齿轮模数对传动性能的影响及选择

孟永红 张利军 李卫军 王雅娟(洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司)

齿轮模数对传动性能的影响及选择

孟永红 张利军 李卫军 王雅娟
(洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司)

模数作为齿轮的关键参数，对齿轮的承载能力和传动性能具有重要的作用。通过理论分析并结合工作经验，围绕模数对齿轮的影响展开研究，给出了不同应用场合齿轮设计的模数选择方法及注意事项，指导设计生产。

1 模数对承载能力的影响

模数是齿轮的一个最基本参数，对于齿数一定的齿轮，模数越大其径向尺寸也越大。为便于制造、检验和互换，齿轮模数值已实现标准化（详见GB/T1357-1987）。对于模数的选择，可根据齿轮副齿数及中心距计算，也可根据经验确定，如软齿面取(0.007～0.02)*a，硬齿面取(0.016～0.0315)*a，最后圆整至标准值。然而不同应用场合，模数的选择规则是不一样的，上述方法无法保证传动系统获得较好的传动性能。

为研究齿轮模数对承载能力的影响，对固定中心距下，不同模数的齿轮副的承载能力展开分析。表1为中心距为220mm，公称速比为4的6组渐开线直齿轮副的基本参数，采用GB/T3480对其弯曲疲劳强度安全系数SF、接触疲劳强度安全系数CF及重合度CR进行计算。结果如图1所示，在固定中心距下，随着模数的增大，齿轮副的弯曲疲劳强度增加较为明显，而齿轮副的接触疲劳强度由于与齿轮副的齿廓曲率密切相关，变化较为平缓，并有下滑趋势。故大模数齿轮具有较强的抗弯曲抗冲击能力，适用于冲击载荷较大的场合。……