齿轮传动设计参数的选择
简述齿轮传动设计准则
齿轮传动设计准则引言齿轮传动是一种广泛应用于机械装置中的动力传动方式。
在设计齿轮传动时，需要考虑一系列因素，以确保性能、可靠性和寿命的要求得以满足。
本文将详细探讨齿轮传动设计的准则，包括设计原则、参数选择和应用注意事项等。
设计原则齿轮传动的设计原则是确保传动效率高、传动平稳可靠、寿命长、噪声低等方面。
以下是一些重要的设计原则：1. 选择合适的模块齿轮传动中的模块是决定齿轮尺寸的参数，应根据传动功率、转速和所使用的材料来选择合适的模块。
模块的选择要满足齿轮受力和齿口受压强度的要求。
2. 确定合适的模数模数是齿轮齿数与模块的比值，选择合适的模数可以提高传动效率和减小噪声。
通常情况下，大功率传动可选择较大的模数，小功率传动可选择较小的模数。
3. 考虑合适的齿数比齿数比是指两个相邻齿轮齿数的比值。
合适的齿数比可以使齿轮传动平稳可靠，并减小齿轮磨损。
常用的齿数比为2：1、3：1等。
4. 控制齿宽和齿厚比齿宽和齿厚比是指齿轮齿宽与齿厚的比值。
合理的齿宽和齿厚比可以提高齿轮的受力性能和传动效率。
5. 选择合适的齿轮材料齿轮材料的选择应综合考虑强度、韧性、耐磨性和加工性等因素。
常用的齿轮材料包括碳钢、合金钢和铸铁等。
6. 考虑装配精度和润滑齿轮传动的装配精度对传动性能有很大影响，应保证精确的齿轮配合和间隙。
同时，正确的润滑可以减小磨损、降低噪声和延长寿命。
参数选择齿轮传动设计中的参数选择是确保齿轮传动的正常运行和满足设计要求的关键。
以下是一些常见的参数选择准则：1. 功率和转速根据传动的功率和转速，选择合适的齿轮尺寸和传动比。
大功率传动通常需要较大的齿轮和合适的传动比，而小功率传动可以选择较小的齿轮和传动比。
2. 齿面硬度齿面硬度是指用于齿轮制造的材料的硬度。
根据传动所需的承载能力和工作条件，选择合适的齿面硬度。
通常情况下，碳钢齿轮的齿面硬度应在45-55 HRC，合金钢齿轮的齿面硬度应在58-62 HRC。
3. 中心距齿轮传动中，齿轮轴中心线的距离称为中心距。
齿轮齿条传动计算和选型
齿轮齿条传动计算和选型齿轮齿条传动是机械传动的常见形式，应用广泛。
齿轮齿条传动的主要作用是传递转动力和扭矩，常用于齿轮箱、机床、升降机以及机器人等设备中。
本文将介绍齿轮和齿条的计算和选型。
一、齿轮的计算和选型1. 齿轮的基本参数齿轮的基本参数有模数、齿数、齿宽、齿廓等。
其中，模数是指公称齿高与齿数之比，也是测量齿轮大小的重要指标。
齿数的选择要考虑传动比、力度、传动效率等因素。
齿宽是指齿轮上齿的宽度，应根据传动功率和齿轮轴向长度决定。
齿廓是齿的截面形状，常见的有直齿、斜齿、渐开线齿等。
2. 齿轮的承载能力计算齿轮的承载能力是指齿轮能够承受的最大转矩。
计算齿轮承载能力时，需要考虑齿轮材料、模数、齿数、齿宽、齿廓等因素。
一般来说，齿轮的承载能力应该大于传动所需的扭矩，以保证传动的可靠性和安全性。
3. 齿轮的选型在进行齿轮选型时，应根据传动比、功率、齿轮材料、工作环境等因素进行综合考虑。
一般来说，传动比较大时，应选用斜齿轮；传动功率较大时，应选用韧性好、强度高的材料制作齿轮；在高温、潮湿等恶劣环境下，应选用耐腐蚀的齿轮材料。
二、齿条的计算和选型1. 齿条的基本参数齿条的基本参数有模数、齿数、齿高、齿距等。
齿条的模数应与齿轮相配合，齿数应根据所传动的齿轮数确定。
齿高是指齿条齿与齿沟之间的垂直距离，齿距是指齿条两相邻齿的中心距离，齿高和齿距的大小比决定了齿条的传动精度。
2. 齿条的承载能力计算齿条的承载能力应考虑齿条材料、模数、齿数、齿高、齿距、传动功率等因素。
一般来说，齿条的承载能力应不小于传动所需的扭矩，以保证传动的可靠性和安全性。
3. 齿条的选型齿条的选型应根据传动比、齿条材料、功率、工作环境等因素进行综合考虑。
一般来说，选用韧性好、强度高、耐磨损、耐腐蚀的材料制作齿条，以保证齿条的使用寿命和可靠性。
同时，应根据传动功率和齿条长度确定齿条的截面形状和尺寸。
在选用齿条时，还应注意与传动齿轮的配合，确保传动精度。
齿轮传动齿轮的选择原则
齿轮传动齿轮的选择原则一、合适的模数选择齿轮的模数是指齿轮齿数与其分度圆直径之比。
模数的选择直接影响到齿轮传动的性能。
一般来说，模数越大，齿轮的齿数就越小，齿轮的尺寸也越小。
在选择模数时，需要考虑齿轮传动的功率、转速、传动比等因素，以及所需的传动精度和可靠性。
一般情况下，选择适中的模数可以使齿轮传动既满足传动要求，又能够降低制造成本。
二、正确的齿数选择齿数是齿轮传动中重要的参数，它直接影响到传动比和传动效率。
在选择齿数时，需要考虑传动比和齿轮的结构尺寸限制。
一般来说，传动比越大，齿数就越多，齿轮的尺寸也越大。
在确定传动比的基础上，应尽量选择较少的齿数，以减小齿轮的尺寸和重量，提高传动效率。
同时，还需考虑齿轮的强度和齿面接触状况，确保齿轮传动的可靠性和寿命。
三、合理的材料选择齿轮的材料选择直接关系到齿轮传动的强度、硬度和耐磨性。
常见的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择材料时，需要综合考虑齿轮传动的工作条件、负载和使用寿命等因素。
一般来说，高强度和高硬度的材料适用于高负载和高速传动。
对于低负载和低速传动，可以选择强度较低但成本较低的材料。
四、适当的齿形选择齿形是齿轮传动中齿轮的重要特征之一，它直接影响到齿轮传动的噪声、振动和传动效率。
常见的齿形有直齿、斜齿、锥齿等。
在选择齿形时，需要根据具体的传动要求和工作条件，选择合适的齿形。
一般来说，直齿齿轮适用于传动比较小的情况，斜齿齿轮适用于高速传动，锥齿齿轮适用于传动轴的交叉或垂直传动。
齿轮传动齿轮的选择原则包括合适的模数、正确的齿数、合理的材料选择和适当的齿形选择等方面。
在实际应用中，需要根据具体的传动要求和工作条件，综合考虑各种因素，选择合适的齿轮参数，以确保齿轮传动的性能、可靠性和寿命。
齿轮的基本参数及其设计说明
齿轮的基本参数及其设计说明齿轮作为一种常用的机械传动元件，其设计参数对于传动系统的性能至关重要。
以下是齿轮的基本参数及其设计说明。
1. 模数（module）：模数是齿轮设计中最基本的参数之一，它决定了齿轮齿数和齿的尺寸。
模数可以根据传动功率、齿轮直径和加工要求来选择。
一般来说，模数越大，齿轮的齿高和齿根越大，适用于承载较大扭矩的传动系统。
2. 齿数（number of teeth）：齿数决定了齿轮的传动比和速度比。
在设计中，要根据传动需求和空间限制选择合适的齿数。
较大的齿数可以提供较大的传动比，但也会导致齿轮径向尺寸较大。
3. 压力角（pressure angle）：压力角是齿轮设计中表征齿轮齿形的重要参数，也是齿轮接触机理的关键之一。
常用的压力角有20度和14.5度两种。
较大的压力角可以提供更好的传动效率和载荷承载能力，但也会导致齿形副相对较宽。
4. 齿宽（face width）：齿宽是齿轮传动中齿轮齿面的宽度。
齿宽必须足够大，以保证传动效率和齿轮的强度。
齿宽的选择应根据传动功率、转速和工作环境等因素进行。
5. 正压角（helix angle）：正压角是斜齿轮传动中齿轮齿面与齿轴的夹角。
正压角可以改善齿轮的平稳性和静音性能，适用于高速传动系统。
在齿轮设计过程中，除了以上基本参数外，还需要考虑齿轮材料的选择、轴向力的计算、啮合效率的评估等因素。
合理选择这些参数，并结合实际应用需求，可以设计出满足精度、强度和寿命要求的齿轮传动系统。
总而言之，齿轮的基本参数包括模数、齿数、压力角、齿宽和正压角等。
根据实际需求合理选择这些参数，并进行综合设计，可以确保齿轮传动系统的高效运行和良好的性能。
齿轮设计的基本步骤(一)
齿轮设计的基本步骤（一）引言概述：齿轮作为一种常见的传动机构，在工程设计中起到了至关重要的作用。
齿轮设计的好坏直接影响到传动系统的工作性能和寿命。
本文将介绍齿轮设计的基本步骤，以及每个步骤中的关键要点和注意事项。
通过掌握齿轮设计的基本步骤，设计师可以更好地实现传动系统的设计目标。
正文内容：一、确定传动参数1. 确定传动的速比要求：根据所需的输出转速和输入转速，计算传动所需的速比。
2. 确定传动功率：根据传动系统所需的输出功率，计算齿轮和传动装置的额定功率。
3. 确定传动类型：根据传动系统的工作条件和要求，选择合适的齿轮传动类型，如直齿轮传动、斜齿轮传动等。
4. 确定传动转向：根据传动系统的布局和工作要求，确定传动的转向，如正向转动或逆向转动。
5. 确定传动布局：确定齿轮的相对位置和传动齿数，根据传动布局的要求选择合适的齿轮参数。
二、计算齿轮参数1. 计算模数：根据传动的速比和齿数，计算齿轮的模数，确保齿轮的强度和传动效率。
2. 计算齿轮的齿数：根据设计要求和齿轮轴的布局，计算每个齿轮的齿数，使齿轮能够实现所需的速比。
3. 计算齿轮的齿宽：根据传动的功率和转速，计算齿轮的齿宽，以确保齿轮的强度和耐磨性。
4. 计算齿轮的变位系数：计算齿轮的变位系数，用于确定齿轮齿形的修正，以提高传动的平顺性和减小齿轮噪声。
5. 计算齿轮的其他参数：根据传动的要求，计算齿轮的齿距、顶高、底高等参数，以确保齿轮的工作性能和可靠性。
三、选择齿轮材料和热处理方式1. 选择合适的材料：根据传动系统的工作条件和要求，选择适合的齿轮材料，如优质合金钢、硬质铸铁等。
2. 确定热处理方式：根据齿轮材料的特性和要求，确定合适的热处理方式，如淬火、渗碳等，以提高齿轮的硬度和耐磨性。
四、绘制齿轮图纸和施工图1. 绘制齿轮图纸：根据计算得到的齿轮参数，绘制齿轮的主视图、剖视图和齿形图，并标注关键尺寸和公差要求。
2. 绘制施工图：根据齿轮图纸和布局要求，绘制齿轮与其他传动部件的装配图和布置图，以便于制造和安装。
齿轮设计参数
齿轮设计参数齿轮是一种常用的机械元件，它通过互相啮合实现传动作用。
齿轮设计参数是指影响齿轮传动效果的各种参数，下面将分别介绍。
一、模数模数是齿轮设计中最基本的参数之一，它是齿轮齿数和齿轮直径之比。
模数越大，齿轮直径越大，齿轮的承载能力越大，但齿数较少，精度较低；模数越小，齿数较多，精度较高，但齿轮的承载能力较小。
二、齿数齿数是指齿轮上的齿的数量，通常用z表示。
齿数越多，齿轮的传动平稳性和精度越高，但是齿数过多会导致齿轮体积增大，制造成本增加。
三、齿轮宽度齿轮宽度是指齿轮的啮合面上的宽度，通常用b表示。
齿轮宽度越大，齿轮的承载能力越大，但是齿轮体积和重量也会增加。
四、啮合角啮合角是指两个啮合齿轮的啮合面上的夹角，通常用α表示。
啮合角越小，齿轮传动效率越高，但是齿轮的承载能力和强度也会降低。
五、压力角压力角是指齿轮齿面上的主导压力方向与法向的夹角，通常用γ表示。
压力角越小，齿轮传动效率和精度越高，但是齿轮承载能力和强度也会降低。
六、齿形齿形是指齿轮齿面的几何形状，常见的有圆弧齿、渐开线齿等。
不同的齿形对齿轮的传动效率、噪音和磨损等方面都有不同的影响。
七、材料齿轮的材料对其承载能力和耐磨性等性能有很大影响。
常见的齿轮材料有高速钢、合金钢、硬质合金等。
八、精度齿轮的精度包括齿形精度、距离精度、轴向偏差、跳动等指标。
精度越高，齿轮传动效率越高，但是制造成本也会增加。
以上是齿轮设计中的一些重要参数，不同的应用场景需要根据不同的需求进行选择和优化。
齿轮设计需要考虑到齿轮的传动效率、承载能力、精度和噪音等因素，从而实现最佳的传动效果。
齿轮传动设计参数的选择
齿轮传动设计参数的选择齿轮传动是一种常见的传动形式，常用于机械设备中，具有传递功率、扭矩和速度的功能。
在进行齿轮传动设计时，需要根据实际应用需求选择适当的设计参数。
本篇文章将从齿轮类型、模数、齿数、齿轮材料等角度，详细介绍齿轮传动设计参数的选择。
1.齿轮类型的选择齿轮传动可以分为直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗杆传动等多种类型。
在选择齿轮类型时需要考虑传递的功率、速度、精度以及噪音要求等因素。
例如，直齿轮传动适用于高速传动、功率较大的情况，斜齿轮传动适用于精度要求较高的场合，蜗杆传动适用于大功率、低速传动等。
2.模数的选择模数是齿轮设计中一个重要的参数，反映了齿轮形状与尺寸的关系。
在进行模数选择时，需要考虑齿轮的受力情况、工作负荷以及机构的精度要求等。
一般来说，模数越大，齿轮强度越高，但成本也会增加，同时需要考虑齿轮的材料选择。
3.齿数的选择齿数也是齿轮传动设计中重要的参数之一、齿数的选择需要综合考虑齿轮的强度、传动比以及齿轮加工的难易程度等因素。
一般来说，较小的齿数可以提高齿轮的强度，但会增加齿面齿宽比的大小，对齿轮的加工造成一定困难。
4.齿轮材料的选择齿轮传动中常用的材料有钢、灰铸铁、铜合金等。
在选择齿轮材料时，需要根据齿轮传动的工作环境、负荷以及寿命要求等方面进行综合考虑。
一般来说，钢齿轮可以提供较高的强度和耐磨性能，适用于高功率、高速传动；灰铸铁齿轮成本相对较低，适用于低速传动和负荷较小的情况；铜合金齿轮适用于高速传动和对噪音有一定要求的场合。
5.齿轮副的选择齿轮副是由主动齿轮和从动齿轮组成的。
在选择齿轮副时，需要考虑传动比、精度要求、工作环境等因素。
一般来说，传动比较大的情况下，可以选择斜齿轮传动；精度要求较高的情况下，可以选择硬齿面齿轮。
6.齿轮的配合间隙的选择齿轮的配合间隙是指齿轮齿条之间的间隙。
在选择配合间隙时，需要综合考虑齿轮的加工精度、工作温度、承载能力等因素。
一般来说，配合间隙较小可以提高传动精度，但在高速传动和工作温度较高的情况下，需要适当增加配合间隙以避免因热膨胀引起的紧锁现象。
直齿圆柱齿轮设计步骤
直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。
Z2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。
试述齿轮传动的设计准则
齿轮传动的设计准则引言齿轮传动是一种常见的机械传动形式，其优点包括高效、承载能力大和传动精度高等。
在进行齿轮传动的设计过程中，需要遵循一系列的设计准则，以确保传动系统的可靠性和性能。
1. 齿轮的几何参数设计齿轮传动的几何参数设计是齿轮传动设计中最基本的一步。
它包括确定齿轮的模数、压力角、齿轮的齿数等几个重要参数。
几何参数的设计应考虑以下准则：1.1 强度要求齿轮的几何参数应满足一定的强度要求，以保证传动系统在工作过程中不会发生弹性变形或破坏。
强度要求可以通过计算齿轮的模数和面宽来确定。
1.2 齿轮的传动比齿轮的传动比是指输入轴和输出轴的转速之比。
在确定齿轮的齿数时，应根据所需的传动比来选择合适的齿数组合。
通常情况下，齿轮的齿数要求是整数或接近整数的。
1.3 齿轮的圆整度和制造公差齿轮的圆整度和制造公差对齿轮传动的性能有重要影响。
合理选择齿轮的圆整度和制造公差可以减小齿轮传动的啮合噪声和寿命损失。
2. 齿轮传动的强度计算齿轮传动的强度计算是齿轮传动设计中的关键一步，它用于评估齿轮传动系统的抗弯强度、承载能力和传动效率等。
齿轮传动的强度计算应考虑以下准则：2.1 抗弯强度和寿命齿轮的抗弯强度和寿命是齿轮传动设计中最为关键的指标。
计算齿轮的抗弯强度和寿命时，需要考虑齿轮的材料、几何参数和工作条件等因素。
2.2 接触疲劳强度和寿命齿轮传动在工作过程中会受到周期性的载荷作用，因此接触疲劳强度和寿命也是考虑的重要因素之一。
计算齿轮的接触疲劳强度和寿命时，需要考虑齿轮的材料、几何参数和工作条件等因素。
2.3 轴向载荷和接触应力在齿轮传动设计中，还需要考虑齿轮的轴向载荷和接触应力。
轴向载荷和接触应力的计算可以通过应力分析和有限元分析等方法进行。
3. 齿轮传动的结构设计齿轮传动的结构设计是指确定齿轮传动系统的齿轮布局、轴承选型和传动装置的设计等。
齿轮传动的结构设计应考虑以下准则：3.1 齿轮的布局和轴距齿轮的布局和轴距对齿轮传动的性能有重要影响。
直齿圆柱齿轮设计步骤
直齿圆柱齿轮设计1.齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。
Z2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。
机械设计中的齿轮传动系统设计
机械设计中的齿轮传动系统设计齿轮传动系统在机械设计中扮演着重要的角色。
本文将探讨齿轮传动系统的设计原理、关键要素以及常用的设计方法。
一、设计原理齿轮传动系统是通过齿轮之间的啮合来传递动力和扭矩的机械传动系统。
它的设计原理基于以下几个关键概念：1. 齿轮的模数（Module）：模数是齿轮设计中的重要参数，它表示单位齿数所占的直径。
模数的选择应考虑到所需的传动比、扭矩和转速要求等。
2. 齿轮的齿数：齿数决定了齿轮的啮合速比。
根据传动比的要求和齿轮的载荷要求，可以确定齿数。
3. 齿轮的啮合角：啮合角是指齿轮齿廓的锐角和啮合线的夹角。
合适的啮合角可以提高传动效率和传动性能。
4. 齿轮齿廓的修形：通过对齿轮齿廓进行修正，可以改善啮合过程的运动性能和传动效率。
二、设计要素在进行齿轮传动系统的设计时，需考虑以下几个重要的要素：1. 传动比和转速：根据机械系统的需求，确定合适的传动比和转速比，从而满足所需的输出扭矩和转速要求。
2. 动力传递和承载能力：根据工作条件和载荷要求，选择合适的齿轮材料和热处理工艺，确保齿轮传动系统能承受所需的载荷和传递所需的动力。
3. 齿轮啮合的几何要求：通过几何参数的选择，确保齿轮啮合过程的顺利进行，同时避免齿轮齿面的过度磨损和损坏。
4. 齿轮传动的噪声和振动控制：通过合理的齿轮设计和优化，减少齿轮传动过程中产生的噪声和振动，提高传动系统的运行平稳性和寿命。
三、设计方法在实际的齿轮传动系统设计过程中，可以采用以下几种常用的设计方法：1. 标准化设计：根据已有的标准齿轮模型和参数，选择合适的齿轮尺寸和几何参数，简化设计过程，提高效率。
2. 计算机辅助设计：借助计算机辅助设计软件，进行齿轮传动系统的三维建模和力学分析，快速得到设计结果。
3. 优化设计：通过设计参数的优化选择，使齿轮传动系统满足最佳的传动性能和经济指标。
4. 实验验证：设计完成后，进行实验验证，测试齿轮传动系统的性能和可靠性，发现潜在问题并进行改进。
齿轮传动的设计方法
齿轮传动的设计方法齿轮传动是一种常见的机械传动形式，广泛应用于各种机械设备中。
它通过齿轮之间的啮合，实现动力的传递和转速的变换。
齿轮传动设计的目标是保证传动的可靠性、寿命和效率，同时满足特定的传动比、转矩和速度需求。
下面将就齿轮传动的设计方法进行详细的讨论。
1.确定传动比：传动比是齿轮传动设计的一个重要参数，决定了输入和输出轴的转速关系。
在设计中，需要根据实际需求确定传动比，以满足所需的转矩和速度输出。
传动比的计算方法一般根据齿轮尺寸和齿数计算，可以利用公式b1/a1 = N2/N1，其中N1和N2分别为传动轴的齿数，b1和a1分别为齿轮轮齿的宽度。
2.选取齿轮类型和材料：根据实际需要和工作条件，选择合适的齿轮类型和材料，以保证传动的可靠性和寿命。
常见的齿轮类型包括圆柱齿轮、斜齿轮、锥齿轮等，它们的传动特性和适用范围有所不同。
对于高速和大转矩的传动，一般选择硬齿面齿轮，如合金钢、硬质合金等材料，以保证齿轮的强度和耐磨性。
3.计算齿轮参数：齿轮传动设计时需要计算齿轮的参数，包括模数、齿轮轮齿数、齿宽和啮合角等。
这些参数的选择和计算直接影响着齿轮传动的性能和寿命。
模数是齿轮设计的基本参数之一，它决定了齿轮的尺寸、齿数和啮合角等。
齿轮的齿数一般根据传动比和工作条件计算，齿宽则取决于传动功率和载荷。
4.计算齿轮的强度和接触强度：在齿轮传动设计中，需要对齿轮的强度和接触强度进行计算，以确保齿轮的可靠工作和寿命。
齿轮的强度指标一般包括齿根弯曲强度和齿面强度两个方面，可以通过计算齿弯曲挠度、齿应力和材料的强度参数来确定。
接触强度则是指齿轮轮齿接触面上的压力分布情况，一般通过计算接触应力和接触疲劳寿命来评估齿轮的接触强度。
5.优化齿轮传动结构：在齿轮传动设计过程中，可以通过改变齿轮的结构和参数，来优化传动的性能和效率。
例如，可以采用增加齿数、增加齿宽、改变齿形和减小齿间间隙等方式，来提高齿轮的强度和传动效率。
此外，可以通过采用齿轮加工和热处理工艺等手段，来提高齿轮表面的硬度和耐磨性。
齿轮参数及配合设计
齿轮参数及配合设计齿轮是一种常见的机械传动元件，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮的参数及配合设计对于齿轮的传动性能和使用寿命有着重要的影响。
本文将详细介绍齿轮参数及配合设计的相关知识。
一、齿轮的参数设计1. 齿轮模数（Module）：齿轮模数是表征齿轮尺寸的重要参数之一，它是齿轮齿数与齿轮的基圆直径的比值。
通常用M表示，单位为mm。
齿轮的模数决定了齿轮的模数系列，常用的模数有0.5、0.8、1、1.5、2等。
2. 压力角（Pressure Angle）：压力角是齿轮齿面上接触线与齿轮轴线的夹角，常用的压力角有20度、14.5度等。
压力角的大小直接影响着齿轮的传递能力和传动效率。
3. 齿数（Number of Teeth）：齿数是指齿轮上的齿的数量，通常用Z表示。
齿数的选择与齿轮传动的速比、齿轮的尺寸以及齿轮的强度等密切相关。
4. 齿宽（Face Width）：齿宽是指齿轮轮齿宽度的尺寸，通常用B表示，单位为mm。
齿宽的大小直接影响着齿轮的承载能力和传动效率。
5. 齿隙（Backlash）：齿隙是齿轮齿面之间的间隙，用来补偿制造和安装误差以及传动中的热胀冷缩等因素。
齿隙的大小直接影响着齿轮的精度和运动平稳性。
二、齿轮的配合设计1. 齿轮啮合角（Angle of Engagement）：齿轮啮合角是指齿轮齿面上的啮合部分的接触线与齿轮轴线的夹角。
齿轮的啮合角应尽量控制在一定范围内，以保证齿轮啮合的平稳性和传动效率。
2. 中心距（Center Distance）：中心距是指两个齿轮轴线间的距离，通常用C表示，单位为mm。
中心距的选择与齿轮模数、齿数以及齿轮的尺寸等密切相关。
3.齿轮的轮齿形状：齿轮的轮齿形状决定了齿轮的传动性能和使用寿命。
常见的齿轮轮齿形状有圆弧齿、渐开线齿和直线齿等，其中渐开线齿的应用较为广泛。
4.齿轮的材料选择：齿轮的材料应具有一定的强度、硬度和耐磨性，常用的齿轮材料有碳钢、合金钢、铸铁和铜合金等。
齿轮传动设计参数的选择
齿轮传动设计参数的选择齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16o～18o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。
Z2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φa的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。
运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定再用上式计算出相应的φd值表：圆柱齿轮的齿宽系数φd装置状况两支撑相对小齿轮作对称布置两支撑相对小齿轮作不对称布置小齿轮作悬臂布置φd0.9～1.4（1.2～1.9）0.7～1.15（1.1～1.65）0.4～0.6注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时φd应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为软齿面时φd可取表中偏上限的数值；2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度；3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φd可小到0.2；4)非金属齿轮可取φd≈0.5～1.2。
齿轮传动的参数选择
齿轮传动的参数选择齿轮传动是一种常用的机械传动方式，它通过齿轮的啮合来传递动力和转矩。
在进行齿轮传动设计时，需要选择一些参数来满足传动的要求。
本文将从齿轮的数量、模数、压力角、齿宽等方面详细介绍齿轮传动的参数选择。
1.齿轮的数量：齿轮传动中，齿轮的数量是一个重要的参数。
齿轮传动可分为单级传动和多级传动两种形式。
在选择齿轮的数量时，应根据传递的动力和转矩大小以及可用的空间来确定。
一般情况下，单级传动适用于小功率和低转速的情况，而多级传动适用于大功率和高转速的情况。
2.模数：模数是齿轮的一个重要参数，它表示齿轮的齿数和齿距的比值。
模数选择应满足强度和精度要求。
一般情况下，选择较大的模数可以提高齿轮的强度，但会增加尺寸和重量。
选择较小的模数可以提高齿轮的精度，但可能会降低齿轮的强度。
因此，在进行模数选择时，要综合考虑传动的强度和精度要求，以及齿轮的尺寸和重量。
3.压力角：压力角是指齿轮齿廓与径向线的夹角。
压力角的选择应根据齿轮的工作条件来确定。
一般情况下，选择较小的压力角可以提高齿轮的传动效率和承载能力，但可能会增加齿轮的制造成本。
选择较大的压力角可以降低齿轮的制造成本，但可能会降低齿轮的传动效率和承载能力。
因此，在进行压力角选择时，要综合考虑传动效率、承载能力和制造成本。
4.齿宽：齿宽是齿轮表面上两个相邻齿槽之间的距离。
齿宽的选择应满足齿轮的强度和刚度要求。
一般情况下，选择较大的齿宽可以提高齿轮的强度和刚度，但可能会增加齿轮的尺寸和重量。
选择较小的齿宽可以减小齿轮的尺寸和重量，但可能会降低齿轮的强度和刚度。
因此，在进行齿宽选择时，要综合考虑齿轮的强度、刚度、尺寸和重量。
除了上述参数外，还有一些其他的参数也需要在齿轮传动设计中进行选择，如齿轮材料、齿轮精度等。
在选择齿轮材料时，要考虑齿轮的使用环境和工作条件，选择适合的材料来满足齿轮的强度和耐磨性要求。
在选择齿轮精度时，要根据齿轮的运动要求和传动精度要求，选择适合的精度等级来保证传动的准确性和平稳性。
齿轮设计---设计用于螺旋输送机的闭式直齿圆柱齿轮传动
设计用于螺旋输送机的闭式直齿圆柱齿轮传动，传递功率P 1=1.8kw ，转速n 1=250r/min ，齿数比u=2.3，两班制工作，寿命10年（每年按250天计算），小齿轮作悬臂布置。
1.选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选用标准直齿圆柱齿轮传动，压力角为20o 。
（2）带式输送机为一般工作机器，参考表10-7，选用7级精度。
（3）材料选择。
由表10-1，选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度280HBW ；大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBW 。
（4）初选小齿轮齿数z 1=27，大齿轮齿数z 2=uz 1=2.3×27=62.1，取z 2=62。
2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即d 1t ≥√2K Ht T 1∅d u+1u (Z H Z E Z ε[σH])231）确定公式中的各参数值。
①试选K Ht =1.3。
②小齿轮传递的转矩T 1。
T 1=9.55×106P n 1=9.55×106×1.8250=6.876×104N ·mm③由表10-8选取齿宽系数∅d =0.6 ④计算区域系数Z HZ H =√2cosαsinα=√2cos200sin20o=2.5 ⑤由表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8MPa 1/2 ⑥由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数Z ε。
αa1=arccos z 1cosαz 1+2ℎa ∗=arccos 28×cos20028+2×1=28.712oαa2=arccos z 2cosαz 2+2ℎa ∗=arccos 65×cos20065+2×1=24.267oεα=z 1(tanαa1−tanα′)+z 2(tanαa2−tanα′)2π=z 1(tanαa1−tanα)+z 2(tanαa2−tanα)2π=28×(tan28.712o −tan20o )+65(tan24.267o −tan20o )2π=1.718Z ε=√4−εα3=√4−1.7183=0.872⑦计算接触疲劳许用应力[σH]。
齿轮传动设计知识点
齿轮传动设计知识点齿轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各个行业，如汽车、机械设备、工厂生产线等。
在进行齿轮传动设计时，需要掌握一些关键的知识点，以确保传动系统的稳定性和效率。
本文将介绍齿轮传动设计的几个重要知识点，并指导如何正确应用。
1. 齿轮基本参数的确定在进行齿轮传动设计时，首先需要确定一些基本参数，如齿轮的模数、齿数、齿轮轴的位置和尺寸等。
这些参数的选择与所需传动功率、速度和扭矩有关。
一般而言，传动功率越大，齿轮模数和齿数就应该越大，以承受更大的载荷。
同时，齿轮的轴的位置和尺寸也需要根据实际情况进行合理设计，以确保传动的平稳运行。
2. 齿轮副的选择与匹配齿轮副的选择与匹配是齿轮传动设计中至关重要的一步。
在齿轮副设计中，需要考虑齿轮的模数和齿数，以及齿轮副的传动比。
传动比的选择要根据所需传动功率和速度来确定。
同时，齿轮的轮齿要保证相互啮合，即齿轮的模数和齿数要满足一定的条件，以保证齿轮传动的准确性和高效性。
3. 齿轮啮合角的计算齿轮啮合角是指齿轮啮合时的齿与齿之间的角度。
在齿轮传动设计中，齿轮的啮合角是一个非常重要的参数，它直接影响到传动的平稳性和传动效率。
为了确保齿轮的啮合行为良好，需要正确计算齿轮的啮合角，并选择合适的啮合角范围。
4. 齿轮传动的强度计算齿轮传动的强度计算是衡量齿轮传动设计合理性的重要指标之一。
在进行强度计算时，需要考虑齿轮所承受的载荷、工作环境和材料等因素。
通过计算齿轮的应力、弯曲应变、接触疲劳寿命等参数，可以评估齿轮是否满足设计要求，并进行必要的优化。
5. 齿轮的润滑与冷却设计齿轮传动在运行过程中会产生热量，因此需要进行润滑与冷却设计，以保持齿轮的正常工作状态。
合理的润滑与冷却系统能够有效降低齿轮的温升，并减少磨损和噪音。
设计润滑和冷却系统时，需要考虑工作条件、齿轮材料和润滑剂等因素，以确保传动系统的可靠性和寿命。
总结：本文介绍了齿轮传动设计的几个重要知识点，包括齿轮基本参数的确定、齿轮副的选择与匹配、齿轮啮合角的计算、齿轮传动的强度计算以及齿轮的润滑与冷却设计。
齿轮传动设计(课程设计)
一、电动机的选择与运动参数的计算1. 电动机的选择 ① 电动机类型的选择 ② 选择电动机的容量（1） 工作机所需功率 Pw=Fv/1000=4.16kw （见《机械设计课程设计》P7〜9）（2） 传动装置的总效率为:n = n 1 n 2…n n按《机械设计课程设计》P8表2-2确定各部分的效率为：V 带传 动n 1=0.95 ;滚动轴承（每一对）效率：n 2=0.99，圆柱齿轮传 动效率n 3=0.96；弹性联轴器效率n 4=0.995,卷筒轴滑动轴承效 率:n 5=0.96.则：n =0.96*0.993*0.962*0.995*0.96 〜0.828（3 ） 确定电动机的转速。
由转轮的线速度"晟（朋河推出转轮的速度为:般选用同步转速为 1000 r/min 或1500r/min 的电动机作为 原动机 通常V 带传动常用传动范围i 仁2~4，圆柱齿轮3~6，则电机转速 n d =n w i 带i 1i 2= （2*3〜4*5 ） *95.497=572.982〜1909.94因载荷平稳，电动机的额定功率 Ped 大于Pd 即可，由表17-1选 Y132S-4型电动机，额定功率为 5.5kw ，转速为:n m =1440 r/min6 104v =D6 104 1.632095.49表2-5电动机主要性能参数、尺寸③计算传动装置的总传动比及分配各级传动比④ 2.3.1 总传动比：Q = n m=l440= 15.07n w 95.49⑤分配各级传动比选取V带传动的传动比：i带2，则i2为圆柱齿轮减速器的传动比。
由i总i带i i i2, h 1.1i2得：i1 2.87, i2 2.61（4）计算机传动装置的运动参数和动力参数0轴——电机轴1轴一一高速轴R T P0 1n。
i带P on oT oP d4.16kwn m 1440r / minP9550」27.58N ?m4.16144029550旦nn o0.957209550遊7203.95KWr/m in52.41N ?m2轴——中速轴 P 2Pi 23.95 0.99 0.96 3.75KWn 2nii i720 2 .87250 .87 r/m in3轴——低速轴P 3n 3工作轴:3.564 9550 P 2 n 2P2 2n 29550 P0.99 n 33.75 9550 250.87142.75N ?m3.75 0.99250 .87 2 .619550鎏 96.110.96 3.564KW96 .11 r/m in354.13N ?m0.995 0.96 3.37KWn 4 n w 95.49r/m inT 49550p 4 9550玉7 337.03N ?mn 4 95.49计算所的动力参数与计算参数2. V 带传动的设计计算 ① V 带传动的计算功率P ea由参考文献，表8-8得工作情况系数K A 1.1，故:F C a K A P 1.1 5.5 6.05kw② 确定V 带的截型根据P ea 及n1查参考文献确定选用 A 型带 ③ 确定带轮的基本直径d d 1、d d2(1 )由参考文献表8-8和表8-6得，dd1 9°mm(3)验算带速v 为;因为5m/s 10.15m/s 25m/s ，所以带速合适。
齿轮传动设计中压力角、齿顶高系数及齿根圆角半径的选择
齿轮传 动设计 中压 力角 、 齿顶高 系数 及 齿 电职业 技术 学 院 ， 辽宁
摘
丹东
１ １ ８ ０ ０ ０ ）
要 ：齿轮压 力角和齿顶 高系数及齿根 圆角半径也是齿轮设计 中的重要参数 ，本文 以渐开线直齿 圆柱齿轮 为研 究对
（ ２ ） 能降低 齿轮 的振动 和噪声 （ 齿轮精 （ ３ ） 不根切 的最少齿 数减少
度要有保证 ） ， 增加运转 的平 稳性
（ ４ ） 增 加齿根 圆角 半径 ， 减 小齿
根 应力集中系数
（ ４ ） 齿根过 渡 曲线 的长度 和曲率半径减 主要应用 于透 平机 （ １ ４ ． ５ ０ 、 １ ５ ０ 小， 应力集中系数增大 １ ５ ． ５ 、 １ ６ ０ ） 、 汽车 （ １ ４ ． ５～２ ０ ０ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ３ — １ ５
２ 齿顶高 系数 的选择
目前 ， 国内外 标 准都 毫 无 例外 地 规 定 齿 轮 的齿 顶高 ｈ ａ ＝ ｌ ｍ， 即齿 顶高 系数 ｈ ａ ＊ ＝ １ 。一般 的齿 轮设 计取 此标 准值 即可 ， 但 是 要 了解 ， 这也 是 一 个折 中值 。因
为如果能根据不 同齿轮 的使用条件 和其他要求 ， 适
在齿 轮 设 计 中 ， 齿轮 的压力 角 、 齿 顶 高 系 数及 齿 根 圆 角半 径 的选 择 对齿 轮 轮 齿 的接 触 轻度 、齿根 强
性（ 噪声 和 动 载荷 ） ， 因此 ｏ ￣ ｐ ＝ ２ ０ 。 的标 准值 其 实 是 一 个 强 度 和动 态 特 性 的折 中值 ．因此 ， 根 据 各 种 齿 轮 使 用条 件 、 加工条件等 ， 选 用 更 合 理 的压 力 角 、 齿 顶
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齿轮传动设计参数的选择：1）压力角α的选择2）小齿轮齿数Z1的选择3）齿宽系数φd的选择齿轮传动的许用应力精度选择压力角α的选择由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。
为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数Z1的选择若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。
开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。
为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17。
Z2=u·z1。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为所以对于外捏合齿轮传动φ的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，a0.80，1.0，1.2。
运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定再用上式计算出相应的φ值d表：圆柱齿轮的齿宽系数φd应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时φd大齿轮为软齿面时φ可取表中偏上限的数值；d2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度；可小到0.2；3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φd≈0.5～1.2。
4)非金属齿轮可取φd齿轮传动的许用应力齿轮的许用应力[σ]按下式计算式中参数说明请直接点击疲劳安全系数S对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取S=S=1。
但是，如果一旦发生断齿，就H=1.25 1.5. 会引起严重的事故，因此在进行齿根弯曲疲劳强度的计算时取S=SF寿命系数KN，查图1弯曲疲劳寿命系数KFN，查图2接触疲劳寿命系数KHN图中N=60njLhn——齿轮转速(rpm),N——齿轮工作应力循环次数j——齿轮每转一圈时，同一齿面啮合数——为齿轮的工作寿命（h）Lh图1：弯曲疲劳寿命系数KFN1一调质钢，珠光体、贝氏作球星铸铁，珠光体黑色可银铸铁；2一镇联淬火用，火焰或感应表面淬火锅；3一氨化的调质钢或氯化钢，铁索作球＊铸铁，结构纲．灰铸铁；4一碳氮共修的调质钢图2：接触疲劳寿命系数KHN1—结构钢．调质钢，珠光作、贝氏作球墨铸铁，珠光体黑色可依铸扶，掺假淬火锅（允许一定点蚀）；2—材料同1，不允许出现点蚀；3—灰铸铁，铁素作球墨铸铁，氯化的调质钢或氨化钢；4—联氛共修的调质钢齿轮疲劳数极限 lim齿轮精度选择齿轮精度选择各类机器所用齿轮传动的精度等级范围，列于下表中，按载荷及速度推荐的齿轮传动精度等级如下图所示。
表：各类机器所用齿轮传动的精度等级范围注：主传动齿轮或重要的齿轮传动，精度等级偏上限选择；辅助传动的齿轮或一般齿轮传动，精度等级居中或偏下限选择。
图：齿轮传动的精度选择圆柱齿轮传动•机械制图基础(463)•机械制图标准(38)•CAD、UG、Pro/E机械制图(223)•机械制图课件(69)•机械制图软件(41)•机械制图论文(41)•机械杂谈(234)•机械必备辞典(40)Dec27齿轮传动的参数选择(Gear parameters)发布:admin | 发布时间: 2009年12月27日齿轮传动的参数选择(一)齿轮传动设计参数的选择压力角α的选择由机械原理可知，增大压力角α,轮齿的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。
我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角为α=20°。
为增强航空用齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25°的标准压力角。
但增大压力角并不一定都对传动有利。
对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2 ，压力角为16°～18°的齿轮，这样做可增加轮齿的柔性，降低噪声和动载荷。
小齿轮齿数z1的选择若保持齿轮传动的中心距a 不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。
另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。
但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低轮齿的弯曲强度。
不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。
闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好。
小齿轮的齿数可取为z1=20～40。
开式(半开式)齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使轮齿不至过小，故小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取z1=17～20。
为使轮齿免于根切，对于α=20°的标准直齿圆柱齿轮，应取z1≥17。
齿宽系数φd的选择由齿轮的强度计算公式可知，轮齿愈宽，承载能力愈高；但增大齿宽又会使齿面上的载荷分布趋不均匀，故齿宽系数应取得适当。
圆柱齿轮齿宽系数的荐用值见下表。
对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为，所以对于外啮合齿轮传动：。
φa的值规定为0.2,0.25,0.30,0.40,0.50,0.60,0.80,1.0,1.2。
运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定φa后再用上式计算出相应的φd值。
d注: 1)大、小齿轮皆为硬齿面时，φd取偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为软齿面时，φd取偏上限的数值；2）括号内的数值用于人字齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度；3）金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φd可小到0.2；4）非金属齿轮可取φd≈0.5～1.2。
圆柱齿轮的计算齿宽b=φd d1，并加以圆整。
为了防止两齿轮因装配后轴向稍有错位而导致啮合齿宽减小，常把小齿轮的齿宽在计算齿宽b的基础上人为地加宽约5～lOmm。
(二)齿轮传动的许用应力本书荐用的齿轮的疲劳极限是用m=3～5mm、α=20°、b=10～50mm、v=10m/s、R a约为0.8 的直齿圆柱齿轮副试件，按失效概率为1%，经持久疲劳试验确定的。
对一般的齿轮传动，因绝对尺寸、齿面粗糙度、圆周速度及润滑等对实际所用齿轮的疲劳极限的影响不大，通常都不予考虑，故只要考虑应力循环次数对疲劳极限的影响即可。
齿轮的许用应力[σ]按下式计算：式中：S—疲劳强度安全系数。
对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取S＝S H＝1。
但是，如果一旦发生断齿，就会引起严重的故事，因此在进行齿根弯曲疲劳强度计算时取S ＝S F＝1.25～1.5。
K N—考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。
弯曲疲劳寿命系数和接触疲劳寿命系数分别见下图。
设n为齿轮的转速，r/min；j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；L h为齿轮的工作寿命，h，则齿轮的工作应力循环次数N按下式计算：N＝60njL h。
σlim—齿轮的疲劳极限。
弯曲疲劳强度极限值用σFE带入，查图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>，图中的σFE＝σFlim·Y ST，Y ST为试验齿轮的应力校正系数；接触疲劳强度极限值σHlim查图<齿轮的接触疲劳强度极限>。
1—调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁2—渗碳淬火的渗碳钢；全齿廓火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁3—渗氮的渗氮钢；球墨铸铁（铁素体）；灰铸铁；结构钢。
4—氮碳共渗的调质钢、渗碳钢。
弯曲疲劳寿命系数(当N>Nc 时，可根据经验在网纹区内取值)1— 允许一定点蚀时的结构钢；调质钢；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁；渗碳淬火的渗碳钢2— 结构钢；调质钢；渗碳淬火钢；火焰或感应淬火的钢、球墨铸铁；球墨铸铁（珠光体、贝氏体）；珠光体可锻铸铁； 3— 灰铸铁；球墨铸铁（铁素体）；渗氮的渗氮钢；调质钢、渗碳钢 4— 氮碳共渗的调质钢、渗碳钢接触疲劳寿命系数(当N>Nc 时，可根据经验在网纹区内取值)图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>、图<齿轮的接触疲劳强度极限>所示极限应力值，一般选取其中间偏下值，即在MQ 及ML 中间选值。
使用图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>及图<齿轮的接触疲劳强度极限>时，若齿面硬度超出图中荐用的范围，可大体按外插法查取相应的极限应力值。
图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>所示为脉动循环应力的极限应力。
对称循环应力的极限应力值仅为脉动循环应力的70%。
夹布塑料的弯曲疲劳许用应力=50MPa,接触疲劳许用应力=110MPa 。
(三)齿轮精度的选择各类机器所用齿轮传动的精度等级范围列于下表中，按载荷及速度推荐的齿轮传动精度等级如下图所示。
注：主传动齿轮或重要的齿轮传动，偏上限选择；辅助传动齿轮或一般齿轮传动，居中或偏下限选择。
例题如图所示，试设计此带式输送机减速器的高速级齿轮传动。
已知输入功率P1＝40kW，小齿轮转速n1＝960r/min，齿数比u＝3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。
[解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
2）考虑此减速器的功率较大，故大、小齿轮都选用硬齿面。
由表<常用齿轮材料及其力学特性>选得大、小齿轮的材料均为40Cr，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48～55HRC。
3）选取精度等级。
因采用表面淬火，轮齿的变形不大，不需要磨削，故初选7级精度（GB10095－1988）。
4）选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝uz1＝77。
2.按齿面接触强度设计由设计计算公式（10－9a）进行试算，即1）（3）由表<圆柱齿轮的齿宽系数φd>选取齿宽系数φd=0.9；（4）由表<弹性影响系数Z E>查得材料的弹性影响系数Z E=189.8；（5）由图<齿轮的接触疲劳强度极限>e按齿面硬度中间值52HRC查得大、小齿轮得接触疲劳强度极限σHlim1＝σHlim2＝1170MPa；（6）计算应力循环次数（7）由图<接触疲劳寿命系数>查得接触疲劳寿命系数1＝0.88；2＝0.90；（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，得2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值（2）计算圆周速度v（3）计算齿宽b（4）计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高b/h=61.55/6.413=9.6（5）计算载荷系数根据v＝3.44m/s，7级精度，由动载系数图查得动载系数＝1.12；直齿轮，假设F t/b≥100N/mm，由表<齿间载荷分配系数>查得= =1.1；由表<使用系数>查得使用系数＝1；由表<接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数K H 的简化计算公式>查得＝1.43；（由表中6级精度硬齿面齿轮查得，适当加大）由图弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数查得＝1.37；（由b/h＝9.6，＝1.43）故载荷系数K＝=1×1.12×1.1×1.43＝1.72 （6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10-10a）得（7）计算模数mm=d1/z1=75.08/24=3.128mm3.按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为mm1）确定公式内的各计算数值（1）由图<齿轮的弯曲疲劳强度极限>d查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1＝σFE2＝680MPa；（2）由图<弯曲疲劳寿命系数>查得弯曲疲劳寿命系数1＝0.88；2＝0.9；（3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，得（4）计算载荷系数KK＝=1×1.12×1.1×1.37＝1.69（5）查取齿形系数由表<齿形系数及应力校正系数>查得Y Fa1=2.65；Y Fa2=2.226 （6）查取应力校正系数由表<齿形系数及应力校正系数>可查得Y Sa1=1.58；Y Sa2=1.764。