2024年5月30日发(作者：)

进口起动机驱动齿轮的测绘及计算

1、起动机驱动齿轮概述

起动机的驱动齿轮全部采用渐开线直齿圆柱齿轮，为了更好的与齿圈啮合，一般都在其

啮合端非啮合面切有45°的倒角，起动机齿轮的精度在汽车工业比较发达的国家及我国起

动机驱动齿轮标准中都未作明确的规定，但从其传动情况来看应该属于9~10级精度。齿轮

可用材料较多，模数小的齿轮还是以18CrMnTi和20CrMnTi最好，此材料在切削加工后进

行渗碳淬火，渗碳层的深度一般为0.7~1.2mm，表面硬度应为洛氏硬度HRC55~61,似嫌过高，

按美国SAE J543C起动机驱动齿轮与齿圈的标准，其硬度可选用在HRC45~55之间。

2、起动机驱动齿轮的基本参数及其计算公式

2.1 齿形

渐开线形

2.2 齿数Z

起动机的驱动齿轮齿数一般为9~14齿，但个别情况齿数有少于7齿的，甚至5齿的，

多的可达到19齿。

2.3 模数m

齿轮的模数是由齿轮的强度计算决定的，模数愈大，则齿轮强度愈大。

模数制 径节制 双径节制

前苏联、日本

德国BOSCH

法国

英国、美国

2.4 分度圆直径d

0

分度圆直径为齿数与模数的乘积，即d

0

=Zm

2.5 压力角α

0

在起动机驱动齿轮中所采用的压力角主要有20°，15°和14.5°三种，但在个别模数

很小的驱动齿轮中，也有极少数采用压力角为12°的齿轮。

20°

前苏联(在机壳直径为115mm以上时规定)

日本

德国、波兰、匈牙利、捷克

英国、法国、美国

2.6 全齿高h

全齿高简称为齿高。全齿高是指齿顶圆半径与齿根圆半径之间的径向距离。齿高h又被

分度圆分成两部分，一部分是由分度圆半径到齿顶圆半径之间的径向距离叫做齿顶高h’，

另一部分是由分度圆半径以内到齿根圆半径的径向距离叫做齿根高h”，所以全齿高h= h’+

h”。

2.7 正常齿与短齿

齿顶高h’和模数m的比值叫做齿顶高系数f

0

，即f

0

= h’/m。当齿顶高系数f

0

=1，即h’=m

时，称正常齿。另外还有一种齿顶高较正常齿顶高短一些，则叫做短齿。根据我国部颁标准

和前苏联国家标准的规定：汽车、拖拉机用起动机驱动齿轮均采用短齿，并且规定齿顶高系

1

√

√

√

√

√

模数与径节换算关系：m=25.4/DP 或DP =25.4/m

压力角α

0

15°

√

14.5°

√

√

√

数f

0

=0.8。

为了获得短齿，在径节制齿轮中还采用了一种双径节制齿轮，即DP

f

/DP

h

, DP

f

用来计算

该齿轮的分度圆直径，DP

h

计算该齿轮的齿高，也就是说分度圆按较小的径节计算，而齿高

则按较大的径节来计算。英美起动机齿轮常用的双径节(DP

f

/DP

h

),有12/14、10/12、8/10、和

6/8四种，换成模数制（m

f

/m

h

）后，则为2.117/1.184、2.54/2.117、3.175/2.54、4.233/3.175。

2.8 径向间隙系数C

0

简称径隙系数，当两齿轮互相啮合时，为了避免一齿轮的齿顶端与另一齿轮的齿根端相

抵触，所以在一齿轮的齿顶圆与另一齿的齿根之间留有一些距离，这个距离就称为径向间隙，

径向间隙和模数的比值称为径向间隙系数。径向间隙系数各国都有标准规定，一般在

0.157~0.3左右。我国及前苏联标准规定，标准齿形径向间隙系数C

0

为0.25，短齿齿形径向

间隙系数C

0

为0.3。双径节制的径向间隙系数C

0

规定为0.25。

2.9 变位系数ξ

变位系数又称修正系数。根据理论计算，不发生根切现象的标准齿轮最小齿数是：

α=20°，f

0

=1，Z

min

=17

α=20°，f

0

=0.8，Z

min

=14

α=15°，f

0

=1，Z

min

=30

α=15°，f

0

=0.8，Z

min

=24

起动机的驱动齿轮轮齿数绝大部分都在14齿以下，为了避免根切，增加齿根强度，所

以起动机驱动齿轮大都是正变位齿轮。

齿轮正变位的实质是增加齿顶高的高度，而减少齿根高的高度，使齿顶高与齿根高的比

例有了改变，但整个全齿高h仍然不变。为了得到这种变位齿轮，在切削加工时就必须使齿

轮刀具对齿轮相对位移一个距离x，此移动距离x叫做变位距，用模数除变位距x所得的数

值叫做变位系数ξ，即ξ=x/m,因此，未作变位的标准齿轮的变位系数ξ为0。

值得注意的是在双径节齿轮中，除了用较小的径节来计算分度圆，而用较大的径节来计

算齿高的一种方法获得短齿以外，为了进一步增加齿的强度，在美国标准SAE J543C起动

机驱动齿轮与齿圈以及英国标准BS3055：1958内燃机用起动机驱动齿轮与齿圈参数中都规

定，绝大部分的齿轮齿顶圆直径是加大1个齿的尺寸，如本身齿轮是9齿的，便采用10齿

的外经，10齿的齿轮则采用11齿的外经。

确定变位系数ξ的方法很多，但从修理的角度来看，既简便又能满足原设计要求的常用

办法是，测量齿顶圆的直径D

e

、模数m、齿数Z等参数以后，以确定其变位系数ξ。

如在测出齿顶圆直径D

e

、模数m、齿顶高系数f

0

以后，即可用D

e

=m(Z+2f

0

+2ξ)求出变

位系数ξ值。同理对双径节制齿轮来讲可用：

D

e

Z

2

DP

f

2

DP

h

求出变位系数ξ值来。

另外也可在算出非变位齿轮的标准直径后，拿标准直径与实测直径对比也可求出变位系

数，即

D

e

D

e

2m

'

对径节制来讲

(D

e

D

e

)DP

2

'

f

2