
【机】 diametral pitch
在机械工程领域,径节(英文:Diametral Pitch,缩写为DP)是齿轮设计中的一个关键参数,用于描述齿轮齿的大小和密度。其定义为:齿轮的分度圆直径(单位:英寸)上每英寸所对应的齿数。计算公式为:
$$ DP = frac{N}{d} $$
其中:
与齿距的关系
径节($DP$)与周节($Circular Pitch$,即相邻两齿在分度圆上的弧长$P_c$)互为倒数关系: $$ DP = frac{pi}{P_c} $$ 径节越大,齿轮齿越小、齿数越密集;反之则齿越大、齿数越稀疏。
英制单位标准
径节是英制齿轮系统的核心参数(如美国、英国),而公制系统采用模数(Module, $m$)作为标准,两者换算关系为: $$ m = frac{25.4}{DP} $$
设计选型依据
工程师通过径节值直接确定齿轮的尺寸兼容性。例如,两个啮合齿轮必须具有相同的径节,否则无法正确传递运动。
强度与承载能力
径节影响齿轮的齿厚和齿根强度。高径节齿轮(小齿)适用于精密仪器,低径节齿轮(大齿)常用于重型机械的高扭矩场景。
若一个齿轮的分度圆直径为 4 英寸,齿数为 20,则其径节为: $$ DP = frac{20}{4} = 5text{(单位:1/英寸)} $$ 表示该齿轮每英寸分度圆直径上有 5 个齿。
“径节”一词在不同语境中有两种主要含义,需结合具体领域进行解释:
指代竹子的形态特征,常见于古典诗文。例如:
主要用于英制齿轮系统,定义及计算方式如下:
基本概念
径节(Diametral Pitch)是圆周率π与齿距ρ的比值,公式为:
$$ P = frac{π}{ρ} $$
单位为1/英寸,与公制模数(m)互为倒数关系。
与模数的换算
径节(P)与模数(m)的转换公式为:
$$ P = frac{25.4}{m} $$
其中P单位为1/英寸,m单位为毫米。径节数值越大,齿轮齿的尺寸越小。
应用领域
常见于渐开线花键、齿轮联轴器等机械部件设计,是确定齿形和传动效率的关键参数。
“径节”需根据上下文区分:文学中借竹喻志,工程中则为齿轮设计参数。若需进一步了解公式推导或历史用例,可参考机械手册或古典文献。
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