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1956年发掘的河北安午汲古城遗址中，发现了铁制棘齿轮，轮直径约80毫米，虽已残缺，但铁质较好，经研究，确认为是战国末期（公元前3世纪）到西汉(公元前206～公元24年)期间的制品。1954年在山西省永济县蘖家崖出土了青铜棘齿轮。参考同坑出土器物，可断定为秦代(公元前221～前206)或西汉初年，轮40齿，直径约25毫米。关于棘齿轮的用途，迄今未发现文字记载，推测可能用于制动，以防止轮轴倒转。

压力角α rb=rcosα=1/2mzcosα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”。在某些场合也有采用α=14.5° 、15° 、22.50°及25°等情况。分度圆直径d=m*z中心距a=1/2*m(z1+z2)正确啮合条件m1=m2,α1=α2,β1=β2为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准直尺圆柱齿轮，应取z1≥17。Z2=u·z1。

齿根圆直径=（齿数-2ha*-2*hc*）*模数对于标准齿轮：ha*=1,hc*=0.25;其他非标准齿轮另取比如：M4、齿32齿顶圆直径=（32+2*1）*4=136mm分度圆直径=32*4=128mm齿根圆直径=（32-2*1-2*0.25） *4=118mm这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。模数表示齿轮牙的大小。齿轮模数=分度圆直径÷齿数

直径计算方法齿顶圆直径=（齿数+2ha*）*模数分度圆直径=齿数*模数

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