節圓[齒輪節圓]

在定傳動比的齒輪傳動中，節點在齒輪運動平面的軌跡為一個圓，這個圓即為節圓。此時齒輪傳動可以認為兩個齒輪的節圓相切做純滾動。一對標準齒輪處在正確安裝位置時，即兩齒輪的分度圓相切時，此時的分度圓與節圓重合。

基本信息

• 中文名：節圓
• 英文名：pitch circle

• 所屬學科：機械設計製造
• 本 質：節點在齒輪運動平面的軌跡
• 作 用：齒輪重要參數
• 辨 別：節圓和分度圓

定義

節圓[齒輪節圓]

一對互相嚙合的齒輪中，分別以兩輪中心為圓心的一對假想相切圓；當兩輪轉動時，這兩圓相對滾動而無滑動。它是齒輪設計時所必需的一個重要概念。 節圓也可以指在振動過程中，圓板上一個或多個以上的與邊界圓同心的圓的位移保持為零，如圖所示。當兩齒輪正確嚙合時，安裝中心距為一對齒輪安裝後嚙合時的實際中心距，其值等於兩嚙合齒輪節圓半徑之和。

區別

節圓：齒輪嚙合傳動時在節點處相切的一對圓。對於一個單一的齒輪來說是不存在節圓的。而且兩齒輪節圓的大小顯然是隨其中心距的變化而變化的。

分度圓：齒輪的分度圓是一大小完全確定的圓，不論這個齒輪是否與另一齒輪嚙合，也不論兩輪的中心距如何變化，每個齒輪都有一個唯一的大小完全確定的分度圓。

節圓和分度圓的聯繫：在標準中心距條件下嚙合的一對漸開線齒輪，其節圓與分度圓重合；在非標準中心距條件下嚙合時，其節圓與分度圓不重合。節圓只有嚙合時才存在，而分度圓各個齒輪都存在。

節圓直徑

節圓直徑是齒輪的一個重要參數，節圓直徑是兩個齒輪的交接點（切點）。節圓在齒輪不變位時也等於分度圓。

節圓直徑的計算公式：d=2A/i+1，其中A——中心距，i——速比Z2/Z1。如果標準齒輪那是很容易的，節圓直徑就等於分度圓直徑d=mZ，嚙合角就是20°（或14.5°）。

計算

節圓直徑是齒輪的一個重要參數，齒輪上的很多數據都是與節圓直徑有關的。比如：齒數*模數=分度圓直徑。

對外嚙合齒輪（變位和非變位齒輪）：

節圓半徑=中心距*齒數/齒數和

對內嚙合齒輪（變位和非變位齒輪）：

節圓半徑=中心距*齒數/齒數差

存在條件

節圓在嚙合時才存在，單個齒輪不存在嚙合問題，也就沒有節點，沒節點就沒有節圓。 它們的定義是：

節點：一對漸開線齒廓不論在哪一點嚙合傳動，其嚙合點的公法線必與這對齒輪的連心線交於一定點，這個定點就是節點。

節圓：以齒輪中心為圓心過節點所作的圓稱為節圓。

結論：節點只有在一對齒輪嚙合時才會產生（齒輪與齒條嚙合時也相同會產生），因而單個齒輪不存在節圓。

其他意義

節圓一般意義為，兩個齒輪嚙合時相對速度瞬心P點為兩個齒廓的嚙合節點，節點與齒輪中心（基圓圓心）的連線長度即為節圓半徑，畫圓即為節圓，兩嚙合齒輪的節圓相切。但有時螺栓頭下一般製成凸台的樣式也叫節圓，可以防止應力集中，增加支承面強度，保證不掉頭。