齿轮压力角是指齿轮上齿面和轮齿的所形成的压力线与齿轮法线的夹角。在齿轮传动中,齿轮的载荷主要是由于齿面产生的压力而引起的,因此齿面上的压力线对于齿轮延长使用寿命和提高传动效率非常重要。而齿轮压力角则是反映齿面上的压力分布情况的重要参数。在设计齿轮时,需要考虑齿轮的载荷、齿数、模数等因素,而齿轮压力角就是这些因素中的重要参数之一。
通常所说的齿轮压力角,指的是齿轮分度圆上的压力角。压力角其实是抵抗力的有效角,也就是压力角是削弱了推力,啮合角才是真正有用的分量计算角。对于齿轮传动,压力角α是从动轮齿上所受驱动力P的方向线与P力作用点C的速度vc方向线之间的夹角α,压力角α的大小随着轮齿啮合位置的不同而变化。在齿轮传动中,压力角同样表示受力方向和运动方向所夹的锐角。但实际上在齿轮的齿廓上,各点的压力角并不完全相同。压力角是指在齿轮啮合过程中,齿面上某点的法线与该点的相对速度方向之间的夹角。对于渐开线齿轮,压力角会随着齿轮上的位置不同而变化。
在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20°或25°。
压力角的选择对齿轮的性能有很大影响。小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。
综上所述,齿轮压力角是齿轮设计中的一个重要参数,它反映了齿面上的压力分布情况,对齿轮的承载能力和传动效率有重要影响。在设计齿轮时,需要根据具体的应用场景和需求选择合适的压力角。