齿轮的分类
齿轮系传动比计算
齿轮系传动比计算齿 轮 系 传 动 比 计 算 C1 齿轮系的分类在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统。
这种由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统即齿轮系。
下面主要讨论齿轮系的常见类型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。
齿轮系可以分为两种基本类型：定轴齿轮系和行星齿轮系。
一、定轴齿轮系在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变齿轮系，称为定轴齿轮系。
定轴齿轮系是最基本的齿轮系，应用很广。
如下图所示。
二、行星齿轮系若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系，如下图所示。
1. 行星轮——轴线活动的齿轮.2. 系杆 (行星架、转臂) H .1450rpm53.7rpm12 H3 1234H 512 H 33. 中心轮—与系杆同轴线、与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮4. 主轴线—系杆和中心轮所在轴线.5. 基本构件—主轴线上直接承受载荷的构件.行星齿轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线（轴线O1）公转的齿轮2形象的称为行星轮。
支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H称为行星架。
轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。
因此行星齿轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。
显然，行星齿轮系中行星架与两中心轮的几何轴线（O1-O3-OH）必须重合。
否则无法运动。
根据结构复杂程度不同，行星齿轮系可分为以下三类：（1）单级行星齿轮系：它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。
一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。
（2）多级行星齿轮系：它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。
（3）组合行星齿轮系：它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。
行星齿轮系根据自由度的不同。
可分为两类：（1）自由度为2 的称差动齿轮系。
（2）自由度为1 的称单级行星齿轮系。
按中心轮的个数不同又分为：2K—H型行星齿轮系；3K型行星齿轮系；K—H—V 型行星齿轮系。
齿轮的分类及应用
航空航天：齿 轮用于飞机和 火箭的发动机、 控制系统和传
动系统
工业机器人： 齿轮用于工业 机器人的关节 和传动机构， 实现精确的运
动控制
工程机械：齿 轮用于挖掘机、 起重机、压路 机等工程机械
的传动系统
汽车领域中的应用
发动机系统：齿轮用于传递动力， 确保发动机正常运转
悬挂系统：齿轮用于传递车轮与 车身之间的动力，实现车辆行驶
毛坯准备：选择合适的 材料，进行铸造或锻造
齿坯加工：对齿坯进行 粗加工，包括车削、铣
削等
齿形加工：采用滚齿、 插齿等工艺进行齿形加
工
热处理：对齿轮进行淬 火、回火等处理，提高
其硬度和耐磨性
表面处理：对齿轮表面 进行喷丸、渗碳淬火等 处理，提高其抗磨损性
能
检验与校正：对齿轮进 行检验和校正，确保其
精度和质量
注意事项：在 使用蜗杆蜗轮 时，需要注意 选择合适的材 料和精度等级， 以确保其正常 运转和延长使
用寿命。
非圆齿轮及其应用
非圆齿轮定义：非圆齿轮是一种特殊类型的齿轮，其齿廓形状不是圆形，而是其他曲线形 状，如椭圆、矩形、梯形等。
非圆齿轮的应用：非圆齿轮在许多领域都有广泛的应用，如机器人、航空航天、医疗器械 等。它们可以用于实现精确的传动和运动控制，提高设备的性能和精度。
齿轮的分类及应用
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目录
添加目录项标题 常见齿轮类型及应用 齿轮的制造与维护
齿轮的基本概念与分类
齿轮的应用领域 齿轮技术的发展趋势与挑 战
01
添加章节标题
02
齿轮的基本概念与 分类
齿轮的定义与工作原理
齿轮的定义：齿轮是一种用于传递动力的机械元件，通常由两个或多个轮 齿组成，通过轮齿之间的啮合来传递动力和运动。
齿轮国标等级
齿轮国标等级引言：齿轮是一种常见的机械零件，广泛应用于各种机械设备中。
为了保证齿轮的质量和互换性，国际上制定了一套齿轮国标等级，用于描述齿轮的精度和质量。
本文将介绍齿轮国标等级的分类和特点。
一、齿轮国标等级分类根据国际标准ISO 1328-1，齿轮国标等级分为精度等级和质量等级两个方面。
1. 精度等级：精度等级是用于描述齿轮的几何形状和尺寸精度的指标。
根据精度等级的要求，齿轮可分为1-12级，其中1级精度最高，12级精度最低。
通常，1级和2级精度适用于高精度要求的齿轮，如高速传动装置；3级和4级精度适用于一般工业设备；5级和6级精度适用于常见传动装置；7级至12级精度适用于低精度要求的传动装置。
2. 质量等级：质量等级是用于描述齿轮的材料和热处理质量的指标。
根据质量等级的要求，齿轮可分为1-10级，其中1级质量最高，10级质量最低。
通常，1级和2级质量适用于高负载和高速传动装置；3级和4级质量适用于中等负载和速度传动装置；5级和6级质量适用于一般工业设备；7级至10级质量适用于低负载和速度传动装置。
二、齿轮国标等级特点1. 精度等级特点：不同精度等级的齿轮具有不同的几何形状和尺寸精度要求。
精度等级越高，齿轮的尺寸和形状误差越小，传动精度越高。
高精度齿轮具有良好的互换性，适用于高速、高负载传动系统，能够保证传动效率和传动精度。
2. 质量等级特点：不同质量等级的齿轮具有不同的材料和热处理质量要求。
质量等级越高，齿轮的材料强度和硬度越高，能够承受更大的负载和高速传动。
高质量齿轮具有良好的耐磨性和使用寿命，适用于高负载、高速传动系统，能够保证传动可靠性和使用寿命。
三、应用范围和注意事项1. 高精度齿轮适用于要求传动精度高的场合，如高速机械设备、精密测量装置等。
在选择高精度齿轮时，需考虑传动效率、噪声和振动等因素。
2. 高质量齿轮适用于要求传动可靠性高的场合，如重载机械设备、高速传动装置等。
在选择高质量齿轮时，需考虑材料强度、热处理质量和耐磨性等因素。
齿轮分类概述
1齿轮传动概述：功率：几十万千瓦；速度：几十万转/min，圆周速度：300m/s；啮合效率：0.95；精度：0.99.制造需用专用设备及刀具，运转过程中无过载保护。
应用：机床、汽车、船舶、飞机、起重机械、矿山机械、轻工机械和仪表部门。
2齿轮的分类：定传动比（圆形齿轮机构）和变传动比（非圆齿轮机构）●圆形齿轮机构：平面齿轮机构和空间齿轮机构★平面齿轮机构：直齿圆柱齿轮机构（直齿轮）<外啮合、内啮合、齿轮齿条机构>用于滑移式变速齿轮传动。
齿轮齿条可将回转运动转变为直线运动。
★平行轴斜齿圆柱齿轮机构（斜齿轮）<外啮合、内啮合、齿轮齿条机构>螺旋角，工作时有轴向力，轴可能受轴向负荷。
内啮合多用于轮系。
★人字齿齿轮机构：工作稳定性好，承载能力高，工作时轴向力可抵消。
减速机★曲线齿圆柱齿轮机构：●空间齿轮机构：★锥齿轮（相交）机构<直齿、斜齿、曲线齿>交角一般为90度，其中斜齿用于低速重载，曲齿用于高速重载。
★交错轴（平行但不相交）斜齿轮机构：可以实现任意交错角的两交错轴之间的传动。
齿面为点接触，接触应力大，齿面任意压溃，促使轮齿磨损加快。
齿面的滑动速度大，承载能力小。
不宜用于高速、大功率的传动。
通常仅用于仪表或载荷不大的辅助传动装置中，来传递任意交错轴之间的运动。
★蜗轮蜗杆机构（交错）在机床、冶金机械、起重机械船舶和仪表中应用。
★准双曲线齿轮机构：传动平稳，利用偏置距可增大小轮直径，能实现两端支撑，提高耐性。
应用：越野车、小客车、卡车。
★非圆齿轮机构：非圆齿轮是分度曲面不是旋转曲面的齿轮，它和另一个齿轮组成齿轮副以后，在啮合过程中，其瞬时角速度比按某种既定的运动规律而变化。
非圆齿轮的英语为non-circular gear。
非圆齿轮可以实现特殊的运动和函数运算，对机构的运动特性很有利，可以提高机构的性能，改善机构的运动条件。
非圆齿轮广泛运用于自动机器仪器仪表及解算装置中。
齿轮简介介绍
05
齿轮的发展趋势和前景
齿轮技术的发展趋势
01
精细化
随着现代工业的发展，齿轮的制造精度要求越来越高，齿轮技术的精细
化成为发展趋势。通过精细化技术，可以提高齿轮传动的效率和可靠性
。
02
高速化
高速齿轮传动技术是现代机械传动领域的一个重要发展方向。随着动力
传动装置向小型化、轻量化、高速化的方向发展，高速齿轮的设计和制
齿轮的传动特点
01
02
03
传动比准确
齿轮传动的传动比非常准 确，能够满足各种精密传 动的要求。
传动效率高
齿轮传动的传动效率很高 ，一般可达95%以上，因 此在实际应用中非常广泛 。
载荷能力强
齿轮传动具有较高的载荷 能力，能够承受较大的扭 矩和冲击载荷。
齿轮的制造材料和热处理
制造材料
齿轮常用的制造材料有碳钢、合金钢、铸铁等。其中，碳钢 和合金钢具有较高的强度和韧性，适用于高速、重载的齿轮 传动；铸铁则具有较好的耐磨性和减震性能，适用于低速、 轻载的齿轮传动。
齿形检测：采Biblioteka 齿形测量仪对齿轮的齿形精度进 行测量，确保齿轮的啮合性能。
无损检测：采用超声波、磁粉、涡流等无损检测 技术，对齿轮内部缺陷进行检测，确保齿轮的安 全使用。
表面质量检测：通过显微镜、硬度计等设备对齿 轮表面质量进行检测，保证齿轮的耐磨性和抗疲 劳性能。
通过以上制造技术和加工工艺的应用，以及严格 的检测技术和质量控制，可以确保齿轮的高精度 、高强度、高可靠性，从而满足各种机械设备对 齿轮传动的需求。
硬质合金
硬质合金具有高硬度、高强度和良好的耐磨性，是一种优质的齿轮材料。随着硬质合金制 造技术的不断提高，其应用领域也越来越广泛。
面齿轮分类
面齿轮分类全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：面齿轮是一种常见的机械传动元件，用于传递动力和转矩，广泛应用于各种机械装置和设备中。
根据不同的传动原理和功能需求，面齿轮可以分为多种类型，本文将从不同的角度对面齿轮进行分类和介绍。
一、按齿轮类型分类1. 直齿轮：直齿轮是最常见的一种齿轮类型，其齿轮齿面为直线形状。
直齿轮适用于高速传动和较大传动比的场合，但由于齿轮齿面接触时的冲击压力较大，易产生噪音和磨损。
3. 锥齿轮：锥齿轮的齿轮齿面为圆锥形状，主要用于传动轴线不平行的场合，可以实现不同轴线间的动力传递。
4. 螺旋齿轮：螺旋齿轮的齿轮齿面呈斜螺旋线形状，可以减小齿轮齿面接触时的冲击压力和噪音，适用于高速、高负载传动。
5. 伞齿轮：伞齿轮是一种特殊形状的齿轮，其齿面为螺旋伞面，可实现大传动比和平稳传动。
二、按传动方式分类1. 平行轴齿轮传动：平行轴齿轮传动是最常见的一种传动方式，适用于轴线平行的情况，可以实现高效、平稳的动力传递。
3. 曲轴齿轮传动：曲轴齿轮传动适用于需要改变传动方向或传动平面的情况，常用于汽车引擎等机械装置中。
三、按用途分类1. 传动齿轮：用于传递动力和转矩的齿轮，通常包括主动齿轮和从动齿轮，常用于各种机械传动装置中。
2. 变速齿轮：用于实现传动比可调的齿轮，包括变速箱、调速齿轮等，常用于汽车、船舶等需要变速传动的设备中。
3. 减速齿轮：用于降低转速和增大转矩的齿轮，常用于提高设备性能和降低能耗。
4. 定位齿轮：用于精确定位和同步的齿轮，常用于机床、印刷机等需要高精度传动的设备中。
四、按材料分类1. 铸铁齿轮：铸铁齿轮是最常见的一种齿轮材料，具有成本低、制造简单等优点，适用于一般传动要求。
2. 钢齿轮：钢齿轮具有较高的强度和耐磨性，适用于高负载、高速传动的要求。
3. 可塑性齿轮：可塑性齿轮采用工程塑料等材料制成，具有自润滑、减噪音等优点，适用于精密传动和减少润滑的要求。
4. 特种材料齿轮：如青铜齿轮、铝合金齿轮等，具有特定的耐蚀、导热等特性，适用于特殊工况的要求。
齿轮传动的特点和分类
蜗轮蜗杆传动
2、按齿轮啮合方式
直 齿 外啮合齿轮传动 圆 柱
内啮合齿轮传动
齿 轮 传 动 齿轮齿条啮合
外齿轮 内齿轮 齿条
3、按齿轮传动工作条件 ◆ 闭式齿轮传动
◆ 开式齿轮传动
4、按齿轮圆周速度高低
◆ 极低速齿轮传动 小于0.5m/s ◆ 低速齿轮传动 0.5~3 m/s ◆ 中速齿轮传动 3~15 m/s ◆ 高速齿轮传动 大于15m/s
5、按齿轮齿廓曲线的形状 ◆ 渐开线齿轮传动 ◆ 摆线齿轮传动 ◆ 圆弧齿轮传动
课堂练习
1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？
A
B
C
D
2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？
A
B
C
D
课堂练习
3、下图中属于交错轴齿轮传动的是？ABCD
4、下图中属于蜗轮蜗杆传动的是？
A
B
C
D
抢答：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1、图中属于平行轴齿轮传动的是：
齿轮传动的特点和分类
一、齿轮传动的特点
◆ 优点：
（1）适用范围广； （2）瞬时传动比恒定； （3）效率高； 寿命长；结构紧凑。
CA6140型普通车床
◆ 缺点 ：
（1）制造、安装精度要求较高，成本较高； （2）不适于远距离两轴之间的传动； （3）振动、冲击、噪声较大。
二、齿轮传动的分类：
1、按两齿轮轴线的相对位置及轮齿的形状 2、按齿轮啮合方式 3、按齿轮传动工作条件 4、按齿轮圆周速度高低 5、按齿轮齿廓曲线的形状
外啮合 直齿圆柱齿轮传动 内啮合
齿轮齿条啮合
斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
齿轮的分类与齿形曲线
O1 rb1
C
K(K1,K2)
从动轮
N2
2 O2
rb2
n
O1
n rb1
N1
r1
C
5
.
中
心
距
a
变 化
,
r2 rb2
N
2
n
啮 合 角
O2
变 化
O1
n rb1
N1
r1
C a’
r2
N2
rb2 n a
O2
主动轮
1
O1
6.存在相对滑动 导致摩擦磨损。
n N1
rb1 K(K1,K2)
从动轮
N2
2
rb2
O2
n
廓
1
vC2 2O2C
C
2
齿 廓2
1 O2C 2 O1C
o
2
o
11
齿 廓
vC1 1O1C
1
C
vC2 2O2C
2 齿 1 O2C
o
廓2 2 O1C
2
vC1 1O1C vC2 2O2C
1 O2C 2 O1C
•齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点，速比恒定。 •节圆：由节点决定的圆 •共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
（五）
齿轮传动机构的特点 （1）直接接触的啮合传动；可传递空间任意两轴之
间的运动和动力； （2）功率范围大，速比范围大，效率高，精度高； （3）传动比稳定，工作可靠，结构紧凑； （4）改变运动方向； （5）制造安装精度要求高，不适于大中心距，成本
较高，且高速运转时噪声较大。
平 面 齿 轮 机 构
齿轮基础知识
变位齿轮
变位齿轮的作用
1）防止根切：如前所述，若滚齿切制的标准齿轮齿数小于17，则会发生根切现象，
影响实际使用。
2）调节中心距：标准齿轮中心距用a表示，若实际需要的中心距（用A表示）A<a时， 就根本无法安装；若A>a,可以安装，却产生大的侧隙，重合度也降低，都影响了传动的平 稳性。 3）增强齿轮强度：一对啮合的标准齿轮，由于小齿轮齿根厚度薄，参与啮合的次数 又较多，因此强度较低，容易损坏，影响了齿轮传动的承载能力。 4）减小齿轮传动的结构尺寸，减轻重量：在传动比一定的情况下，可是小齿轮齿数
变位齿轮
变位齿轮
变位齿轮与标准齿轮相比，其模数、齿数、 压力角均无变化；但是正变位时，齿廓曲线段离 基圆较远，齿顶圆和齿根圆也相应增大，齿根高 减小，齿顶高增大，分度圆齿厚与齿根圆齿厚都 增大，但齿顶容易变尖；负变位时，齿廓曲线段 离基圆较近，齿顶圆和齿根圆也相应减小，齿根 高增大，齿顶高减小，分度圆齿厚和齿根圆齿厚 都减小。
介绍一种最常见的齿轮
标准渐开线圆柱直齿外齿轮
什么叫渐开线？
• 发生线在圆上做无滑动的纯滚动，所走过 的曲线即为渐开线。
渐开线的展成原理
变位齿轮
当齿轮的齿数少于一定数量时，切齿时齿根会被挖出
凹痕，使齿根部位变细，这种现象被称为根切。
为了防止根切现象的发生，产生了变位的想法。 变位除了可以避免根切，还可以起到调节齿轮啮合中 的中心距作用。
• 交错轴斜齿轮
返回
按齿轮传动时轴的相对位置
平行轴
相交轴
交错轴
交错轴
交错轴
交错轴
返回
按轮齿的齿面硬度
• 软齿面齿轮（≤350HB）
• 硬齿面齿轮（＞350HB）
齿轮基础知识
参数，其中 m、a、ha*、c* 均为标准值。
精品PPT
二、渐开线齿轮
4、渐开线齿轮的啮合原理
1）渐开线齿廓啮合的基本定律： 根据渐开线的特性，一对渐开线齿廓不论何 处啮合，两齿轮的传动比恒定不变。
即：i12 =ω1/ω2 =O2P/O1P=r2/r1
ha ha*m
hf ha* c* m
齿顶高系数，国标规定，正常齿制 ha* 1 ,短齿制 ha* 0.8 ；
顶隙系数，国标规定，正常齿制 c* 0.25,短齿制 c* 0.3。
——短齿制齿轮主要用于汽车、坦克、拖拉机、电力机车等。 （4）齿数:z 最小齿数： Zmin = 2h*a / sin2α ,避免跟切现象。
英制齿轮型号 欧美等国主要采用的英制齿轮（径节齿轮），是指每一英寸分度圆直径
上的齿数，该值越大齿越小。径节 DP=z/D (z —齿数，D—分度圆直径，英 寸)，以径节DP单位为 (1/in)。它与公制的换算关系为 m=25.4/DP。
精品PPT
一、齿轮概述
5、齿轮的优缺点
1）优点： – 效率高，是机械传动最高的一种，效率 可达99% – 结构紧凑 – 工作可靠，使用寿命长 – 传动比恒定
精度标注示例：
8－8－7－FL
ⅠⅡⅢ
若3项精度相同，则记为： 8－FL
齿厚下偏差代号 齿厚上偏差代号
精品PPT
三、齿轮精度与测量
2、常见机械中齿轮精度
机械名称 汽轮机 金属切削机床 轻型汽车 载重汽车 拖拉机
精度等级 3～6 3～8 5～8 7～9 6～8
机械名称 通用减震器 锻压机床
起重机 矿山卷扬机 农业机械
机械制图齿轮的画法(课堂PPT)
机械制图齿轮的画法(课堂PPT)一、齿轮的定义和分类齿轮是机械传动中常用的一种元件，可以把动力沿着轴线传递到另一个轴上，实现功率传输、速度变换和转矩变换等功能。
齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条和蜗轮等几种类型，其中直齿轮和斜齿轮应用最为广泛。
二、齿轮的基本参数1. 基本齿形参数：这是指齿轮齿形的几何参数，包括齿高、齿宽、齿顶高等。
这些参数在制图时需要根据实际情况进行选择和绘制。
2. 齿轮模数：齿轮模数是指齿轮齿轮齿数和它的分度圆直径之比。
它是齿轮设计和制造的重要参数，通常用正整数来表示。
3. 齿隙系数：齿隙系数是指齿轮每对齿间的间隙与模数的比值。
它的大小对齿轮啮合的精度和传动性能有影响。
4. 顶隙和底隙：齿轮上的顶隙和底隙分别指顶圆和根圆处齿轮齿面与齿面之间的间隙，通常用来保证齿轮之间的啮合，以避免出现卡顿。
5. 齿轮材料：齿轮通常是用高强度的合金钢或者灰铸铁制成的。
三、齿轮的绘制1. 直齿轮绘制直齿轮的绘制首先需要确定它的模数和齿数等参数，然后按照以下步骤进行：步骤1：画出齿轮的分度圆和齿数。
步骤2：通过分度圆绘制出齿槽和齿宽。
步骤3：从分度圆向外画出顶圆和顶高。
步骤4：从分度圆向内画出底圆和根高。
步骤5：连接齿面和齿间曲线。
步骤6：在齿槽中间画出斜齿嵌接和啮合点的圆弧。
步骤7：根据实际情况绘制添加齿轮键槽和轴孔等构件。
2. 斜齿轮绘制斜齿轮的绘制和直齿轮类似，只需将齿面的等距线和分度圆上的等距线都按一定比例进行斜置即可。
注意，斜齿轮的齿面曲线的中线应该始终与两个轮齿的贴合点垂直。
四、齿轮的注意事项1. 齿数的选择：齿数的多少影响齿轮的直径大小和精度要求，一般情况下，齿数越多直径越小，精度要求越高。
2. 齿轮啮合：齿轮与齿轮之间的啮合应该保持良好的配合，否则会影响传动效率和噪音。
3. 齿面加工：齿面加工需要较高的精度和技术要求，加工质量对齿轮传动性能和使用寿命有很大影响。
4. 材料选择：齿轮的制造材料应具有较高的强度和耐磨性，以保证长期稳定的传动性能和寿命。
《机械设计基础》第8章 齿轮系
48 24 4 48 18 3
250 H 4 100 H 3
H 2
2
1
2‘ H
3
3H
3
1
H 1
H 50
周转轮系传动比计算方法小结：
定轴齿轮系
平面定轴齿轮系 空间定轴齿轮系
二.行星齿轮系
1. 定义
在齿轮系运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线 绕另一齿轮固定几何轴线转动，则该齿轮系称为行星 齿轮系(如图8-3)。它主要由行星齿轮、行星架(系 杆)、和中心轮所组成。
2. 基本构件
行星齿轮系中由于一般都以中心轮和行星架作 为运动的输入或输出构件，故称它们为行星齿轮系 的基本构件
上角标 H
周转轮系
-w
H
正负号问题
转化机构：假想的定轴轮系
i1H n 1 n H i1n
计算转化机构的传动比 计算周转轮系传动比
1H z 2 z n i H z1 z n1 n
H 1n
i1 n 1
n
例题8-2 ：
一差动齿轮系如图 所示，已知个轮齿数为： z1 16, z 2 24, z3 64, 当轮1和轮3的转速为：
式中：G为主动轮，K为从动轮，中间各轮的主 从地位也应按此假定判定。m为齿轮G至K间外啮合 的次数。
求行星齿轮系传动比时，必须注意以下几点：
(1) nG ， K ，nH 必须是轴线平行或重合的相应齿轮的 n 转速。 (2)将nG，nK，nH 的已知值代入公式时必须带正 号或负号。
H (3) i GK i GK。 i GK为转化机构中轮G与K的转速之 比，其大小与正负号应按定轴齿轮系传动比的计算 方法确定。
齿轮基础知识
四、齿轮加工
1、齿轮材料
齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高 的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧 。 45钢 锻钢 中碳合金钢 最常用，经济、货源充足 35SiMn、40MnB、40Cr等 20Cr、20CrMnTi等
金属 材料 非金属 材料
低碳合金钢 铸钢
铸铁
ZG310-570、ZG340-640等
长计。齿侧间隙是齿轮设计的重要参数之
一，直接影响齿轮啮合的噪音。 微车的齿侧间隙为0.1mm~0.12mm 齿侧间隙越大，运行时冲击震动越大， 所以噪音大； 轿车的齿侧间隙为0.06~0.08mm 齿侧间隙越小，齿面摩擦挤压的几率更 大，所以有啸叫声。 ——齿侧间隙的大小取决于齿厚和齿轮副中心距大小。
：内径 利用螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺旋体或移动锥体使三个测 量爪作径向位移，使其与被测内孔接触，对内孔尺寸进行读数的内径千 分尺。
三爪内测千分尺
三、齿轮精度与测量
4、齿轮精度测量
：模数m
齿轮千分尺测量模数m
三、齿轮精度与测量
4、齿轮精度测量
：圆柱度测量仪
1、精度： 分辨率0.03um 转台回转精度≤0.04um 立柱平行度精度＜1um/500mm 2、测量原理及功能 圆度仪是以精密回转中心线为回转测 量基准，精密直线导轨为直线测量基准， 通过位于直线运动导轨上的位移传感器， 测量圆柱体表面若干截面在不同转角位置 上的实际轮廓至回转中心线半径的变化量。 3、作用： 可测量圆度、柱度、同轴度同心度、直 线度、平行度、垂直度、跳动等参数。
公差组可取不同等级。
8－8－7－FL 精度标注示例：
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
齿厚下偏差代号L
齿轮基本知识概述
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
• 另外，随着船舶动力由中速柴油机代替的趋势， 在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效， 也进一步取代了圆弧齿轮传动。 • 圆弧齿轮，顾名思义，齿形是圆弧而不是渐开线。 是由一组X值Y值构成尽可能多的点形成的圆弧齿 形。
二、齿轮的原理
• 3.摆线齿轮
二、齿轮的原理
四、齿轮的基本计算
• 压力角 • 12.5、20、22.5、30、45
五、几种齿轮图纸
六、齿轮的加工
• 齿形加工方法可分为无屑加工和切削加工两类。无屑加工 主要有热扎、冷扎、压铸、注塑、粉末冶金等，无屑加工 生产率高，材料消耗小，成本低，但由于受到材料塑性和 加工精度低的影响，目前尚未广泛应用。齿形切削加工加 工精度高，应用广，按照加工原理，可分为成形法和展成 法。成形法采用与被加工齿轮齿槽形状相同的刀刃的成形 刀具来进行加工，常用的有指状铣刀铣齿、盘形铣刀铣齿、 齿轮拉刀拉拉齿和成形砂轮磨齿。展成法的原理是使齿轮 刀具和齿坯严格保持一对齿轮啮合的运动关系来进行加工， 象滚齿、插齿、剃齿、珩齿、挤齿和磨齿等。 • 齿圈上的齿形加工是整个齿轮加工的核心。尽管齿轮加工 有许多工序，但都是为齿形加工服务，其目的在于最终获 得符合精度要求的齿轮。
四、齿轮的基本计算
• 以圆柱直齿齿轮为例
四、齿轮的基本计算
四、齿轮的基本计算
四、齿轮的基本计算
• 对斜齿轮只将模数变 为法向模数 Mn=MCOS • 对锥齿轮要考虑背锥 的参数 • 对蜗轮考虑喉径的参 数 • 对蜗杆考虑轴向参数
四、齿轮的基本计算
• 变位系数
四、齿轮的基本计算
• • • • • • 齿顶高系数和顶隙系数 国内外图纸不同 小模数1，0.35与其他不同 蜗轮1，0.2与齿轮不同 锥齿轮1，0.2与齿轮不同 短齿0.8，0.3与正常齿不同
齿轮的分类
齿轮的分类
齿轮是机械装置中重要的部件之一，由于其性能的差异，可以分出多
种类型。
1、细齿轮：由于齿轮的齿顶圆半径比较小，比较细，所以叫细齿轮。
它具有传动比大、转速高、振动小、噪声低、传动距离长等特点，因此，
它们被广泛应用于一些技术要求高的机械传动中。
2、大齿轮：由于齿轮的齿顶圆半径比较大，比较粗，所以叫大齿轮。
它具有传动比低、能耗低、刚度大、稳定可靠、负荷容量大等特点，因此，它们被广泛应用于一些技术要求不高的机械传动中。
3、小型齿轮：由于其外形尺寸小，能够保持机械传动的窄尺寸，所
以归为小型齿轮。
它具有传动比适中、刚度高、结构简单等特点，因此，
它们被广泛应用于一些技术要求较低的机械传动中。
4、导齿轮：专用于解决机械装置的导向问题，具有负荷大、刚度高、精度高、稳定可靠等特点，因此，它们被广泛应用于一些技术要求较高的
机械装置中。
5、蜗轮蜗杆：蜗轮蜗杆是一种特殊的齿轮，它具有结构简单、刚度高、传动比低等特点，因此，它们被广泛应用于一些技术要求不高的机械
装置中。
齿轮的类型
齿轮的类型
齿轮是一种常见的机械传动元件，用于传递和改变运动和力量的方向。
根据不同的分类标准，齿轮可以分为多种类型，包括：
1. 按照齿轮轴的相对位置分类：平行轴齿轮、垂直轴齿轮、斜齿轮等。
2. 按照齿轮齿形的分类：直齿轮、斜齿轮、圆弧齿轮、渐开线齿轮等。
3. 按照齿轮用途的分类：传动齿轮、调速齿轮、变速齿轮、差速器齿轮等。
4. 按照齿轮材料的分类：钢齿轮、铜齿轮、钛合金齿轮、塑料齿轮等。
不同类型的齿轮在机械传动系统中具有不同的应用场景和优缺点，合理选择齿轮类型可以提高机械传动效率和可靠性。
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斜齿轮的分类
斜齿轮的分类斜齿轮是机械传动中常用的一种齿轮，它具有齿面斜角，能够充分利用齿面啮合面积，具有传递大扭矩、平稳传动等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
根据齿轮的结构形式、用途等不同因素，斜齿轮可以分为几种不同的分类类型。
一、按轴向分类按轴向可将斜齿轮分为轴平行轴斜齿轮和轴交叉轴斜齿轮两种类型。
轴平行轴斜齿轮的两轮轴线平行，适用于两轮轴距相对较小，需要传递较大扭矩和速度变化范围较小的场合；轴交叉轴斜齿轮的两轮轴线相交，适用于传递扭矩大，且需要进行速度变换的场合。
二、按模数分类按模数可以将斜齿轮分为细齿轮、普通齿轮和粗齿轮三种类型。
细齿轮的模数小于1，适用于高速运转、小扭矩传递的场合，如电子设备中的精密传动、微小装配设备等；普通齿轮的模数在1-5之间，适用于中等扭矩和转速的场合，如机床、起重设备、纺织机械等；粗齿轮的模数大于5，适用于传递大扭矩、低速运转的场合，如水泵、磨粉机、起重装置等。
三、按齿形分类按齿形可将斜齿轮分为等距斜齿轮和渐开线斜齿轮两种类型。
等距斜齿轮的齿形为直线，具有结构简单、制造方便等优点，但是啮合时容易产生冲击声和振动，且磨损严重；渐开线斜齿轮的齿形为曲线，通过合理设计齿形，能够减少冲击和振动，使传动更加平稳、静音，是目前应用最广泛的齿轮类型，适用于各种工况。
四、按精度等级分类按精度等级可以将斜齿轮分为A级、B级和C级三种类型。
A级精度最高，齿面质量好，适用于要求高精度的场合，如车床、磨床等高档机床；B级精度次之，适用于要求不高精度的场合，如钻床、铣床等普通机床；C级精度最低，适用于传动要求不高的低端机械设备。
五、按用途分类按用途可以将斜齿轮分为漏斗轮、蜗轮、蜗杆轮、行星轮、斜齿伞轮和斜齿锥轮等多种类型。
漏斗轮适用于转速高、扭矩小的场合；蜗轮适用于有防倒返功能的场合；蜗杆轮适用于需要大减速比的场合；行星轮适用于需要将扭矩分配到多个输出轮的场合；斜齿伞轮适用于传递大扭矩的场合，如船舶、钢铁、水泥工业等；斜齿锥轮适用于需要将输入轴的方向转换成输出轴的垂直方向的场合。
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机械基础教研室 游代乔
齿轮应用举例
优点： 能传递空间任意轴间的运动及动力 传递功率范围大 传动比准确，效率高，寿命长 缺点： 制造成本较高
常见的齿轮
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齿轮的分类
直齿
斜齿 人字齿 直齿 斜齿 曲线齿 蜗轮蜗杆 交错轴斜齿轮 准双曲面齿轮 交错轴间的传动 锥齿轮 相交轴间的传动 按轴线相对位置 圆柱齿轮 齿轮齿条 平行轴间的传动
齿轮的分类
软齿面齿轮
按齿面硬度
350HBS
硬齿面齿轮
齿轮的分类
渐开线齿轮Leabharlann 按齿廓形状摆线齿轮
圆弧齿轮
思考题： 上述三类齿轮各有什么优缺点？
谢谢大家！
414678817@