齿轮模数计算器 - 模数齿数对照与径节换算

输入模数与齿数,秒算分度圆、齿顶圆、齿根圆、全齿高与两轮中心距,支持模数↔径节 DP 双向换算,纯本地计算。

适用于标准直齿圆柱齿轮(正常齿制 ha*=1、c*=0.25),模数序列按 GB/T 1357 自动吸附,适合机修测绘与机械传动速算。

齿轮参数

已为标准模数 m2(GB/T 1357 第一系列)。

按标准直齿圆柱齿轮正常齿制计算:齿顶高系数 ha*=1,顶隙系数 c*=0.25,齿根高 hf = 1.25m,全齿高 h = 2.25m。变位齿轮、斜齿轮(用法向模数)不适用本页公式。

计算结果

标准安装中心距 a = m(z₁+z₂)/2

50mm

参数公式齿轮 1(z=20)齿轮 2(z=30)
分度圆直径 dd = m·z4060
齿顶圆直径 dada = m(z+2)4464
齿根圆直径 dfdf = m(z−2.5)3555

齿顶高 ha = m

2 mm

齿根高 hf = 1.25m

2.5 mm

全齿高 h = 2.25m

4.5 mm

顶隙 c = 0.25m

0.5 mm

齿距 p = πm

6.283 mm

传动比 i = z₂/z₁

1.5

采用模数 m = 2 mm;中心距为无侧隙标准安装理论值,实际装配考虑侧隙与公差。

公制模数 ↔ 英制径节 DP 换算

换算关系:m = 25.4 / DP(25.4 mm/英寸)。径节 DP 为每英寸分度圆直径上的齿数,数值越大齿越小。

DP = 10 → 模数 m = 25.4 / 10

m = 2.54 mm

最近标准模数为 m2.5(第一系列),换算值本身非标准值。

常用 DP ↔ m 对照

英制径节制齿轮与公制模数制齿轮齿形参数不同,换算值仅供对照参考,替换配件时请核对齿形角(20° / 14.5°)与齿制。

# 什么是齿轮模数计算器

齿轮模数计算器是一款面向机修与机械传动的在线速算工具:输入模数 m 和齿数 z,立即得到分度圆直径 d = mz、齿顶圆直径 da = m(z+2)、齿根圆直径 df = m(z−2.5) 与全齿高 2.25m;再输入配对齿轮齿数即可算出标准安装中心距 a = m(z₁+z₂)/2。工具还内置公制模数与英制径节 DP 的双向换算(m = 25.4/DP)以及 GB/T 1357 标准模数序列吸附,测绘旧齿轮、采购备件时尤其方便。全部计算在浏览器本地完成。

# 如何使用本工具

  1. 输入模数 m(可勾选"吸附到标准模数",输入值自动归到 GB/T 1357 序列并保留原值提示);
  2. 输入两个齿轮的齿数 z₁、z₂(单齿轮几何只看齿轮 1 一列即可);
  3. 读取分度圆、齿顶圆、齿根圆与中心距,点击"复制结果"粘贴到工单;
  4. 遇到英制齿轮,切到"径节 DP → 模数 m",输入 DP 即得到公制模数。

# 齿轮几何计算公式(标准直齿、正常齿制)

  • 分度圆直径:d = m·z,模数是每齿占分度圆直径的毫米数;
  • 齿顶圆直径:da = m(z + 2),齿顶高 ha = m(ha* = 1);
  • 齿根圆直径:df = m(z − 2.5),齿根高 hf = 1.25m(含顶隙 0.25m);
  • 全齿高:h = 2.25m;齿距:p = πm;
  • 标准中心距:a = m(z₁ + z₂) / 2,即两轮分度圆半径之和;
  • 模数 ↔ 径节:m = 25.4 / DP,如 DP 10 对应 m 2.54。

# 常见问题 (FAQ)

齿轮模数是什么?

模数 m = d / z,是分度圆直径除以齿数得到的每齿长度(mm),反映轮齿的大小:模数越大,齿越厚、承载能力越高。 例如 m=2、z=20 的齿轮分度圆直径 d = 2×20 = 40 mm,齿顶圆 da = 44 mm,齿根圆 df = 35 mm。 我国国标 GB/T 1357 规定了 1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10 等标准模数序列,设计时应优先选用。

模数和径节 DP 怎么换算?

径节 DP 是英制单位,表示每英寸分度圆直径上的齿数,与公制模数互为倒数关系:m = 25.4 / DP,DP = 25.4 / m。 例如 DP 10 的齿轮对应 m = 25.4 / 10 = 2.54 mm。注意英制径节制齿轮与公制模数制齿轮齿形体系不同,换算值仅供对照,不能直接互换啮合。

为什么齿数少于 17 会根切?

标准直齿圆柱齿轮(ha* = 1、压力角 20°)不发生根切的最少齿数是 17。齿数少于 17 时,刀具顶部会切去齿根部分渐开线,削弱齿根强度。 工程上常用变位齿轮(正变位)来避免根切,此时齿顶圆、齿根圆与中心距都会偏离本页标准公式,需另行计算。

算出的中心距是装配尺寸吗?

a = m(z₁+z₂)/2 是无侧隙标准安装的理论中心距。实际装配要预留齿侧间隙,箱体孔距公差、轴承游隙都会影响最终啮合质量, 加工与检修时请结合图纸公差与接触斑点检查确认。

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