得出的值。按照方程（5）得出的hfp有： 公式略 （8） 对于本标准中的一个基本齿廓（ap=20 ,hfp=1?m+cp）有：对于cp0.295?m使用方程（7） 对于cp>0.295?m或者说hfp>1.295?m使用方程（8） 。方程7和方程8体现出它们之间的关联如图2所示。在ISO 53-1974中只给出了这一组值cp=0.25?m以及 fp=0.38?m 注释：圆柱齿轮基本齿廓的齿根倒圆半径fp确定了刀具基本齿廓的齿顶倒圆半径apo 。圆柱齿轮上加工的齿根倒圆的弯曲半径等于或者大于刀具的齿顶倒圆半径这取决于传动结构的齿数和齿廓变位。 图1 Bezugsprofil(mit Gegenprofil)基本齿廓（以及共轭齿廓） Kopflinie(齿顶线) Gegenprofil(共轭齿廓) Profilbezugslinie(基准线) Bezugsprofil(基本齿廓) Fusslinie(齿根线) Fussrundung(齿根倒圆) Zahnlueckengrund(齿槽底面) Zahnmittellinie(轮齿中心线)图2 方程（7）和方程（8）体现出的齿顶隙系数cp_齿根倒圆半径系数fp_之间的关联p=20以及hfp=1?m+cp 。 阴影部分：在从直齿面向齿根倒圆连续过渡中的可能数值组区域。阴影部分上面的数值表示齿面此时被斜切。 A点：ISO 53-1974的数值组4.6 有效齿面齿根形状高度hFfp 齿面的笔直部分构成了有效齿面。在从直齿面向齿根倒圆的连续过渡就是基本齿廓的齿根形状高度。 公式略 （9）4.7 挖根 本标准没有把有挖根的圆柱齿轮基本齿廓考虑在内。相应的提示或者注释参看DIN 3960(目前还是草案)附件A 。 5 齿面廓形修形 齿面廓形修形还没有进行标准化。在圆柱齿轮基本齿廓中没有对齿面廓形修行作出规定而是在圆柱齿轮轮齿中对其进行了规定。参看3960(1984年6月草案)和DIN 3972 .引用标准 DIN 3960 (目前还是草案) 渐开线轮齿的圆柱齿轮副和圆柱齿轮的概念和规定要素 DIN 3972 DIN 867规定的用于渐开线轮齿刀具的基本齿廓 DIN 58400 精密机械技术用圆柱齿轮上渐开线轮齿的基本齿廓 ISO 53-1974 通用和重型机械用圆柱齿轮的基本齿廓旧版本 DIN 867:07.27,09.63,09.74修改 相对于1974年9月版本作了如下修改： a)收入了齿根倒圆半径fp的公式。 b)第一次采用了齿根形状高度这个概念 c)该标准的内容重新进行了划分并进行了编排。为了与DIN 3960和ISO 53统一将hp的名称从“齿廓高度”改成了“基本齿廓的齿高”。 d)采用了cp_,hap_,hfp_,hwp_,hp_和fp_这些系数。 e)添加了对挖根和齿面廓形修形的说明。 注释 本标准实质上是与国际标准ISO 53-1974一致但还是有以下几点不同： 1. 在对基本齿廓的图形描述中对长度尺寸（分度齿高齿顶高齿根高齿顶隙和齿根倒圆半径）的说明采用了一些公式符号而ISO 53-1974给出的是系数然后与模数相乘。另外本标准图示了共轭齿廓。 2. ISO 53-1974给出了修缘和其最大值。这些数据在DIN 867没有采用因为需要修缘的情况是不一样的所以不能在一个标准中作出规定。 3. ISO 53-1974只规定了齿根高hfp=1.25m和齿根倒圆半径fp=0.38m的基本齿廓。其他一些常用数值组参看图2 。与图2相对应在一定齿顶隙系数cp_下得出的最大齿根倒圆半径系数fpmax_如下表所示： Cp_ fpmax_ 0. 17 0.25 0. 25 0.38 1. 3 0.45 2. 4 0.394. 与本标准有所不同使用了有另外一个齿形角的基本齿廓。 5. 与本标准有所不同使用了有较大齿顶高和齿根高（加大齿顶高的齿）或者较小齿顶高和齿根高（短齿啮合）的基本齿廓。 国际专利分类号 F 16 H 55/08第 7 页 共 7 页