齿轮传动1案例
齿轮传动1
rb—基圆半径； NK—渐开线发生线 θ K—渐开线上K点的展角
发生线
rb
O
qK 展角 基圆
rK—渐开线上K点的向径
基圆半径 rb
2.渐开线的性质：
Fn vK
K
N rK
K A
(1) 发生线沿基圆滚过的一段长度 等于基圆上相应被滚过的一段弧 ︵ 长，即 KN AN
K
rb
O
qK
(2) 发生线沿基圆滚动时，其与基 圆的切点N为速度瞬心，故发生 线 KN 是渐开线上K点的法线。又 因为发生线始终与基圆相切，所 以渐开线上任一点的法线必与基 圆相切。
正常齿制（标准）
ha
a
a
短齿制（非标准）
1
0.25
0.8
0.3
c
注：一般齿轮多为正常齿制
（四）渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸
1）.标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算(表3)
表5-4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸公式表 名 称 模 数 压力角 齿顶高系数 顶隙系数 齿 数 分度圆直径 基圆直径 代 号 m 公 式 按表5-2选用标准值
返回
（七）渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
1、渐开线齿轮的正确啮合条件
r1 r1
如图，要使两对轮齿能正确地 同时进行啮合，则两齿轮相邻 两齿同侧齿廓的法线齿距必须 相等，即 K1M1 K2 M2
齿轮传动系统故障处理实例
齿轮传动系统故障处理实例
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
齿轮传动系统是机械设备中常见的传动方式，通过齿轮的啮合实
现动力的传递和转动的变速。在使用过程中，由于各种原因，齿轮传
动系统可能会出现故障，影响设备的正常运行。下面将结合实际案例，探讨齿轮传动系统故障处理的方法。
故障一：齿轮传动系统异响
某工厂的生产线上，一台齿轮传动系统的设备突然出现了明显的
异响声，工作人员发现设备的转速明显下降。经过检查发现，此问题
是由于齿轮啮合处的润滑不足引起的。
解决方法：
1. 首先停止设备运行，确保齿轮处于停止状态。
2. 清除齿轮啮合处的积聚物，包括灰尘、油污等。
3. 对齿轮传动系统进行润滑，添加适量的润滑油或润滑脂。
4. 检查齿轮的啮合情况，确保齿轮的啮合角度正确，齿轮没有损伤。
5. 重新启动设备，进行试运行，听取异响情况。
某机械设备的齿轮传动系统在运行过程中出现了卡滞现象，设备无法正常转动，影响生产进度。
某车间的设备的齿轮传动系统发现漏油现象，导致设备运行时油液不足，影响设备的正常工作。
解决方法：
1. 停止设备运行，确定漏油位置及漏油原因。
2. 检查齿轮传动系统的密封件，查看密封件是否损坏或老化。
3. 更换密封件，确保密封件的密封性能正常。
4. 检查润滑系统的管路和油路，查看是否存在堵塞或损坏。
5. 补充润滑油，确保润滑系统正常供油。
以上是关于齿轮传动系统故障处理的实例及解决方法，希望对大家有所帮助。在日常的设备维护过程中，及时发现并处理齿轮传动系统的故障是保证设备正常运行的关键。定期对齿轮传动系统进行检查和维护，可以延长设备的使用寿命，提高设备工作效率，保障生产线的稳定运行。
齿轮传动原理1
分度圆
h
d=mz m为标准值 齿根圆
r rf
ra
5、齿顶高ha：d与da之间
齿轮轴线 O
端面
齿根高hf：d与df之间
齿全高h：h=ha+hf
6、法向齿距：相邻两齿同侧齿廓之间在法线方向上的距离Pn
7、基节： 基圆上的周节（齿距）Pb
由渐开线性质可知： Pb ＝Pn
db zPb dK cosK d cos zP cos
Vc
(P12) c k1k
i12
1 2
O2C O1C
n
o2
由此可见，两轮的瞬时传动比与瞬时接触
2
ω2 P23
点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。 3
1、齿廓啮合基本定律
要使两齿轮的瞬时传动比为一常数，则不论
两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿 廓公法线都必须与连心线交于一定点C
二、渐开线的性质
(1)NK = N K0
(2) 渐开线上任意一点的法线必 切于基圆，切于基圆的直线
必为渐开线上某点的法线。 与基圆的切点Ｎ为渐开线在 ｋ点的曲率中心，而线段NK 是渐开线在点ｋ处的曲率半径
Vk
k
发生线
K
Pk rk
N rb k k K0
(３渐)渐开开线线上齿点廓Ｋ各的点压具力有角不同的
如图：N1N2为啮合点的轨迹，
齿轮传动幼儿园教案
齿轮传动幼儿园教案
1. 教学目标
•知道什么是齿轮传动；
•能够辨认齿轮和认识不同的齿轮传动方式；
•能够制作简单的齿轮传动物件，并解释其工作原理；
•提高幼儿的动手能力和观察能力。
2. 教学准备
•齿轮模型或实物；
•手动绕线器、电动马达、小电灯泡、电池盒、各种大小和形状齿轮、轴承；
•齿轮传动的图片或视频；
•齿轮传动的书籍或教具。
3. 教学过程
3.1 齿轮传动的介绍
•用图片或视频等形式展示齿轮传动的动画；
•谈论齿轮的基本概念，如齿数、模数等。
3.2 齿轮的分类
•将不同齿轮的实物拿出来让孩子观察、感受；
•介绍不同齿轮的分类，如圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮等。
3.3 齿轮传动实例
•引入一些日常生活中使用齿轮传动的物件，例如手表、自行车、玩具车等；
•分享一些关于齿轮传动原理的故事或趣闻，使孩子们感受到齿轮传动的实用价值和趣味性。
3.4 制作齿轮传动物件
•由老师或家长出示制作齿轮传动物件的样例或模型，例如手摇发电机、小火车等；
•让孩子们依照样例或模型的要求自行制作。
4. 教学总结
•要求孩子们将自己制作的齿轮传动物件拿出来展示给大家；
•在交流中总结齿轮传动的原理和分类等内容；
•激发孩子们对齿轮传动的兴趣和探究欲望。
5. 课后延伸
•由老师或家长引导孩子们寻找齿轮传动的应用，例如看看手表或闹钟的内部构造、豆浆机或榨汁机中的齿轮传动等；
•指导孩子们制作更为复杂的齿轮传动物件，并讲解更深入的齿轮原理和技术；
6. 教学评价
通过本次课程，希望孩子们能够对齿轮传动有一定的了解，认识到其在社会生活中的重要性，从而提升其动手能力和对科技的兴趣，培养其对未来物理、工程科学的探索精神。
齿轮传动系统故障处理实例
齿轮传动系统故障处理实例
1. 故障描述
在一个工业设备中，齿轮传动系统出现了故障。操作人员报告说，在正常运行中突然听到一声巨响，设备停止运转。经过检查发现，主要故障部件是齿轮传动系统中的一对齿轮。
2. 故障分析
2.1. 负荷过大导致齿轮损坏
首先要检查传动系统的负荷是否过大。如果负荷超过了齿轮的承载能力，齿轮就会因过大的压力而损坏。可以通过检查传动系统的设计参数以及实际的工作负荷来判断是否存在负荷过大的问题。
2.2. 齿轮润滑不良导致齿轮磨损
齿轮传动系统的润滑状态也是一个重要的因素。如果润滑不良，摩擦会导致齿轮表面磨损，进而导致齿轮失效。可以检查润滑系统的工作状态，包括润滑油的质量和量是否符合要求，润滑油是否有污染物等。
2.3. 齿轮配合间隙不合理导致齿轮噪音和损坏
齿轮之间的配合间隙也会影响传动系统的工作。如果配合间隙过大或过小，会产生噪音和振动，同时也容易导致齿轮的损
坏。可以通过检查齿轮的配合间隙是否符合设计要求来判断是
否存在此类问题。
3. 故障处理
3.1. 更换齿轮
在齿轮损坏的情况下，最常见的处理方法是更换齿轮。可以
根据齿轮的类型、尺寸等参数来选择和更换合适的齿轮。
3.2. 检查和调整负荷
为了避免类似的故障再次发生，还需要检查和调整传动系统
的负荷。可以根据设备的工作条件和要求来重新评估和调整工
作负荷，确保不会超过齿轮的承载能力。
3.3. 检查和维护润滑系统
润滑系统的工作状态直接影响齿轮的寿命和运行效果。需要
检查和维护润滑系统，包括更换润滑油、清理润滑油污染物、
检查润滑油管道是否存在堵塞等。
齿轮传动例题
F1 S1 F1 F2 S2 F2
1
F1
S1
YF1YS1
F1
2.8 1.56 0.0104 420
2
F2
•
大齿轮Z =60，查表得Y
YF 2YS 2
2.28, YS 2 1.73, 则
F 2
2.28 1.73 0.01038 380 YF 2YS 2
F1 F2
③设计计算中，取
YF YS
F
Y Y Y Y max F 1 S1 , F 2 S 2 F 1 F 2
。
h 6 F cos a F m YF 2 SF cos a m
3 ．齿形系数玲的意义及主要影响因素 在齿根弯曲应力计算式推导过程中，定义齿形系数
•
•
• •
例4 .8 如例图4. 6 所示，一起重装置由电动机和齿轮减速器驱动，已知电动机功率为 PkW ，转速为n r/min ，最大起重量为QN ，起升速度为v m/s。电动机及齿轮减速器 的承载能力刚好满足要求。试问： ( l ）若v不变，而起重量提高到2QN ，电动机是否要换？齿轮是否能用？ ( 2 ）若将最大速度提高到2v，最大起重量降为Q/2 ，电动机是否要换？齿轮是否能用？ ( 3 ）若仅将传动比i 下降为i/2 ,电动机和齿轮是否能用？
齿轮传动1
9.2 齿轮材料及热处理
9.2.1 齿轮材料 齿轮材料的基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。常用材料见表 。 齿轮材料的基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。常用材料见表9-1。 （1）齿轮直径大于 ）齿轮直径大于500mm，采用 ； ，采用ZG； （2）开式低速齿轮传动：HT或QT； ）开式低速齿轮传动： 或 ； （3）低速重载齿轮传动：综合性能好的材料； ）低速重载齿轮传动：综合性能好的材料； （4）受冲击载荷的齿轮：韧性较好的齿轮； ）受冲击载荷的齿轮：韧性较好的齿轮； （5）高速、轻载、低噪音的齿轮传动：非金属材料； ）高速、轻载、低噪音的齿轮传动：非金属材料； 9.2.2 齿轮的热处理方法 软齿面：齿面硬度 硬齿面：齿面硬度
u ±1 2 • u d 1 sin α 其中 u = z2 / z1 = d2 / d1
1
ρ1
±
1
ρ2
u ±1 2 = • u d 1 sin α
2
F nc = KF n
2 KT 1 = d 1 cos α
1 (d a = 2
令ZE =
± d1) ⇒ d1
1 + 1− µ E 2
mm
其中：[σ
F
]=
σ
F lim
SF
计算模数时，比较YF1YS1/[σF1]与YF2YS2/[σF2]的大 计算模数时，比较Y 小，代入大值 配对的大小齿轮的弯曲应力不等
齿轮传动设计例题
本章重点：
1、齿轮传动的受力分析； 2、齿轮传动的失效形式及其设计准则； 3、圆柱(直齿、斜齿)齿轮传动的强度计算 。
本章难点：
1、齿轮传动的受力分析； 2、圆柱齿轮传动的强度计算 ； 3、直齿锥齿轮强度计算 。
§11-4 直齿圆柱齿轮传动强度计算
四、齿轮强度比较方法
1、接触强度相等的条件：
H1H2
答：(1) 方案二 d 1m z124 08 0 m m
与方案一的d1相同，齿面接触疲劳强度不变，可用。
方案三 d 1m z12 3 06 0 m m
比方案一的d1减小，齿面接触疲劳强度不够，不可用。
(2) 方案一与方案二相比较，应采用方案二更合理，因为在不变 的条件下，齿数多、模数小有如下优点： 1、重合度ε↑，传动平稳； 2、齿高h↓，滑动系数↓，磨损↓； 3、da↓，齿轮重量↓，切削量↓。
[σH]1＝[σH]3= 550 MPa，[σH]2＝[σH]4=420MPa；传动的摩擦损耗可 忽略不计，假设两对齿轮传动的载荷系数K相同。试：
(1)标出齿轮2轮齿螺旋线的旋向，以使 II轴轴承上所受轴向力小些； (2)画出各齿轮的受力图(力的作用点和方向)； (3)判断哪个齿轮的n Ι接触强度最弱n ΙΙ
齿轮
模数 齿宽
编号 齿数 (mm) (mm)
齿形 系数
应力修正 许用接触
(完整版)机械设计基础齿轮传动设计例题
例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。
解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数
1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ，σFE1=230MPa ；大齿轮选用45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ，σHLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。
3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。
对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。
2. 按齿面接触强度设计
设计公式5-48
1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。
2）小齿轮传递的转矩 11
2.7955095507
3.671350
P N m n T =⨯=⨯=⋅
3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。
4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。
5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。
齿轮传动生活中的例子
齿轮传动生活中的例子
齿轮传动是一种常见的机械传动方式，它可以将一个轴上的转速和转矩传递到另一个轴上。在日常生活中，我们可以看到很多齿轮传动的例子。
1. 自行车后轮传动系统：自行车的后轮传动系统是一个非常典型的齿轮传动。通过链条的连接，车手的脚蹬动齿轮，齿轮再传递到后轮上，推动车辆前进。
2. 汽车变速箱：汽车的变速箱也是一种齿轮传动。通过不同大小的齿轮组合，可以改变发动机输出的转速和转矩，以适应不同的行驶速度和路况。
3. 手表的机芯：手表的机芯中也使用了很多齿轮传动，通过齿轮的相互咬合，将机芯的机械运动传递到指针上，显示时间。
4. 风力发电机：风力发电机的叶片通过轴将风能转化成机械能，然后通过齿轮传动将机械能转化成电能。
5. 机器人关节传动：机器人的关节传动中也用到了齿轮传动。通过不同大小齿轮的组合，可以实现机器人的灵活运动。
总之，齿轮传动在日常生活中扮演着非常重要的角色，它给我们的生活带来了很多便利。
- 1 -
齿轮传动典型例题解(设计)
齿轮传动典型例题（设计）
一、应熟记的公式：
60
21
n πω=
；;1055.91161n P T ⨯= η⋅⋅=1212i T T
1）直齿：112d T F t =； αtan ⋅=t r F F ； α
cos t
n F F = 。21t t F F -=；21r r F F -=。 2）斜齿：
21t t F F -=； 21r r F F -=； 21a a F F -=。 1212d T F t =；β
s c Z
m d n 011=。 βαcos /tan 11n t r F F ⋅=； βtan 11⋅=t a F F 。 3）圆锥：
21t t F F -=；21a r F F -=；21r a F F -=。 1
1
12m t d T F =
, )5.01(sin 1111R m d b d d φδ-=-=； 111cos tan δα⋅=t r F F ； 111sin tan δα⋅⋅=t a F F 。
R b R =φ，2
22
2
2
212
221d d Z Z m R +
=
+=；121221tan tan δδc Z Z n n i ==== 4）蜗轮蜗杆：21a t F F -=；21r r F F -=； 21t a F F -=。 1112d T F t =
，mq d =1； 2
2212d T
F F t a ==； αtan 221t r r F F F == 二、习题
1． 判断下列圆锥齿轮受力，设驱动功率为P ，主动轮转速为1n （方向如图示）。各齿轮几何参数均已知。求：（1）两轮各力的方向；（2）各力计算表达式。
齿轮传动设计计算实例
各类齿轮传动设计计算实例
例 1 设计铣床中的一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知：传递功率kW P 5.7=、小齿轮转速
min /14501r n =、传动比08.2=i ，小齿轮相对轴承为不对称布置，两班制，每年工作300d（天），使用
期限为5a（年）。
解：（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。小齿轮选用40Cr，调质，齿面硬度为240～260HBS；大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220 HBS（表8.5）。因是机床用齿轮，由表8.10选7精度，要求齿面粗糙度m ～R a μ2.36.1≤。
（2）按齿面接触疲劳强度设计
因两齿轮均为钢制齿轮，所以由（8.28）式得
()
[]
3
2
11143.76H d u u KT d σϕ+≥
确定有关参数如下： 1）齿数z 和齿宽系数d ϕ
取小齿轮齿轮301=z ，则大齿轮齿数4.623008.212=⨯==iz z ，圆整622=z 。 实际传动比
067.230
62
120===
z z i 传动比误差 %5.2%6.008
.2067
.208.20＜i i i =-=- 可用。
齿数比
067.20==i u 由表8.9 取0.9d ψ=（因非对称布置及软齿面） 2）转矩T 1
mm N mm N n P T ⋅⨯=⋅⨯⨯=⨯=4616
11094.41450
5
.71055.91055.9 3）载荷系数K 由表8.6 取35.1=K 4）许用接触应力[]H σ
[]N
NT
H H S Z lim σσ=
由图8.33c 查得 MPa MPa ，H H 5207752lim 1lim ==σσ
3章-齿轮传动设计1
直齿轮或高精度斜齿轮：Kα＝1.0～1.2 精度低于 7 级的斜齿轮：Kα＝1.2～1.4
机械设计
第三章 齿轮传动设计－直齿轮接触强度计算
三、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算
HP
MPa （校核式）
讨论
齿面接触疲劳强度主要取决于分度圆直径 d
d 越大，σH 越小, 接触强度 越高 (Fn 减小;齿廓平直)
模数 m 的大小对接触强度无直接影响 d1＝m z1
两齿轮的接触应力相等，σH1＝σH2
齿宽 b 的大小应适当， b 过大会引起偏载
为限制齿宽，令： d
则 b =ψd d1 ，
理论上，载荷 Fn 沿齿宽均匀分布；
实际上，由于轴的弯曲变形和扭转 变形，会引起偏载。
机械设计
第三章 齿轮传动设计－计算载荷
轴的弯曲变形：
齿轮随之偏斜，引起偏载。
不对称布置时，靠近轴承一侧受载大。
悬臂布置时，偏载更严重。
轴的扭转变形：
靠近转矩输入端的齿侧变形大，故受载大。
综合影响：
若齿轮靠近转矩输入端布置，偏载严重； 若齿轮远离转矩输入端布置，偏载减小。
最常用，经济、货源充足 35SiMn、40MnB、40Cr等 20Cr、20CrMnTi等 ZG310-570、ZG340-640等 HT350、QT600-3等
齿轮设计实例
【例1】设计一电动机驱动的带式运输机的两级减速器高速级的直齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率P 1=，小轮转速n 1=960r/min ，齿数比u =。
解：
1．轮齿部分主要几何尺寸的设计与校核
① 选定材料、齿数、齿宽系数 由表10-7选择常用的调质钢
小轮：45调质 HB 1=210～230， 大轮：45正火 HB 2=170～210，
取小轮齿数Z 1=22，则大轮齿数Z 2=uZ 1=×22≈98， 对该两级减速器，取?d =1。 ②确定许用应力： 许用接触应力
N Hlim H H min []Z S σσ=
许用弯曲应力
Flim ST NT
F Fmin
[]Y Y S σσ=
式中 ?Hlim1=560MPa ，?Hlim2=520MPa （图8-7（c ）），
?Flim1=210MPa ，?Flim2=200MPa （图8-7（c ））。
?Flim 按图8-26查取，应力修正系数Y ST =2，而最小安全系数?Hlim =?Flim =1（表8-5），故
H11560
[]5601σ⨯== MPa H21520
[]5201σ⨯== MPa F12102
[]4201σ⨯== MPa F22002
[]4001
σ⨯=
= MPa ③ 按齿面接触强度设计 由式
d 1
计算小轮直径。
载荷系数K =K A K V K β 取K A =1（表8-2），K V =，K β=（表8-3），故
K =1××=
小轮传递的转矩
T 1=×106p /n =×106×960=⋅
弹性变形系数Z E =（表10-5）。 节点区域系数Z H =。 将以上数据代入上式得
齿轮习题
齿轮传动
例1：如图所示，一对齿轮传动，1、3齿轮齿轮相同，2为小齿轮，不计摩擦损耗，问：
1）1、2齿轮分别为主动两种情况下，齿轮2的接触应力是什么循环
状态应力？弯曲应力又是什么性质的应力？ 2）按有限寿命计算，哪种情况下2的接触强度高？
3）若不计寿命的影响，哪种情况下，2的弯曲强度高？
解：1）1、2为主动时，接触应力均为脉动循环应力
⎩⎨
⎧为主动：单侧应力作用
为主动：双侧应力作用
21 1主动时，弯曲应力为对称
循环应力。
2主动时，弯曲应力为脉动
循环应力。
2）按有限寿命计算
1主动，双面受接触应力作用，每面循环次数N
2主动，单面受接触应力作用，循环次数2N 故：1主动接触强度高。 3）不计寿命影响
1轮主动：弯曲应力为对称循环应力，许用应力=[σ]×0.7 2轮主动：弯曲应力为脉动循环应力，许用应力=[σ] 故：2主动时，弯曲强度高。
例题2、图示两级斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿轮1的转向和螺旋线方向，齿轮2的参数m n =2mm, z 2=50, β=10︒，齿轮3的参数m n =4mm ，z 3=20。求：
1）使II 轴所受轴向力最小时，齿轮3的螺旋线应是何旋向？在图上标出齿轮2、3的螺旋线方向。
2）在图上标出齿轮2、3所受各分力方向。
3）如使II 轴的轴承不受轴向力，则齿轮3的螺旋角应取多大值？
由转矩平衡，T T 23=得：F d F d
t2t3⋅
=⋅2322
，代入得 tan tan tan /cos /cos tan ββββββ3232233
22
2===F F d d m z m z t2t3n3n2
第七章齿轮传动(1)
rv
zv min
z min cos
二、直齿锥齿轮的参数和几何尺寸
1)基本参数 标准值：大端模数、压力角（20°）
h 1, c 0.2
* a *
2)传动比 外锥距 R
d1 , d 2节圆直径
1 , 2节锥角
b d m1 nd1 b sin d1 (1 0.5 ) R i 1 1
* * hat han cos * ct* cn cos
直齿条
t
3、压力角（用斜齿条说明）
在abc中
ac tan t ab
' '
由于
ac 在a'b'c中 tan n ab
得：
b b' t a'
n
法面
斜齿条
ab a b tan n tan t cos
轮1为主动轮 轮2为主动轮
4.强度计算
齿面接触 疲劳强度
KT1 u 1 d1 75.63 mm 2 d [ ]H u
齿跟弯曲 疲劳强度
KT1YFS mn 1.243 mm 2 d z1 [ ]F
YFS如何选取？
六、斜齿轮传动的特点
（1）在传动中，其轮齿逐渐进入 和逐渐脱开啮合，传动平稳，冲击 和噪声小，适用于高速传动；
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机械设计基础-第8章齿轮传动
齿廓曲线的选择
1.常用的齿廓曲线 a.渐开线----应用最广 b.摆线----接触点应力小，无根切。 c.圆弧----承载能力大，无根切。
2.齿廓曲线的选择
满足传动比外，还必须满足强 度好、磨损少、效率高、寿命长。 制造安装方便以及容易于互换。
渐开线齿廓基本上能满足上述 要求，故其应用广泛。本章亦以 它为重点。
一、工程应用
❖ 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的一种传动 机构
❖ 用来传递空间任意两轴的运动和动力 工程应用实例： ❖ 汽车变速箱 ❖ 齿轮减速器
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二、特点
❖ 可用来传递空间任意两轴之间的运动和动力 ❖ 传动比准确、平稳 ❖ 结构紧凑，适用圆周速度和功率范围广 ❖ 机械效率高 ❖ 使用寿命长，工作安全可靠 ❖ 制造和安装精度要求较高，因而成本较高； ❖ 不宜用于远距离两轴之间的传动。
二、渐开线的性质
1) 发生线沿基圆滚过的长度等于基 圆上被滚过的弧长, KB AB
K k
2) 渐开线上任一点法线恒切于基圆
3) 切点是渐开线上K点的曲率中心， KB为曲率半径; 越接近基圆，曲率 半径越小，反之越大
B k A
rk
4) 基圆内无渐开线
rb
O
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渐开线的性质(续)
2、按齿形分
渐开线——常用 摆线——计时仪器 圆弧——承载能力较强 3.按使用情况分 动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
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4、按工作条件Biblioteka Baidu类
①闭式齿轮 传动 齿轮 传动封闭在 箱体内，具 有良好的润 滑条件，能 防尘。
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1．渐开线齿廓能保证定传动比传动
i12
1 2
O2 P O1 P
const
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2．渐开线齿廓传动具有可分性
由图可知，∆O1N1P∽∆O2N2P ， 故两轮的传动比又可写成
i12
=
1 2
=
O2P O1P
=
r2 r1
=
rb2 rb1
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设计齿轮的基准圆
❖齿槽宽ei:
分度圆上，p=s+e
❖在di圆周上, 齿间的弧线长 ❖齿顶高 ha：
❖齿距pi:
❖ 齿根高hf：
❖pi=si+ei
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❖ 图中是一对分别绕O1和O2 转动的平面齿轮的齿廓曲线， 它们在 K 点相接触。
❖ K 点称为啮合点。 ❖ 过啮合点 K 作两齿廓的公
法线 n-n 与两齿轮的连心
线 O1O2 ，交于点 P。
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❖ 根据瞬心的概念可知：交点 P是两齿轮的相对瞬心。此
时1 和2 在点P 的速度相等
vP O1P 1 O2P 2
• 故两轮的瞬时传动比为
i12
1 2
O2 P O1P
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❖ 相互啮合的一对齿轮，在任 一位置时的传动比，都与其 连心线 O1O2 被啮合点处的公 法线所分成的两段长度成反 比——齿廓啮合基本定律
• 满足齿廓啮合基本定律的一对 齿廓称为共轭齿廓
②开式齿轮 传动 齿轮 外露，润滑 条件差，不 能防尘。
③半开式齿轮传动 齿轮在护罩内，但不 密封，可以设置油池 润滑，润滑条件较好； 亦有的仅把齿轮罩上， 只起防尘作用，润滑 条件较差。
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8.2齿廓啮合基本定律
齿轮传动平均传动比:
❖ 齿轮机构的瞬时传动比是两齿轮的瞬时角速度 之比，即
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8.3 渐开线齿廓及其啮合特性
一、渐开线的形成 二、渐开线的性质 三、渐开线齿轮的啮合特性
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一、渐开线的形成
❖ 当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨 迹---该圆的渐开线
❖ 该圆称基圆(rb)；该直线称为发生线
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定传动比传动条件
❖ 不论两轮齿廓在何位置啮合，过 啮合点所作的两齿廓公法线必须 与两齿轮的连心线相交于一定点
❖ P点称为啮合节点（简称为节点）, 过节点所作的圆称为节圆
❖ 两齿轮啮合传动可以看成两个节 圆作纯滚动
❖ 两轮在节圆上的圆周速度相等
❖ 节圆是节点在两齿轮运动平面上 的轨迹
3．渐开线齿廓之间的正压力方向不变
如图：N1N2为啮合点的轨 迹，啮合线、公法线、齿廓间 作用力方向线，故其传力方向 始终不变。
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§8－4 齿轮各部分名称及标准齿轮的基本尺寸
一、外齿轮 二、内齿轮 三、齿条
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一、外齿轮
1 齿轮各部分名称和符号 2 基本参数 3 几何尺寸 4 例题
C3 C2
C1
K
5) 渐开线的形状决于基圆半径
❖圆半径越大，渐开线越平展 （综合曲率半径越大）
❖直线也是渐开线
B1 B2
rb1 O1
A1
i
A2
i
rb2
O2
O
3
8
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四、渐开线齿 廓的啮合特性
❖ 1．渐开线齿廓能保证定传动比传动 ❖ 2．渐开线齿廓传动具有可分性 ❖ 3．渐开线齿廓之间的正压力方向不变
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机械设计基础-第8章齿轮传动
齿轮传动是由主动齿轮、从动齿轮和机架组成 的高副机构，是机械传动中最重要的、应用最为 广泛的一种传动型式，它可以用来传递任意轴之 间的运动和动力。
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8.1 齿轮机构的特点和类型
一、工程应用 二、特点 三、分类
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1 齿轮各部分名称和符号
❖基 圆 (db, rb) : ❖产生渐开线的圆 ❖齿顶圆da(ra)： ❖连接齿轮各齿顶的圆
齿z eei
B 齿间
(齿槽)
s si
p pi
❖齿根圆df(rf):
❖齿槽底部连接的圆
❖齿厚 si:
❖在di圆周上, 一个轮齿左右两❖分度圆d (r):
侧齿廓间的弧线长
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三、分类
1.按两轴位置分
平行轴间的传动
齿
轮
相交轴间的传动
机
构
交错轴间的传动
外啮合传动 直齿轮传动 内啮合传动
齿条与齿轮传动 斜齿轮传动
人字齿轮传动
直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆锥齿轮传动 曲线齿圆锥齿轮传动
交错轴斜齿轮传动 蜗杆传动 准双曲面齿轮传动
空间
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