外啮合圆柱齿轮模块使用说明

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1、外啮合圆柱齿轮模块使用说明 软件打开界面： 点击“外啮合圆柱齿轮”即可进入对应模块： 模块下有四个功能： 打开打开文件文件：用于打开保存在电脑上的齿轮参数文件； 参数参数计算界面计算界面-向导向导：设计界面使用向导模式，适合正在学习齿轮设计的工程师使用， 智能程度相对更高。 参数参数计算界面计算界面-完整完整：设计需要的参数全部显示在界面上，工程师根据设计需要选择 对应的空格或者按钮就行设计。适用于熟练使用软件的工程师 使用，工作效率更高。 参数参数校核界面校核界面：是齿轮参数的结果界面。工程师们把已知的齿轮参数输入空格即可 校核齿轮参数。 下面我们使用几个例子来说明如何使用软件设计齿轮： 例

2、一：一对平行轴圆柱齿轮，速比 3.17，模数 1，中心距大约在 30 左右 使用参数参数计算界面计算界面-向导向导进行设计计算： 点开设计界面： 点击配齿工具，进入配齿界面： 速比输入 3.17，最小齿数根据需要选取，一般直齿推荐 8 以上，斜齿推荐 6 以上。根 据设计要求模数输入 1， 螺旋角为 0，中心距为 30，速比误差允许在5%以内。输入完成后点击计算方案。 因为我们的模数确定选 1，所以最小齿数选择 14 后重新点击计算方案，得到如下结 果： 我们发现有 8 个方案可以选择。那么我们可以根据实际情况来选定具体方案。比如我 中心距一定要求 是 30，那么我只能选理论中心距小于 30

3、的齿轮，因为最常使用的是正向角变位齿 轮，它的特点就是 实际中心距会大于我们计算得到的理论中心距。理论中心距就是 a=0.5x（d1+d2） ，所 以选定方案后基 本上可以确定实际中心距肯定会略大于表中的理论中心距的。实际中心距一般大于理 论中心距 00.5mm 可以得到最佳的参数方案。 大小齿轮的齿数最好是互质的，整数倍的齿数比请务必避免。比如方案 1 和方案 6 是 不能选的。 结合上面两条： 方案 1 中心距偏大了（加入中心距一定要 30） ，齿数整除，放弃； 方案 2 中心距太小了，实际中心距在 29 左右，暂时放弃； 方案 3 齿数有公约数，中心距也偏小； 方案 4ok 方案 5 有

4、公约数； 方案 6 整除，放弃 方案 7 到方案 9 中心距太大了。 我们用鼠标点击方案 4，在软件获得方案 4 数据显示在下方，我们点击选定按钮。 此时数据已经传给设计界面： 当然用户也可以自行分配齿数然后输入界面。法向压力角标准为 20，齿顶高系数 ha*标准值为 1，齿根高 系数 hf*为 1.25。 输入完成后点击下一步进入第二步： 第二步界面根据第一步的参数进行推荐。中心距是根据重合度进行推荐的。软件默认 为 1.2 的期望重合度。 如果你想更改这个值可以点击设置进入设置界面： 在设置里面您可以更改期望重合度，可以设置齿轮常规参数的默认公差值，可以编辑 材料的数据， 可以设置是否进行

5、自动更新。 正常我们设计齿轮的时候都会期望重合度大一些，滑动率小一些，此时我们选中心距可以在理论 中心距上面加 0.5mm，比如这个例子里面输入中心距 30mm，然后点击推荐变位系数 按钮。我们 查看下预估的重合度和滑动率数值： 推荐中心距按钮是根据设置中的期望重合度为您计算中心距值和变位系数；推荐变位 系数按钮 是根据中心距为您计算变位系数值，变位系数根据大小齿轮滑动率相等进行计算。用 户也可以 根据自己的经验手动填写变位系数值。 这里我们推荐一些经验，重合度最好大于 1.2，小了啮合冲击会增大，齿轮会有异音甚 至磨损。 滑动率小于 3，最大不要超过 5。滑动率过大会出现发热磨损问题。 在本

6、例中我们输入中心距 30，然后点击推荐变位系数按钮后检查重合度和滑动率。这 两个值 都满足我们的需求，所以直接点击下一步即可。 上面的参数都是根据上一步的参数进行的计算，一般你可以直接点击下一步，不用修 改参数。 默认公差可以在设置里面修改，您也可以根据需要自己修改。修改完成点击下一步即 可。 这步您可以选择齿轮精度等级。下拉菜单选择对应等级后下面的各参数即会自行修 改。 对于软齿轮，滚齿加工可以做到 7 级精度。对于硬齿面齿轮，滚齿后再热处理齿轮精 度为 8 级；热处理后再硬滚齿齿轮精度为 7 级；剃齿加工选 7 级；磨齿加工可以做到 6 级以下。精度数值越小精度越高，精度越高加工成本呈几何

7、倍数增加。 如果您不需要校核齿轮强度那么直接点击几何参数即可。 我们不校核强度，所以查看几何参数校核结果即可。我们看到基本都是绿色和黄色 的，没有红色项，说明参数问题不大。重合度是 0，因为我们的是直齿，所以这个 是正常的。小齿轮的齿顶厚约有偏小，可以根据实际情况调整参数（比如略减小小齿 的齿顶圆直径） 。当然也可以选择接受。 至此我们参数计算完成了。此时我们可以点击保存参数按钮对目前的参数进行保存。 选择你需要保存的位置然后点击保存即可。 下次我们需要调用这组参数的时候可以直接双击保存的文件，也可以打开软件后使用 打开文件来打开保存的文件。 如果你需要和其他为安装软件的工程师交流参数可以点击

8、输出报告按钮输出计算报 告： 至此一组齿轮参数就计算完成了。 那么加入我需要计算齿轮强度需要怎么做了，参数我们继续按照上面的进行 在精度设置页面点击计算强度按钮进入强度计算界面： 在这个界面按照界面要求输入参数即可。 功率或扭矩栏指输入齿轮上的功率或扭矩 转速指主动轮的转速。这里我们要注意我们要计算的齿轮正在负载时的寿命情况，所 以这里输入 的应该是负载时的转速和功率/扭矩，不能使用空载的数据，如果您无法确定可以使用 额定载荷的 数据进行估算。齿轮强度和您输入的参数强相关，如果您对界面内的数据准确性没有 信心，那么您 应该意识到计算结果肯定也只是参考。他们可以进行一定的趋势对比，但是不是完全

9、准确的。 期望寿命是您预期您的齿轮需要连续跑满多少小时； 使用系数 KA 可按下表选取： 原动机工 作特性 工作机工作特性 均匀平稳 轻微冲击 中等冲击 严重冲击 均匀平稳 1 1.25 1.5 1.75 轻微冲击 1.1 1.35 1.6 1.85 中等冲击 1.25 1.5 1.75 2 严重冲击 1.5 1.75 2 2.25 或更大 工作机就是执行机构，原动机就是电极、内燃机等，常见原动机特性： 均匀平稳：电动机、均匀运动的蒸汽轮机、燃气轮机（扭矩小） 轻微冲击：蒸汽轮机、燃气轮机、液压装置、电动机（常启动或大扭矩） 中等冲击：多缸内燃机 强烈冲击：单缸内燃机 齿形修形量指齿顶处修形量

10、，齿向修形量值鼓形量 Cb。 支撑类型可以选择下拉菜单然后点击选择界面，里面有图示说明： 轴承跨距就是图示中的 l 的值，齿轮中点与轴承距中心的距离为图示中的 s 值； 润滑请填写 40时的运动粘度； 填写完成后点击下一步： 在这一步我们要填写齿轮的硬度，单位是 HB，加入硬度单位不匹配，请点击硬度换算 表进行查阅： 齿根圆角半径标准值为 0.38mn 材料请点击选择材料按钮进行选择，然后按确定即可： 如果表格里面没有您想要的材料您可以点击编辑材料库进行操作材料值。 如果操作失误，您可以点选恢复默认数据库进行恢复。 选择完毕后点击计算结果即可： 我们看到除了参数处有数值外，强度结果处也有结果了

11、。运行区间一般要求在亚临界 区，强度我们关心接触强度系数和弯曲强度系数。接触强度系数一般要求 1 以上， 弯曲强度一般要求 1.2 以上。但是前面我们应该知道在强度相关参数输入的过程中有 些参数我们可能是估计的，同时齿轮强度的算法是一种经验算法，按照一般加工能 力和一般的安装精度进行的估算。所以结果仅供参考，齿轮的折断、磨损还有很多因 素，需要具体问题具体分析。总结起来就是一般情况下软件通不过的，需要修改参 数，软件通过的在结构上也需要注意，并不是参数通过了齿轮就一定不会有问题。 如果您在使用中有问题请截图发邮件给我们，同时留下您的联系方式，我们的工程师 会与您联系帮助你解决问题。同时在我们这

12、里还能帮您测绘齿轮、也会帮您提供更 加专业的齿轮设计服务，我们也能进行齿轮的修形设计和齿形 3D 造型、带修形的齿形 3D 造型，如果您需要开模制造我们提供的 3D 模型运动平稳性更好，噪音更小。 下面我们介绍参数计算界面完整模块 这个模块与向导模块功能相同，只是界面有些不一样，下面使用同样的例子来看下在 完整界面下我们如何设计齿轮参数： 首先点击进入完整模块： 首先我们点击配齿工具进行配齿计算，进入的界面与前面完全一致： 点击配齿工具，进入配齿界面： 速比输入 3.17，最小齿数根据需要选取，一般直齿推荐 8 以上，斜齿推荐 6 以上。根 据设计要求模数输入 1， 螺旋角为 0，中心距为 3

13、0，速比误差允许在5%以内。输入完成后点击计算方案。 因为我们的模数确定选 1，所以最小齿数选择 14 后重新点击计算方案，得到如下结 果： 我们发现有 8 个方案可以选择。那么我们可以根据实际情况来选定具体方案。比如我 中心距一定要求 是 30，那么我只能选理论中心距小于 30 的齿轮，因为最常使用的是正向角变位齿 轮，它的特点就是 实际中心距会大于我们计算得到的理论中心距。理论中心距就是 a=0.5x（d1+d2） ，所 以选定方案后基 本上可以确定实际中心距肯定会略大于表中的理论中心距的。实际中心距一般大于理 论中心距 00.5mm 可以得到最佳的参数方案。 大小齿轮的齿数最好是互质的，

14、整数倍的齿数比请务必避免。比如方案 1 和方案 6 是 不能选的。 结合上面两条： 方案 1 中心距偏大了（加入中心距一定要 30） ，齿数整除，放弃； 方案 2 中心距太小了，实际中心距在 29 左右，暂时放弃； 方案 3 齿数有公约数，中心距也偏小； 方案 4ok 方案 5 有公约数； 方案 6 整除，放弃 方案 7 到方案 9 中心距太大了。 我们用鼠标点击方案 4，在软件获得方案 4 数据显示在下方，我们点击选定按钮。 此时数据已经传给设计界面： 检查如上图红框参数，法向压力角标准为 20，齿顶高系数 ha*标准值为 1，齿根高 系数 hf*为 1.25。齿宽根据结构自行选择。 接下来

15、点击推荐中心距按钮，推荐中心距会根据您在设置中所填写的期望重合度进行 计算。默认设置重合度为 1.2。一般如果 滑动率不超过 3 的话，我们中心距会尽量往理论中心距上靠，本例中中心距我们选择 30，然后点击推荐变位系数按钮，软件 会帮助您自动分配变位系数，当然您也可以自己手动分配。 上图中我将中心距设为了 30mm，比理论中心距 29.5 大了 0.5mm。实际中心距只能比 理论中心距大，不能比其小，切记！ 最小侧隙设置了 0.1mm，点击推荐变位系数，自动分配了变位系数。插件发现这些参 数可以得到重合度为 1.4，滑动率大小 齿轮相等，为 1.76 的齿轮参数。满足了设计要求，此时我们点击下

16、方的推荐参数按钮 就可以自动计算第三步里面的几何尺寸 参数： 点击完成推荐参数之后基本不用修改任何东西可以直接进入第四步，在第 4 步您点击 默认公差即可，默认公差可以在设置中 修改。在第 5 步您选择对应的齿轮精度等级即可。对于软齿轮，滚齿加工可以做到 7 级精度。对于硬齿面齿轮，滚齿后再热 处理齿轮精度为 8 级；热处理后再硬滚齿齿轮精度为 7 级；剃齿加工选 7 级；磨齿加 工可以做到 6 级以下。精度数值越小精 度越高，精度越高加工成本呈几何倍数增加。 如果您不需要计算强度，那么把第 6 步计算强度的勾去掉直接计算结构即可，如果需 要计算强度，那么您需要确保计算强度 的勾被选中同时将第 6 步内的内容填写完整。 结果和向导界面是一样的： 两个模块的结果界面是一样的。向导界面通过点击下一步来帮助用户减少漏点按钮造 成计算错误的麻烦，而完整界面所有参数都在，方便了齿轮