模數m是決定齒輪齒承載能力的基本參數。可根據彎曲強度初步計算,再圓整至標準值。在非標設計中,中心距常常是預先限定的。此時,模數與齒數的選擇需聯動考慮。在滿足彎曲強度的前提下,采用較小模數、較多齒數,可增加重合度,使傳動更平穩、噪音更低,但齒的抗磨損能力相對下降。反之,大模數齒輪齒根厚,彎曲強度高,但傳動平穩性略低。設計師需根據側重點進行權衡。
在非標設計中,標準齒輪往往無法滿足要求,變位齒輪的應用十分廣泛。其主要目的包括:1)湊配中心距:當標準中心距無法滿足空間限制時,通過變位可在不改變傳動比的前提下調整中心距。2)改善嚙合性能:正變位可增加齒根厚度,提高齒根彎曲強度;適度的負變位可避免小齒輪根切。3)均衡兩齒輪磨損:通過合理分配變位系數,可使大小齒輪的齒根滑動率接近,從而提升整體壽命。
齒面接觸疲勞強度與齒根彎曲疲勞強度校核是必不可少的環節。需根據實際工況(輸入扭矩、轉速、工作時間、沖擊情況)確定計算載荷。在非標設計中,應用系數KA、動載系數KV等需結合設備具體運行特性謹慎選取。校核結果應留有合適的安全裕度,以應對工況波動與材料性能的分散性。
計算完成后,需出具符合加工要求的詳細齒輪圖紙。圖紙上除標注完整的幾何尺寸、公差外,還需明確齒形參數(模數、齒數、壓力角、變位系數)、精度等級、熱處理要求及檢驗項目(如公法線長度或跨棒距),確保設計意圖被準確無誤地制造出來。

