齿轮形式
简述齿轮常见的失效形式及特点
齿轮失效形式及特点
齿轮作为机械传动装置中常见的零件，其失效形式多种多样。
下面将介绍几种常见的齿轮失效形式及其特点。
1. 磨损失效
磨损是最常见的齿轮失效形式之一，主要是由于齿轮表面的摩擦和磨损引起的。
具体表现为齿面磨损、齿面点蚀、齿面斑点磨损等。
磨损失效主要由于润滑不良、负载过大、工作环境恶劣等原因引起。
2. 齿面断裂
齿面断裂是指齿轮齿面出现裂纹或齿面完全断裂。
齿面断裂多发生在齿根处，其特点是断口光滑，常伴有齿面疲劳痕迹。
齿面断裂主要是由于齿轮过载、材料强度不足、制造缺陷等原因引起。
3. 齿根断裂
齿根断裂是指齿轮齿根处发生断裂，断口呈现韧性断口。
齿根断裂多发生在负荷集中区域，其特点是断口不平整，常伴有齿根疲劳痕迹。
齿根断裂主要是由于齿轮过载、应力集中、材料强度不足等原因引起。
4. 腐蚀失效
腐蚀失效是指齿轮表面受到化学物质侵蚀而产生的失效。
腐蚀失效的特点是齿面出现腐蚀斑点、齿面粗糙等。
腐蚀失效主要是由于工作环境中存在腐蚀介质、润滑不良等原因引起。
以上是齿轮常见的失效形式及其特点。
在实际应用中，为了避免齿轮失效，可以采取以下措施：选择合适的润滑剂，保持良好的润滑
状态；合理设计齿轮结构，提高齿轮的强度及工作寿命；加强齿轮的维护保养，定期检查齿轮状态并及时更换磨损严重的齿轮。
通过这些措施的实施，可以有效预防齿轮的失效，延长齿轮的使用寿命。
总结：了解齿轮常见的失效形式及其特点对于提高齿轮传动的可靠性和寿命具有重要意义。
齿形知识
第二章插齿加工一、插齿机的用途、工作原理及传动1、插齿机的用途一般插齿机多用于粗精加工内、外啮合的直齿圆柱齿轮，特别适用于双联（如齿轮的结合齿部位）或多联齿轮（如中间轴）。
另外，配用缺齿或宽齿插齿刀，可加工缺齿或宽齿齿轮，如905T联齿中的缺齿、齿毂中的宽齿等；在刀具主轴上部配置螺旋导轨，并使用相应的螺旋插齿刀，可以加工斜齿轮，如5RYA中间轴的③齿圈、4RKA的三档齿轮等；插齿机工作台选用摇摆式的，可加工小锥度的齿轮，如联齿的锥齿、5RYA中间轴的④齿圈等。
TAGC的主要插齿机型为Y5132（南京二机床）、YS5120A（宜昌机床厂），另外有美国FELLOWS公司的10-2插齿机及德国SN4插齿机。
037项目新采用数控插齿机YK5132A（南京二机床）2、插齿机的工作原理及传动组成插齿机是按展成法原理加工齿轮的，很象两个齿轮做无间隙的啮合传动。
插齿机的传动组成包括：①、切削主运动：刀具主轴的快速往复运动，即冲程；②、圆周进给运动：刀具主轴绕自己的轴线作慢速回转运动；③、分齿运动：因被加工齿轮齿数的不同而调配（挂轮）；④径向进给运动：刀具向被加工齿轮在齿深方向的切入运动；⑤让刀运动：与主轴往复运动相配合的脱离与接触运动，保证不划伤已加工表面。
二、插齿机的调整加工机床切齿调整前必须弄清被加工齿轮的模数、齿数、压力角、齿宽、技术要求、材料，以及插齿刀具的材质、齿数等。
然后按下列顺序进行机床调整：1、分齿挂轮：主要保证插齿刀主轴与工件主轴间的转速比。
Z刀—插齿刀齿数Z工—被加工工件齿数具体要求根据所用插齿机确定。
安装分齿挂轮时，齿轮的齿恻间隙不宜太大，否则影响传动精度；间隙太小，会引起磨损，运转后由于热的影响，间隙会更小，一般为0.1mm左右的间隙。
2、夹具安装：将夹具定位面擦净，安装在机床工作台上，并调整找正夹具，使径向、轴向定位面跳动不大于0.01mm。
3、刀具安装：将插齿刀定位面擦净，安装在机床主轴上，并用百分表检查刀具是否装正，要求刀具前刀面跳动不大于0.025mm，外径跳动不大于0.02mm。
齿轮倒角的种类
齿轮倒角的种类齿轮倒角是一种常见的齿轮加工工艺，通过在齿轮齿面的边缘进行倒角处理，可以有效提高齿轮的强度和耐磨性，减少齿轮在运转过程中的噪音和振动。
根据不同的倒角形式和要求，可以分为多种类型，下面将介绍几种常见的齿轮倒角类型。
1. 直线倒角直线倒角是最简单的一种倒角形式，通常用于一般要求不高的齿轮。
直线倒角的优点是加工简单、成本低廉，适用于一些对倒角要求不严格的场合。
然而，直线倒角的缺点是容易造成应力集中，不利于齿轮的耐磨性和使用寿命。
2. 圆弧倒角圆弧倒角是一种常见的倒角形式，通过在齿轮齿面的边缘进行圆弧形状的倒角处理，可以有效减少应力集中，提高齿轮的强度和耐磨性。
圆弧倒角的优点是能够减少齿轮在运转过程中的噪音和振动，提高传动效率。
同时，圆弧倒角还能够使齿轮更加美观，增加产品的附加值。
3. 锥形倒角锥形倒角是一种特殊形式的倒角，通常用于一些对倒角要求较高的齿轮。
通过在齿轮齿面的边缘进行呈锥形的倒角处理，可以有效降低齿轮的表面粗糙度，提高齿轮的耐磨性和传动效率。
锥形倒角的优点是能够有效减少齿轮在运转过程中的摩擦损耗，延长齿轮的使用寿命。
4. 深度倒角深度倒角是一种较为复杂的倒角形式，通常用于一些对倒角要求非常高的齿轮。
通过在齿轮齿面的边缘进行深度倒角处理，可以有效降低齿轮的应力集中，提高齿轮的承载能力和耐磨性。
深度倒角的优点是能够使齿轮在高速运转时更加稳定，减少失效风险。
然而，深度倒角的加工难度较大，需要使用专门的设备和工艺，成本也较高。
总的来说，不同类型的齿轮倒角适用于不同的场合和要求。
在进行齿轮倒角加工时，需要根据具体的情况选择适合的倒角形式，以提高齿轮的性能和使用寿命。
同时，在进行齿轮设计和加工时，还需要考虑倒角的尺寸、角度和形状等因素，以确保齿轮的正常运转和稳定性。
希望以上介绍能够对您有所帮助，谢谢阅读。
齿轮的参数、代号、图解、计算方法
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆：通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用d a表示。
齿根圆：通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用d f 表示。
齿顶高：齿顶圆d a与分度圆d之间的径向距离称为齿顶高，用h a来表示。
齿根高：齿根圆d f与分度圆d之间的径向距离称为齿根高，用h f表示。
齿顶高与齿根高之和称为齿高，以h表示，即齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。
以上所述的几何要素均与模数m、齿数z有关。
齿形角：两齿轮圆心连线的节点Ｐ处，齿廓曲线的公法线（齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（节点P处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为分度圆齿形角，以α表示，我国采用的齿形角一般为20°。
传动比：符号i，传动比i为主动齿轮的转速n1（r/min）与从动齿轮的转速n2（r/min）之比，或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。
即i= n1/n2 = z2/z1中心距：符号a，指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，即：a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2齿轮几何参数计算压痕法是在被测齿轮的齿顶涂色后，使其在一张纸上滚动，这张纸上就留下了齿顶滚过的痕迹，根据压痕作出齿顶线的延长线及辅助线，然后用量角器测量出齿向角度，该角即为齿轮齿顶处的螺旋角β，然后再根据齿轮其它几何参数，计算出齿轮分度圆处的螺旋角β。
1) 什么是「模数」？模数表示轮齿的大小。
R模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
【参考】齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
2) 什么是「分度圆直径」？分度圆直径是齿轮的基准直径。
决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。
过去,分度圆直径被称为基准节径。
最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
3) 什么是「压力角」？齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角。
齿轮加工方式
第一章齿轮的种类及应用范围第一节齿轮种类齿轮传动是目前机械传动中应用最广泛、最常见的一种传动形式。
齿轮用它的轮齿来传递力矩和运动、变换运动的方向、指示读数及变换机构的位置等.齿轮按轮齿齿廓曲线，可分为渐开线、摆线、圆弧线、双圆弧线齿轮等.按其外形，可分成圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮、鼓形齿轮、非圆齿轮等。
按其传动形式，又可分为平行轴传动、相交轴传动及交错轴传动。
第二节齿轮的应用范围及特点第二章齿轮加工方法及工艺过程第一节齿轮加工方法一、齿轮常用材料及其力学性能齿轮的轮齿在传动过程中要传递力矩而承受弯曲、冲击等载荷.通过一段时间的使用，轮齿还会发生齿面磨损、齿面点蚀、表面咬合和齿面塑性变形等情况而造成精度丧失，产生振动和噪声等故障。
齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式也不同。
选取齿轮材料时，除考虑齿轮工作条件外，还应考虑齿轮的结构形状、生产数量、制造成本和材料货源等因素。
一般应满足下列几个基本要求：1。
轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性。
2. 对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮，基体要有足够的抗弯强度与韧性.3。
要有良好的工艺性，即要易于切削加工和热处理性能好。
齿轮的常用材料及其力学性能见表1-3.二、常用齿形加工方法齿轮齿形的加工方法，有无切屑加工和切削加工两大类。
无切屑加工方法有：热轧、冷挤、模锻、精密铸造和粉末冶金等。
切削加工方法可分为成形法和展成法两种，其加工精度及适用范围见表1-4。
三、齿轮常用热处理（表1-5）第二节齿轮加工工艺过程齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。
齿轮加工的工艺,因齿轮结构形状、精度等级、生产条件可采用不同的方案，概括起来有齿坯加工、齿形加工、热处理和热处理后精加工四个阶段.齿坯加工必须保证加工基准面精度。
热处理直接决定轮齿的内在质量，齿形加工和热处理后的精加工是制造的关键。
也反映了齿轮制造的水平。
在齿轮加工工艺上,对软齿面和中硬齿面齿轮（300～400HBS），一般工艺方法为调质后滚齿或插齿。
齿轮的参数代图解计算方法
两轴平行的齿轮传动直齿圆柱齿轮传动1、两轮轴线互相平行。
2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线互相平行。
3、两轮传动方向相反。
4、此种传动形式英勇最广泛。
直齿圆柱齿轮传动1、两轮轴线互相平行。
2、齿轮的齿长方向与齿轮轴线互相平行。
3、两轮传动方向相反；斜齿圆柱齿轮传动1、轮齿齿长方向线与齿轮轴线倾斜一个角度。
2、与直齿圆柱齿轮传动相比，同时啮合的齿数增多，传动平稳，传动的扭矩也比较大。
3、运转时存在轴向力。
4、加工制造比直齿圆柱齿轮传动麻烦。
斜齿圆柱齿轮传动非圆齿轮传动1、目前常见的非圆齿轮有椭圆形、扇形。
2、当主动轮等速转动时从动轮可以实现有规则的不等速转动。
3、此种传动多见于自动化机构。
人字齿轮传动1、具有斜齿圆柱齿轮的优点，同时运转时不产生轴向力。
2、适用于传递功率大，需作正反向运转的机构中。
3、加工制造比斜齿圆柱齿轮麻烦。
两轴相交的齿轮传动交叉轴斜齿轮传动1、两轮轴线不再同一平面上，或者任意交错，或者垂直交错。
2、两轮的螺旋角可以相等，也可以不相等。
3、两轮的螺旋方向可以相同，也可以不相同。
蜗杆传动1、蜗杆轴线与蜗轮轴线成垂直交错。
2、可以实现大的传动比，传动平稳，噪声小，有自锁。
3、传动效率较低，蜗杆线速度受一定限制。
直齿锥齿轮传动1、两轮轴线相交于锥顶点，轴交角α有三种，α〉90°，α=90°（正交），α〈90°。
2、轮齿齿线的延长线通过锥点。
斜齿锥齿轮传动1、轮齿齿线呈斜向，或者说，齿线的延长线不通过锥点，而是与某一圆相切。
2、两轮螺旋角相等，螺旋方向相反。
弧齿锥齿轮传动1、轮齿齿线呈弧形。
2、两轮螺旋角相等，螺旋方向相反。
3、与直齿锥齿轮传动相比，同时参加啮合的齿数增多，传动平稳，传动的扭矩较大。
齿轮几何要素的名称、代号齿顶圆：通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用d a表示。
齿根圆：通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用d f 表示。
齿顶高：齿顶圆d a与分度圆d之间的径向距离称为齿顶高，用h a来表示。
面齿轮传动形式
面齿轮传动形式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：面齿轮传动是一种常见的机械传动形式，它通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力和转矩，被广泛应用于各种机械设备和工业生产中。
面齿轮传动具有传动效率高、传动精度好、传动比稳定等优点，因此被广泛应用于各种行业领域。
面齿轮传动分为直齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动等形式，不同形式的齿轮传动适用于不同的工况和需求。
下面我们就来详细介绍一下各种面齿轮传动形式的特点和应用。
1. 直齿轮传动直齿轮传动是最常见的一种面齿轮传动形式，它的传动效率高、传动精度好，适用于需要稳定传动比和高精度传动的场合。
直齿轮传动通常由两个垂直啮合的齿轮组成，其中一个为主动齿轮，另一个为从动齿轮。
直齿轮传动广泛应用于各种机械设备和工业生产中，如汽车、船舶、风力发电机等。
在汽车中，直齿轮传动被用于传动引擎动力到车辆的变速器或差速器，实现车辆的行驶和转向控制。
斜齿轮传动常被应用于需要大转矩传输的场合，如起重机、挖掘机等。
在起重机中，斜齿轮传动被用于传动动力到吊臂和起重钩，实现起吊和悬挂物体的操作。
3. 蜗杆传动蜗杆传动广泛应用于各种机械设备和工业生产中，如工厂搅拌设备、食品加工机械等。
在工厂搅拌设备中，蜗杆传动被用于传动电动机动力到搅拌器搅拌桶，实现搅拌物料的混合和搅拌操作。
第二篇示例：面齿轮传动形式是一种常见的机械传动形式，广泛应用于各种机械设备中。
面齿轮传动通过齿轮的啮合传递动力，实现不同转速和力矩的传递。
面齿轮传动形式可以分为直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动和蜗杆传动等多种类型。
直齿轮传动是最常见的一种面齿轮传动形式，它的齿轮齿面与轴线平行，传动方式简单直接，传递效率高。
直齿轮传动可以实现同向传动、反向传动和交叉传动，适用于各种场合。
直齿轮传动的主要优点是结构简单、传动效率高、使用寿命长，缺点是噪音大、振动大、容易产生冲击。
斜齿轮传动是直齿轮传动的一种改进形式，它的齿轮齿面倾斜于轴线，通过齿轮的滚动接触，可以减小啮合冲击和齿面磨损，传动效率更高。
全面各种齿轮的基本知识及其画法
齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。
依据两齿合齿轮轴线在空间的相对位置不同，常见的齿轮传动可分为下列三种形式（图9-43）：(1) 圆柱齿轮传动——有于两平行之间的传动。
(2) 圆锥齿轮传动——用于两相之间的传动。
(3) 蜗杆蜗轮传动——用于两交叉之间的传动。
齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动（图9-44），可用于转动和移动之间的运动转换。
常见的齿轮轮齿是直齿和斜齿。
齿轮又有标准齿和非标准齿之分，具有标准齿的齿轮称为标准齿轮。
本节介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知识与规定画法。
一、直齿圆柱齿轮（直齿轮）(一) 直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数（图9-45）1、齿顶圆（直径d1）通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面。
齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆。
2、齿根圆（直径d2）通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面。
齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。
３.分度圆（直径d）齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。
它位于齿顶圆和齿根圆之间，是一个约定的假想圆。
４.节圆（直径d）两齿轮合时，位于连心线OO上的两齿廓点P，称为节点。
分别以O O为圆心，OP为半径所作的两个相切的园称为节圆。
正确安装的标准齿轮的d=d。
5.齿高h轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高。
齿高h分为齿顶高h，齿根高h两段（h=h+h）:齿根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；吃根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；6.齿数z即轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。
8.模数m由于分度圆周长πd=pz所以 d=p/πz令 p/π=m则 d=mz式中m称为齿轮的模数，它等于齿距与圆周率π的比值。
模数以毫米为单位，为了便于设计和制造，模数的数值已标准化，如图9-12所示。
模数是设计、制造齿轮的重要参数。
由于模数m与齿距p成正比。
而p决定了轮齿的大小，所以m的大小反映了轮齿的大小。
模数大，轮齿大，在其他条件相同的情况下，轮齿的承载能力也就大，反之承载能力就小。
齿轮布置形式
齿轮布置形式
齿轮可以按照不同的布置形式来安排，主要有以下几种：
1.平行轴齿轮布置形式：两个轴是平行的，齿轮分别安装在它们上面，通常用于传动功率较大的机器。
2.直角轴齿轮布置形式：两个轴是垂直的，并且齿轮安装在它们上面，通常用于将传动方向从一个轴传递到另一个轴。
3.斜轴齿轮布置形式：两个轴的位置是斜的，并且带有斜齿轮传动，
通常用于传动角度不是90度的机器。
4.内外啮合圆弧齿轮布置形式：齿轮之间的啮合部分是圆弧形的，通
常用于传动性能要求高的机器。
5.行星齿轮布置形式：也称为行星传动，是一种将周而复始的旋转运
动转换为直线运动的机制。
6.锁死齿轮布置形式：两个或多个齿轮锁死在一起，通过一个轴共同
旋转，通常用于实现复杂的速度变化或转矩转换。
这些齿轮布置形式可以根据不同的机器需求来选择。
齿轮结构和工作图
课题齿轮结构和工作图课型新授授课日期授课时数总课时数教具使用课件教学目标了解齿轮结构形式及选择方法教学重点和难点重点：了解齿轮结构形式及选择方法难点：如何选择学情分析这节课内容比较简单，同学上课要认真听讲，很容易接受板书设计一、齿轮结构1、齿轮轴2、实心式齿轮3、腹板式教学后记第1页课前提问:1、齿轮的常用材料及热处理新授：一、齿轮结构根据强度条件和传动比要求可以确定齿轮的模数、齿数等基本参数，并计算出齿轮传动的主要尺寸。
在确定齿轮尺寸的基础上，考虑材料制造工艺等因素，确定齿轮的结构形状。
齿轮结构可分为齿轮轴、实心式、腹板式、轮辐式等。
１．齿轮轴直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可将齿轮和轴做成整体的，称为齿轮轴。
齿轮轴刚度较好，但齿轴磨损后，轴也同时报废，对直径较大的齿轮应分开制造。
２．实心式齿轮齿顶圆直径da≤160mm时，可采用锻造毛坯的实心式结构，•当齿顶圆直径da＜100mm 时，单件或小批量生产的齿轮，•可直接用轧制圆钢作齿轮毛坯。
３．腹板式齿顶圆直径da≤500mm时，一般用锻造方法做成腹板结构齿轮，•不重要的用铸造的方法做成腹板结构齿轮。
为了减轻重量，节省材料，常在腹板上制出圆孔。
有关结构尺寸参照图中经验公式确定。
４．轮辐式齿顶圆直径da＞500时，齿轮毛坯常用铸造方法做成轮辐结构，•如图11－28。
根据不同要求，可用铸钢或铸铁。
课间小结：1、齿轮结构课后作业：见练习册第2页。
齿轮的基本知识及其画法
齿轮的基本知识及其画法齿轮是应用非常广泛的传动件,用以传递动力和运动,并具有改变转速和转向的作用;依据两齿合齿轮轴线在空间的相对位置不同,常见的齿轮传动可分为下列三种形式图9-43：1 圆柱齿轮传动——有于两平行之间的传动;2 圆锥齿轮传动——用于两相之间的传动;3 蜗杆蜗轮传动——用于两交叉之间的传动;齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动图9-44,可用于转动和移动之间的运动转换;常见的齿轮轮齿是直齿和斜齿;齿轮又有标准齿和非标准齿之分,具有标准齿的齿轮称为标准齿轮;本节介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知识与规定画法;一、直齿圆柱齿轮直齿轮一直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数图9-451、齿顶圆直径d1通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面;齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆;2、齿根圆直径d2通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面;齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆;３.分度圆直径d齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆;它位于齿顶圆和齿根圆之间,是一个约定的假想圆;４.节圆直径d两齿轮合时,位于连心线OO上的两齿廓点P,称为节点;分别以O O为圆心,OP为半径所作的两个相切的园称为节圆; 正确安装的标准齿轮的d=d;5.齿高h轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高;齿高h分为齿顶高h1,齿根高h2两段h=h1+h2:齿顶高h1：齿顶圆与分度圆之间的径向距离；齿根高h2：齿根圆与分度圆之间的径向距离；6.齿数z即轮齿的个数,它是齿轮计算的主要参数之一;8.模数m由于分度圆周长πd=pz,所以 d=p/πz令 p/π=m 则 d=mz式中m称为齿轮的模数,它等于齿距与圆周率π的比值;模数以毫米为单位,为了便于设计和制造,模数的数值已标准化,如图9-12所示;模数是设计、制造齿轮的重要参数;由于模数m与齿距p成正比;而p决定了轮齿的大小,所以m的大小反映了轮齿的大小;模数大,轮齿大,在其他条件相同的情况下,轮齿的承载能力也就大,反之承载能力就小;另外,能配对折合的两个齿轮,其没,模数必须相等;加工齿轮也须选用与齿轮模数相同的刀具,因而模数又是选择刀具的依据;9.压力角、齿形角a如图9-45所示,轮齿在分度圆上齿合点p的受力方向即渐开线齿廓曲线的法线方向与该点的瞬时速度方向分度圆的切线方向所夹的锐角a称为压力角;我国规定的标准压力角a=20度;加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为吃形角;故齿形角也为20度,也用a表示;10.中心距a两圆柱齿轮轴线之间的距离称为中心距;装配准确的标准齿轮,其中心距a=d1/2+d2/2=1/2z1+z2二、直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算齿轮轮齿各部分的尺寸都是根据模数来确定的;标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算关系见表9-13;三、直齿圆柱齿轮的画法单个齿轮的画法齿轮的轮齿部分,按GB/——1984规定绘制图9-461齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制;2分度圆和分度线用细点画线绘制;分度线应超出轮齿两端面2-3mm3齿根圆和齿根线用细实线绘制,也可省略不画；在剖视图中,耻根线用粗实线绘制,这时不可省略;4在剖视图中,当剖切平面通过齿轮轴线时,齿轮一律按不剖处理;齿轮除了轮齿部分外,其余轮体结构均应按真实投影绘制;轮体的结构和尺寸,由设计要求确定;齿轮属于轮盘类零件,其表达方法与一般轮盘类零件相同;通常将轴线水平放置,可选用两个视图图9-47；或一个视图和一个局部视图参见图9-53,其中的非圆视图可作半剖视或全剖视;2、两齿轮齿合的画法;两齿轮齿合时,除齿合区外,其余部分均按单个齿轮绘制;齿合区按如下规定绘制图9-48：1在垂直于齿轮轴线的投影面的视图反映为圆的视图中,两节圆应相切,齿顶圆均按粗实线绘制;如图9-48a左视图所示；在齿合的齿顶圆也可以省略不画,如图9-48b左视图所示;齿根园全部省略不画;2在平行于齿轮轴线的投影面的视图非圆视图中,当采用剖视且剖切平面通过两齿轮轴线时图9-48a主视图,在齿合区将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制,虚线也可省略;当不采用剖视而用外形视图表示时,齿合区的齿顶线不需画出,节线用粗实线绘制；非齿合的节线仍用细点画线绘制,齿根线均不画出图9-48b主视图;如果两轮齿宽不等,则齿合区的画法如图9-49所示;不论两轮齿宽是否一致,一轮的齿顶线与另一轮的齿根线之间,均应有的间隙;图9-50为齿轮齿条啮合画法对应的轴测图见图9-44;四渐开线齿形的近似画法由于制造或表注尺寸的需要,有时要在齿轮零件图上画出一个或两个齿形;渐开线齿形有多种近似画法,现介绍其中一种图9-51,作图步骤如下：1、画两个圆弧画齿顶圆弧直径d、分度圆弧直径d、齿根圆弧直径d其中2、分齿自圆心O,按360/z分齿,作出1-2个齿的对称线,其中的一条为OO;在分度圆上量取;式中：S为齿厚；P为齿距;3、画齿形连接OA并取其中心点O,以O为圆心,OA为半径作圆弧交基圆与O点;以O为圆心,OA为半径作弧,在顶圆与基圆之间得BC,即为所求齿形的一部分;在基圆与根圆之间,做径向线CE,并以r=m为模数的小圆弧与根圆光滑相连,既得半边齿形;与相同方法做另一侧齿形,既成;五标准直齿圆柱齿轮的绘制根据齿轮实物,通过测量,计算确定其主要参数和各基本尺寸,并测量其余各部分尺寸,然后绘制齿轮零件图的过程,称为齿轮绘制;齿轮绘制除齿轮部分外,其余部分与一般轮盘类零件的绘制方法相同,而齿轮部分主要在于确定齿数z和模数m这两个基本参数;直齿圆柱齿轮绘制的一般步骤如下：1、确定齿数z数出被测齿轮的齿数;2、测量齿顶圆直径d当齿轮的齿数是偶数时,可直接量得d,如图9-52a所示；当齿数为奇数时,应通过测出轴孔直径D和孔壁至齿顶的径向距离H图9-52b,然后按下式算出d;3、确定模数根据d= mz+2,得m= d/ z+2将d和z代入上式中,可算出模数m,并对照模数表9-12选取与其相近的标准模数值;4、计算各基本尺寸根据确定的标准模数,用表9-13的公式计算出等基本尺寸注意,当取标准模数后,应重新核算d,一修正或确定所测之d值5、校对中心局a计算所得的尺寸要与实测的中心距核对,必须符合下式：a=1/2d1+d2=1/2mz1+z26、测量齿轮其他各部分尺寸7、绘制直齿圆柱齿轮零件图90-53所示为直齿圆柱齿轮的零件图图中省略了部分内容;在齿轮零件图中,除具有一般零件的内容外,齿顶圆直径、分度圆直径必须直接注出,齿根圆直径规定不注因加工时该尺寸由其他参数控制；并在图样右上角的参数栏中注写模数、齿数、齿形、齿形角等基本参数;二、直齿圆锥齿轮一直齿圆锥齿轮各部分名称和尺寸计算直齿圆锥齿轮通常用于交角90度的两轴之间的传动;图9-54为锥齿轮呸两视图,其主体结构由顶锥、前锥、背锥等组成;刀具顺着顶锥面切出直的轮齿后,即成直齿圆锥齿轮;直齿圆锥齿轮各部分名称如图9-55所示;由于轮齿分布在圆锥面上,因而其齿形从大端到小端是逐渐收缩的,齿厚和齿高均沿着圆锥素线方向逐渐变化,故模数和直径也随之变化;为便于设计和制造,规定一大端为准,齿顶高h、齿根高h、分度圆直径d,齿顶圆直径d及齿根圆直径d图中未标注均在大端度量；并取大端的模数为标准模数GB/T12368-1990,以它作为计算圆锥齿轮各部分尺寸的基本参数;大端背锥素线与分度圆素线垂直;圆锥齿轮轴线与分度圆锥素线间夹角称为分度圆锥角,它是圆锥齿轮的又一基本参数;圆锥齿轮各部分名称及尺寸关系见表9-14;二、圆锥齿轮的画法1、单个圆锥齿轮的画法1在投影为非圆的视图中,画法与圆柱齿轮类似;即常采用剖视,其轮按不剖处理,用粗实线画出齿顶线和齿根线,用细点画线画出分度线;2在投影为圆的视图中,轮齿部分只需用粗实线画出大端和小端的齿顶圆；用细点画线画出的打大端的分度圆；齿根圆不画;投影为圆的视图一般也可用仅表达键槽轴孔的局部视图取代;单个圆锥齿轮的画图步骤如图9-57所示;2、圆锥齿轮齿合的画法图9-58一对安装准确的标准圆锥齿轮齿合时,它们的分度圆锥应相切分度圆锥与节圆锥重合,分度圆与节重圆重合其齿合区的画法,与圆柱齿轮类似：1在剖视图中,将一齿轮的齿顶线画成粗实线,另一齿轮的齿顶线画成虚线或省略;2在外形视图中,一齿轮的节线与另一齿轮的节圆相切;啮合画法的作图步骤如图9-59所示;三、蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮用于两交叉轴交叉角一般为直角间的转动;通常蜗杆主动,蜗轮从动,用于减速,可获得较大的传动比;蜗杆蜗轮传动中图9-60,最常用的蜗杆为圆柱形阿基米德蜗杆;这种蜗杆的轴向齿廓是直线,轴向断面呈等腰梯形,与梯形螺纹相似;蜗杆的齿数称为头数,相当于螺纹的线数,常用单头或双头;蜗杆相当于斜齿圆柱齿轮,其轮齿分布在圆环面上,使齿轮能包住蜗杆,以改善接触状况,这是蜗轮形体的一特征;一蜗杆蜗轮的主要参数与尺寸计算1.齿距P与模数P在包含蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的中间平面内图9-60,蜗杆的轴向齿距P应与蜗轮的端面齿距P相等P=P=P,所以蜗杆的轴向模数M与蜗轮的端面模数M也相等M=M=M,并规定为标准模数;蜗杆分度圆直径d,喉圆直径d、齿根圆直径d均在中间平面内度量;2、蜗杆直径系数q蜗杆直径系数是蜗杆特有的一重要参数,它等于蜗杆的分度圆直径d与轴向模数M的比值,即 q=d/m或 d=mq对应于不同的标准模数,规定了相应的q值,引入这一系数的目的,主要是为了减少加工刀具的数目;3、导程角r沿蜗杆分度圆柱面展开,螺旋线展成倾斜直线,如图9-61所示,斜线与底线间的夹角r,称为蜗杆的导程角;当蜗杆直径系数q和头数Z选顶后,导程角r就唯一确定了;它们之间的关系为 tan一对相互齿合的蜗杆和蜗轮,除了模数和齿形角必须分别相同外,蜗杆导程角r与2蜗轮旋角B应大小相等,旋向相同,即r=B;蜗杆与蜗轮各部分尺寸与模数m、蜗杆直径系数q、导程角r和齿数Z、Z有关,其具体关系见表9-15;二蜗杆蜗轮的画法1、蜗杆的画法蜗杆一般选用一个视图,其齿顶线、齿根线和分度线的画法与圆柱齿轮系相同,如图9-62所示;图中以细线表示的齿根线也可省略;齿形可用局部视图或局部放大图表示;2、涡轮的画法涡轮的画法与与圆柱齿轮相似,如图9-63所示;1在投影为非圆的视图中常用全剖或半剖视,并在其相齿合的蜗杆轴线位置画出细点画线圆和对称中心线,以表注有关尺寸和中心距;2在投影为圆的视图中,只画出最大顶圆和分度圆,喉圆和齿根圆省略不画,投影为圆的视图也可用表达键槽轴孔的局部视图取代;3、蜗杆蜗轮齿合的画法蜗杆蜗轮齿合有画成外形图和剖视图两种形式,其画法如图9-64所示;在蜗轮投影为圆的视图中,蜗轮的节圆与蜗杆的节线相切;。
行星齿轮和平行齿轮效率
行星齿轮和平行齿轮效率
行星齿轮和平行齿轮是两种常见的齿轮传动形式，它们在机械传动中起着重要作用。
首先，让我们从结构、工作原理、优缺点和效率等方面来比较这两种齿轮传动。
结构方面，行星齿轮由太阳轮、行星轮和内齿圈组成，而平行齿轮则由两个平行的齿轮组成，其中一个为驱动轮，另一个为从动轮。
行星齿轮的结构更加复杂，但由于其紧凑的结构设计，可以实现较大的减速比，适用于空间有限的场合。
而平行齿轮的结构相对简单，更容易制造和维护。
工作原理方面，行星齿轮传动通过行星轮的旋转实现传动，太阳轮作为输入，内齿圈作为输出。
而平行齿轮传动则是通过两个平行齿轮的啮合来实现传动。
两者在传动原理上有所不同，但都能够有效地传递动力。
在效率方面，一般情况下，平行齿轮传动的效率要高于行星齿轮传动。
这是因为行星齿轮传动中存在更多的啮合副，摩擦损失相对较大。
而平行齿轮传动由于结构简单，摩擦损失相对较小，因此效率较高。
但需要注意的是，实际效率还受到许多因素的影响，如
制造精度、润滑状态、载荷大小等。
此外，行星齿轮传动由于其紧凑的结构设计，可以实现大的减速比，适用于需要大减速比的场合。
而平行齿轮传动则更适用于中小功率传动。
综上所述，行星齿轮和平行齿轮各自具有特点和适用范围，选择合适的齿轮传动形式需根据具体的传动要求和工作环境来进行综合考虑。
齿轮的结构.
齿轮的结构
一、齿轮轴 齿轮结构 分成四种 基本形式 二、实心式齿轮
三、腹板式齿轮 四、轮辐式齿轮
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齿轮的结构
齿轮轴
当齿根圆到键槽底 部的距离ｙ≤2.5m时， 就应把齿轮和轴制成一 体的齿轮轴。
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实心式齿轮
齿轮顶圆直径 d a ≤ 160mm 时， 可做成实心结构的 齿轮。
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齿轮的结构
腹板式齿轮
齿顶圆直径 da≤500mm时， 可做成腹板结 构的齿轮。 腹板上开 孔的数目按结 构尺寸大小及 需要而定。
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轮辐式齿轮
当齿顶圆直径 da＞500mm时，可 做成轮辐截面为 “ 十 ” 字形的轮 辐式结构的齿轮。
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齿轮的结构
不管是哪种结构的齿轮，轮齿部分的齿廓曲线可以是 渐开线或圆弧，目前最常用的齿轮齿形为渐开线齿形。轮 齿的方向也有直齿、斜齿、人字齿等不同。
直齿
斜齿
人字齿
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齿轮的分类
齿轮的分类齿轮是一种古老而有效的机械元件，它的运动原理可以追溯到古罗马时代。
古人们发现，把一个齿轮放在另一个齿轮上，能够利用齿轮之间的啮合原理来完成机械输出。
自此，齿轮就成为许多机械装置中不可或缺的元件。
现代齿轮是由各种不同材料制成的，其结构有很多种形式，因此可以将它们分类成不同的类别。
根据结构形式的不同，可以大致将齿轮分为：内齿轮、外齿轮、表面齿轮、圆锥齿轮、蜗杆齿轮、棘轮齿轮、牙齿轮等。
内齿轮是指齿轮的轴心是内凸轮，并且能够啮合其他齿轮。
内齿轮是一种由内部直径较大，外部直径较小的齿轮，它们可以紧密地和别的齿轮连接，并且能够将动力从一个轴传输到另一个轴。
外齿轮是指齿轮的轴心是外凸轮，它的外部直径要大于内部直径，外部形状如同一个带有突出的轮缘。
外齿轮也能够将动力从一个轴传输到另一个轴，它可以啮合其他齿轮或别的轴。
表面齿轮是指齿轮表面涂有独特图案，使齿轮能够啮合其他齿轮或轴。
啮合之后，表面齿轮能够将动力从一个轴传输到另一个轴。
圆锥齿轮是指齿轮表面有外凸形的齿轮，它的外部直径要大于内部直径，联接的轴也都处于同一轴线上。
圆锥齿轮的优点是它的啮合压力比其他齿轮类型要小，因此能够更灵活地改变轴之间的连接。
蜗杆齿轮是指齿轮的表面有不对称的齿形，有时也称为斜齿轮。
蜗杆齿轮能够将动力从一个轴传输到另一个轴，它的优点在于可以同时实现比例减速和方向变换，因此可以节省空间，减少机械装置的结构复杂性。
棘轮齿轮是由很多小齿构成的齿轮，它的优点是能够实现大律减速，也就是说，可以带动被棘轮齿轮驱动的轴的转动比例大于棘轮齿轮的转动比例。
牙齿轮是指齿轮表面有参差不齐的齿状，它们能够紧紧地锁定并啮合其他齿轮，可以将动力从一个轴传输到另一个轴。
综上所述，齿轮是一种可靠、可靠的机械元件，它可以帮助将动力从一个轴传输到另一个轴。
结构形式和制作材料不同，可以将齿轮分为内齿轮、外齿轮、表面齿轮、圆锥齿轮、蜗杆齿轮、棘轮齿轮和牙齿轮等几类。
每一种齿轮的结构形式、尺寸以及材料都是唯一的，因此在工程中，应该综合考虑他们的结构特性、使用环境和制作材料，从而选择最合适的齿轮类型。
简述齿轮的失效形式。
简述齿轮的失效形式。
齿轮的失效形式主要有以下几种：
1. 疲劳失效：长时间的使用和负载作用下，齿轮表面会逐渐产生裂纹，最终导致齿轮断裂。
2. 磨损失效：齿轮在工作时摩擦和剪切力会使其表面逐渐磨损，导致齿面变形，从而降低齿轮的准确性和传动效率。
3. 塑性变形失效：齿轮承受较大的载荷时，会发生塑性变形，导致齿面形状变化，进而影响齿轮的传动性能。
4. 开裂失效：在加工或使用中，由于工艺不当或负载过大，齿轮表面可能会产生裂纹，进而扩展和导致齿轮断裂。
5. 腐蚀失效：齿轮在潮湿、腐蚀性环境下暴露时，可能会发生腐蚀现象，导致齿轮表面形成锈蚀或腐蚀，从而降低齿轮的强度和精度。
以上是齿轮的常见失效形式，为了减少齿轮的失效，可以采取合适的材料、工艺和润滑措施，并定期进行维护和保养。
常用的齿轮结构形式
常用的齿轮结构形式
常用的齿轮结构形式包括： 1. 平行轴齿轮：两个齿轮的轴线平行，常用于传递轴间转速和转矩的传动。 2. 锥齿轮：两个齿轮的轴线相交，常用于传递轴间转速和转矩的传动，特别适用于需要改 变旋转方向的场合。 3. 内齿轮：齿轮的齿面朝向轮心，常用于传递旋转方向相反的轴间转速和转矩的传动。 4. 斜齿轮：齿轮的齿面呈斜角，常用于传递轴间转速和转矩的传动，可以实现更平稳的传 动。
常用的齿轮结构形式
5. 行星齿轮：由一个太阳轮、一个内齿轮和多个行星轮组成轮齿面垂直于轴线，常用于传递轴间转速和转矩的传动。 7. 螺旋齿轮：齿轮齿面呈螺旋状，常用于传递轴间转速和转矩的传动，具有更平稳和静音 的特点。 这些齿轮结构形式可以根据具体的应用需求选择和组合，以实现不同的传动效果和性能要 求。
面齿轮传动形式
面齿轮传动形式
面齿轮传动形式分为直齿、斜齿和弧齿三种，其中以前两种轮齿构形更为多见。
面齿轮传动具有以下优点：
1. 重合度大：和其他齿轮啮合传动比较，面齿轮传动具有更大的重合度，在空载时重合度可为1.6-1.8，理论上能达到2或更多。
2. 受轴向位移误差影响小：面齿轮传动的传动性能整体上受其轴向位移误差影响不大，可忽略，因此设计时无需考虑防位错影响。
3. 减轻重量、增加承载能力：当面齿轮与圆柱齿轮传动啮合时，圆柱齿轮没有轴向力的作用，这样即能够减轻重量又增加承载能力，极有利于受空间和场合限制的情况使用。
4. 振动小、噪声低：与渐开线齿轮啮合传动，其接触特性在不同的瞬间发生改变情况不大，且极其关键和有利的是在理论上该传动具有固定不变的传动比，因此其振动会比较小、噪声也会比较低。
如需更多信息，建议阅读齿轮设计或传动方面的文献或请教相关专家。
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齿轮轴
当齿根圆到键槽底 部的距离ｙ≤2.5m时， 就应把齿轮和轴制成一 体的齿轮轴。
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实心式齿轮
齿轮顶圆直径 d a ≤ 160mm 时， 可做成实心结构的 齿轮。
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腹板式齿轮
齿顶圆直径 da≤500mm时， 可做成腹板结 构的齿轮。 腹板上开 孔的数目按结 构尺寸大小及 需要而定。
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轮辐式齿轮
当齿顶圆直径 da＞500mm时，可 做成轮辐截面为 “ 十 ” 字形的轮 辐式结构的齿轮。
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不管是哪种结构的齿轮，轮齿部分的齿廓曲线可以是 渐开线或圆弧，目前最常用的齿轮齿形为渐开线齿形。轮 齿的方向也有直齿、斜齿、人字齿等不同。
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