ha*就是齿顶高系数,对正常齿就是1,压力角20度的话就是α=20°,代进去sin²20°≈0.117,最少齿数就是2×1/0.117≈17齿,书上那个17就是这么来的。
推导其实就是从啮合线能不能切到齿根那点倒推出来的。你先把基圆画出来,啮合线跟齿廓对称线交那点要是落到基圆里头,齿根就肯定被切掉,齿根过渡曲线那段就是根切。这个临界条件就是啮合线终点刚好落在齿根圆上,再晚一点都不行。
几何上把这条临界啮合线的位置用角度表示,从节点沿啮合线滚到齿顶那点的距离是rb·(tanαa-α),从节点滚到齿根圆对应的展开角是r/m+z·invα这么一套关系,两边相等就出那个式子了。具体每一步是纯三角变换,sin²α是合并两个sinα相乘消出来的,齿顶高系数ha*就是齿顶高除以模数,单独提出来当系数用,跟m没关系所以直接留在外面。
你要真想一步步跟,就拿压力角15度试试手算一遍,2×1/sin²15°≈2/0.067≈30齿,对得上短齿制最少齿数的结果,这个数字自己算出来比光看书印象深。