齿轮变位系数计算公式

计 算 公 式

分度圆直径 d d = mz

齿厚 s s = m(π/2 + 2xtgα)

啮合角 α' invα'= invα+2tgα(x1+x2)/(z1+z2) 或cosα'=a/a'cosα

节圆直径 d' d'= dcosα/cosα'

中心距变动系数 y

齿高变动系数 σ σ= x1+x2-y

齿顶高 ha ha=(ha*+x-σ)m

齿根高 hf hf=(ha*+c*-x)m

齿全高 h h=(2ha*+c*-σ)m

齿顶圆直径 da da=d+2ha

齿根圆直径 df df=d-2hf

中心距 a' a'=(d1'+d2')/2

公法线长度 Wk Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα

分度圆齿厚、齿槽宽和公法线长度的计算

s = m(π/2 + 2xtgα)

e = m(π/2 –2xtgα)

Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα

k=αmz/1800+0.5

αm-----半径为rm=r+xm的圆周上的压力角。

啮合角α'与总变位系数x1+x2的关系

invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα

齿轮的变位系数是变位系数x径向变位系数，加工标准齿轮时，齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切。加工变位齿轮时齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切位置偏移距离xm，外移x为正，内移x为负。

除了圆锥齿轮有时采用切向变位xt外，圆柱齿轮一般只采用径向变位。变位系数x的选择不仅仅是为了凑中心距，而主要是为了提高强度和改善传动质量。

扩展资料：

主要功用：

(1)减小齿轮传动的结构尺寸，减轻重量 在传动比一定的条件下，可使小齿轮齿数 zl< zmin，从而使传动的结构尺寸减小，减轻机构重量。

(2)避免根切， 提高齿根的弯曲强度 当小齿轮齿数 z1

(3)提高 齿面的接触强度 采用啮合角 α’>α 的正传动时， 由于齿廓曲率半径增大， 故可以提高齿 面的接触强度。

(4)提高齿面的抗胶合耐磨损能力 采用啮合角 α’>α 的正传动， 并适当分配变位系数 xl、x2，使两齿轮的最大滑动率相等时，既可降低齿面接触应力，又可降低齿面间的滑动率 以提高齿轮的抗胶合和耐磨损能力。 

(5)配凑中心距 当齿数 z1、z2 不变的情况下，啮合角 α’不同，可以得到不同的中心 距，以达到配凑中心距的目的。

(6)修复被磨损的旧齿轮 齿轮传动中，小齿轮磨损较重，大齿轮磨损较轻，可以利用负 变位把大齿轮齿面磨损部分切去再使用， 重配一个正变位小齿轮， 这就节约了修配时需要的 材料与加工费用。

参考资料：百度百科--变位系数

外啮合变位直齿轮基本尺寸的计算公式

名称
符号
计 算 公 式

分度圆直径 d d = mz
齿厚 s s = m(π/2 + 2xtgα)
啮合角 α' invα'= invα+2tgα(x1+x2)/(z1+z2) 或cosα'=a/a'cosα
节圆直径 d' d'= dcosα/cosα'
中心距变动系数 y
齿高变动系数 σ σ= x1+x2-y
齿顶高 ha ha=(ha*+x-σ)m
齿根高 hf hf=(ha*+c*-x)m
齿全高 h h=(2ha*+c*-σ)m
齿顶圆直径 da da=d+2ha
齿根圆直径 df df=d-2hf
中心距 a' a'=(d1'+d2')/2
公法线长度 Wk Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα

分度圆齿厚、齿槽宽和公法线长度的计算

s = m(π/2 + 2xtgα)

e = m(π/2 –2xtgα)

Wk = mcosα[(k-0.5)π+ zinvα]+2xmsinα

k=αmz/1800+0.5

αm-----半径为rm=r+xm的圆周上的压力角。

啮合角α'与总变位系数x1+x2的关系

invα'=2tgα(x1+x2)/(z1+z2) + invα

中心距与啮合角的关系；中心距变动系数y的计算

顶隙为：

σ称为齿顶高变动系数。

齿高、齿顶圆和齿根圆的计算

2. 变位齿轮传动的类型

根据变位系数之和的不同值，变位齿轮传动可分为三种类型，标准齿轮传动可看作是零传动的特例。表中列出了各类齿轮传动的性能与特点。

传动类型 高度变位传动又称零传动 角度变位传动

正传动
负传动

齿数条件
z1+z2≥2Zmin
z1+z2 < 2zmin
z1+z2 > 2zmin
变位系数要求
x1+x2=0, x1=-x2≠0
x1+x2 > 0
x1+x2 < 0
传动特点
a'=a, α'=α, y=0 a'>a, α'>α, y>0
a'主要优点
小齿轮取正变位，允许z1a的中心距要求。
重合度略有提高，满足 a'主要缺点
互换性差，小齿轮齿顶易变尖，重合度略又下降。 互换性差，齿顶变尖，重合度下降较多。
互换性差，抗弯强度和接触强度下降，轮齿磨损加剧。

分度圆直径=模数x齿数

无论怎么变位分度圆不变

这个计算公式，是齿轮齿数是Z的时候，不发生根切的最小变位系数。

变位系数是根据机械设计手册选择的，比如想达到提高弯曲强度，提高齿面强度，避免根切，不同目的变为系数选择不同

这个计算公式，是齿轮齿数是Z的时候，不发生根切的最小变位系数。(正常齿制)
从公式看，当齿轮齿数小于17齿以后，必须正变位才能避免根切的。

机械设计手册上很详细