Для цилиндрической прямозубой шестерни модуль m = d / z, где d — делительный диаметр в миллиметрах, z — число зубьев. Модуль также выражается в миллиметрах. Делительный диаметр является расчётным и обычно не совпадает с наружным.
Базовые зависимости
Для наружного прямозубого колеса без смещения профиля, с коэффициентом высоты головки зуба 1:
- делительный диаметр d = m · z;
- шаг по делительной окружности p = π · m;
- наружный диаметр dₐ = m · (z + 2).
Пример: m = 2,5 мм, z = 40. Тогда d = 100 мм, а dₐ = 105 мм. Формула наружного диаметра меняется при смещении профиля, изменённой высоте головки и других особенностях геометрии.
Эти зависимости и их область применения приведены в техническом справочнике KHK.
Что меняется у косозубого колеса
Нормальный модуль mₙ задаётся в нормальном сечении зуба. Поперечный модуль mₜ = mₙ / cos β, а делительный диаметр d = mₜ · z. Указание просто «модуль 3» без сечения и угла β может привести к другой геометрии детали.
Подробнее — косозубая шестерня.
Как выбирают модуль новой передачи
Сначала задают момент, скорость, передаточное число, режим работы и ресурс. Затем выбирают компоновку, числа зубьев, ширину венца, материал и обработку. Кандидатную геометрию проверяют по контактной и изгибной прочности, перекрытию, подрезанию, габаритам и технологичности.
Больший модуль при неизменном числе зубьев увеличивает диаметр и размер зуба. При фиксированном диаметре он уменьшает число зубьев. Эти два случая нельзя смешивать: влияние на прочность и массу различается.
Рекомендуемые стандартные значения помогают выбрать инструмент и унифицировать детали, но попадание в ряд не подтверждает работоспособность. Необходимые расчёты нельзя заменить одной формулой по диаметру.
Если заменяют готовую шестерню
Модуль согласуют с ответной деталью, межосевым расстоянием и всей геометрией пары. Его нельзя просто округлить до ближайшего значения по результату одного замера. Для изношенной детали используют дополнительные измерения — определение модуля по образцу.
Что передать инженеру
Момент или мощность и обороты, режим нагрузок, требуемое передаточное число, габариты, ресурс и условия смазки. При наличии узла — его схему и данные ответного колеса. Выбор параметров новой передачи относится к проектированию; изготовление по готовым данным — к работе по чертежу.
Частые вопросы
Можно ли определить модуль по наружному диаметру?
Для наружной прямозубой шестерни без смещения, с коэффициентом высоты головки зуба 1, возможна предварительная оценка m ≈ dₐ / (z + 2). Для другой геометрии и изношенной детали необходимы дополнительные данные.
Большой модуль всегда прочнее?
Нет такого универсального правила. Нужно указать, что остаётся неизменным: диаметр, число зубьев, ширина или материал. Работоспособность определяется расчётом всей пары.
IT9 означает точность зубьев?
Нет. IT — обозначение квалитета размерных допусков. Требования к зубчатой точности задаются отдельной системой и применимым стандартом.
