齿轮的装配技术

齿轮的装配技术

摘要：齿轮传动是各种机械中最常用的传动方式之一，可用来传递运动和动力，改变速度的大小或方向，还可把传动变为移动。齿轮传动在机床、汽车、拖拉机和其他机械中应用很广泛，其原因是具有以下特点：能保证一定的瞬时传动比，传动准确可靠，传递的功率和速度变化范围大，传动效率高，使用寿命长以及结构紧凑，体积小等，但也有一定缺点，如噪音大，传动不如带传动平稳，齿轮装配和制造要求高等。齿轮传动质量的好坏，与齿轮的制造和装配精度有着密切关系。研究齿轮的装配技术具有重要意义。

目录

一、引言 (2)

二、齿轮的种类 (2)

（一）平行轴之齿轮 (2)

（二）直交轴之齿轮 (2)

（三）错交轴之齿轮 (2)

三、齿轮传动的基本要求 (2)

（一）传递运动的准确性 (2)

（二）传动的平稳性 (2)

（三）载荷分布的均匀性 (2)

（四）传动侧隙的合理性 (2)

四、齿轮传动机构的精度要求 (3)

（一）齿轮的加工精度 (3)

（二）齿轮的精度等级 (4)

（三）齿轮副的接触精度 (4)

（四）齿轮副的侧隙 (4)

五、齿轮的装配与检查 (5)

（一）圆柱齿轮传动机构的装配 (5)

（二）锥齿轮传动机构的装配 (5)

（三）蜗杆传动机构的装配和差速器的装配 (5)

六、齿轮传动的失效形式及措施 (6)

（一）齿轮折断 (6)

（二）齿面点蚀 (7)

（三）齿面磨粒磨损 (7)

（四）齿面胶合 (7)

（五）齿面塑性变形 (7)

七、影响齿轮传动效率因素 (7)

八、结论 (7)

一、引言

齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业机械，无不广泛的采用齿轮传动。随着我国工农业生产和科学技术的飞跃发展，对于齿轮的需要显著增加。因此，齿轮的配合技术，便成为发展机械工业的一个重要环节。二、齿轮的种类

（一）平行轴之齿轮

１、正齿轮（直齿轮）：齿筋平行于轴心之直线圆筒齿轮。

２、齿条：与正齿轮咬合之直线条状齿轮，可以说是齿轮之节距在大小变成无限大时之特殊情形。

３、内齿轮：与正齿轮咬合之直线圆筒内侧齿轮。

４、螺旋齿轮：齿筋成螺旋线之圆筒齿轮。

５、斜齿齿条：与螺旋齿轮咬合之直线状齿轮。

６、双螺旋齿轮：左右旋齿筋所形成之螺旋齿轮。

（二）直交轴之齿轮

１、直齿伞形齿轮：齿筋与节圆锥之母线（直线）一致之伞形齿轮。

２、弯齿伞形齿轮：齿筋为具有螺旋角之弯曲线的伞形齿轮。

３、零螺旋弯齿伞形齿轮：螺旋角为零之弯齿伞形齿轮。

（三）错交轴之齿轮

１、圆筒蜗轮齿轮：圆筒蜗轮齿轮为蜗杆及齿轮之总称。

２、错交螺旋齿轮:此为圆筒形螺旋齿轮，利用要错交轴（又称歪斜轴）间传动时称之。３、其它之特殊齿轮：

面齿轮：为能与正齿轮或与螺旋齿轮咬合之圆盘形的面齿轮。鼓形蜗轮齿轮：凹鼓形蜗杆及与此咬合之齿轮的总称。

戟齿轮：传达错交轴之圆锥状齿轮。形状类似弯齿伞形齿轮。

三、齿轮传动的基本要求

（一）传递运动的准确性

由齿轮啮合原理可知，在一对理论的渐开线齿轮传动过程中，两齿轮之间的传动比

是确定的，这时传递运动是准确的。但由于不可避免地存在着齿轮的加工误差和齿轮副的装配误差，使两轮的传动比发生变化。从而影响了传递运动的准确性，具体情况是，在从动轮转动360°的过程中，两轮之间的传动比成一个周期性的变化，其转角往往不同于理论转角，即发生了转角误差，而导致传动运动的不准确，这种转角误差会影响产品的使用性能，必须加以限制。

（二）传动的平稳性

齿轮传动过程中发生冲击、噪音和振动等现象，影响齿轮传动的平稳性，关系到机器的工作性能、能量消耗和使用寿命以及工作环境等。因此，根据机器不同的使用情况，提出相应的齿轮传动平稳性要求，产生齿轮传动不平稳的原因，主要是由于传动过程中传动比发生高频地瞬时突变的结果。在从动齿轮转一转的过程中，引起传递不准确的传动比变化只有一个周期，而引起传动不平稳的传动比变化有许多周期，两者是不同的，实际上在齿轮传动过程中，

上述两种传动比的变化同时存在。

（三）载荷分布的均匀性

两齿轮相互啮合的齿面，在传动过程中接触情况如何，将影响到被传递的载荷是否能均匀的分布在齿面上，这关系到齿轮的承载能力，也影响到齿面的磨损情况和使用寿命。（四）传动侧隙的合理性

传动侧隙是指齿轮传递过程中，一对齿轮在非工作齿面间所形成的齿侧间隙。不同用途的齿轮，对传动侧隙的要求不同，因此，应合理的确定其数值，一般传递动力和传递速度的齿轮副，其侧隙应稍大，其作用是提供正常的润滑所必须的储油间隙，以及补偿传动时产生的弹性变形和热变形，对于需要经常正转或者反转的传动齿轮副，其传动侧隙应小些，以免在变换转向时产生空程和冲击。

四、齿轮传动机构的精度要求

（一）齿轮的加工精度

齿轮加工时，由于种种原因，使加工出来的齿轮总是存在不同程度的误差。制造误差大了，精度就低，它将直接影响齿轮传动的运转质量和承载能力；而精度要求过高，将给加工带来困难。根据齿轮使用的要求，对齿轮制造精度提出下面四方面的要求：

1、运动精度，运动精度决定齿轮在转动一周范围内转角的全部误差数值，要求齿齿轮传动

时有正确的传动比。

2、工作平稳性，工作平稳性决定齿轮在转动一周内转角误差值中多次重复的数值。齿轮在

转过一个很小的角度时（例如一个齿），它的转速也是忽快忽慢的，即也存在着理论转角和实际转角之差。这种转角差，在齿轮旋转一周中，变化的次数非常频繁，多次周期性的出现，因而引起冲击、振动和噪声，使齿轮传动不平稳。简言之，运动精度是指齿轮在转动一周中的最大转角误差，而工作平稳性则是指瞬时的传动变化，两者是有区别的。

3、接触精度，接触精度决定齿轮传动中啮合齿面接触半点的比例大小。齿面接触是否良好

直接影响齿轮的承载能力和齿轮工作的寿命。

4、齿侧间隙，在齿轮传动中，相互啮合的一对齿轮在非工作齿面留出的一定间隙称为尺侧

间隙。齿侧间隙不是一项精度指标，而是需要按齿轮工作条件的不同，确定不同的齿侧间隙。齿侧间隙的作用是使润滑油流通、补偿齿轮制造和装配误差、防止因受热膨胀或受力变形而使齿轮运转时咬住。对于侧隙的要求按使用场合的不同来区分：仪器中读数齿轮的侧隙一般为零值；经常正反转、转数不高的齿轮侧隙可小些；一般传动齿轮采用标准侧隙；高速高温传动齿轮的侧隙可较大些。

（二）齿轮的精度等级

对齿轮及齿轮副规定13个精度等级，其中0级精度最高，其余各级精度依次降低，12级精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般相同。若齿轮副中两个齿轮的精度等级不同，则按其精度较低者确定齿轮副的精度等级。3～5级属于精密级；6～8级属于中精度级，常用于机床中；9～12级为低精度等级。齿轮的传动精度，按照要限制的各项公差和极限偏差，可分为三个公差组。第Ⅰ组为运动精度，影响传递运动的准确性，用限制齿圈径向圆跳动公差、公法线长度变动公差等来保证；第Ⅱ组为工作平稳性精度，影响传递运动的平稳性、