齿轮的变位

4. 齿轮的变位

使用齿轮时会有希望改变中心距或者对强度感到不安的时候。在这里，我们将向您介绍改变齿形及齿厚的变位。

齿轮有标准齿轮和变位齿轮。
标准齿轮如图 4.1 所示, 是拥有标准齿形的齿轮。
齿轮的变位简单的说就是制作与标准齿轮齿厚不同的齿轮。
增加或减少渐开线齿轮的齿厚，以达到改变齿轮强度或改变中心距离的目的。

图 4.1 　模数为１的齿条齿形

齿轮的齿数和齿形

齿条的齿形为直线，而渐开线齿轮的齿形为曲线。
渐开线齿形曲线随齿数多少而不同。齿数越多，齿形曲线越趋近于直线。

图 4.2 　齿数不同时的齿形变化

随齿数增加，齿根的齿形变厚，轮齿强度增加。
由上图可以看到，齿数为 10 的齿轮，其轮齿的齿根处部分渐开线齿形被挖去，发生根切现象。

图 4.3 　z10 × z200 的齿形比较

但是如果对齿数 z = 10 的齿轮采用正变位，增大齿顶圆直径，增加轮齿的齿厚的话，可以得到与齿数 z = 200 的齿轮同等程度的齿轮强度。

变位齿轮

图 4.4 是齿数 z =10 的齿轮正变位切齿示意图。切齿时，刀具沿半径方向的移动量 xm(mm) 称为径向变位量 ( 简称变位量 )。

xm ＝变位量（mm）
x ＝变位系数
m ＝模数（mm）

通过图 4.5 可以清楚的看到，通过变位（变位系数 x=+0.5）齿形变化，轮齿的齿厚增加。外径（齿顶圆直径）也变大。
齿轮通过采取正变位，可以避免根切 (Undercut) 的发生。
对齿轮实行变位还可以达到其他的目的。

图 4.4 　正变位直齿轮的展成
( α = 20°, z = 10, x = + 0.5 )

图 4.5 　与正变位齿形的比较

改变中心距

标准齿轮（无变位）的标准中心距为分度圆直径和的一半。
齿轮通过变位可以改变中心距离。

正变位 →　中心距离变大
负变位 →　中心距离变小

图 4.6 　正变位齿轮的中心距

变位齿轮的特长及注意事项

不论是正变位或是负变位, 都对变位量有限制。

正变位齿轮

图 4.7 　齿顶变尖

负变位齿轮