齿轮基本知识概述

二、齿轮的原理
• 1970年以后，我国开始发展双圆弧齿轮，它简化 了切齿工艺，大大提高了轮齿的弯曲强度，这对 于同样参数与尺寸的软齿面圆柱齿轮，圆弧齿轮 的工作寿命高于渐开线齿轮，特别是应用在一些 重负荷、大功率的齿轮传动中，取得了良好的效 果。双圆弧齿轮的硬齿面技术也有新的发展，研 制成功齿面经氮化处理的硬齿面双圆弧齿轮，且 已在大功率高参数齿轮传动装置上推广应用。近 来，又在成功应用珩齿新工艺基础上，开发出超 硬滚切（也称刮齿）圆弧齿轮的精加工工艺，将 会进一步扩大硬齿面圆弧齿轮的应用范围。另外 双圆弧齿轮跑合性能好，也是其一个优势。
目录
1.齿轮的分类 2.渐开线齿廓的原理 3.渐开线齿轮的基本参数 4.渐开线齿轮的基本计算 5.齿轮图纸的内容及意义 6.渐开线齿轮的加工 7.渐开线齿轮的检测及误差分析 8.其他齿类零件（齿条） 9.齿轮各国精度等级对照 10.齿轮专有名词的中英文对照
一.齿轮的分类
• 齿轮的分类方法有很多种，为了理解的方 便，这里先结合传动机构来了解齿轮的各 种类型
• 传动机构按旋转轴可分为 • 1.定轴轮系--平面定轴、空间定轴（垂直定
轴、交叉定轴） • 2.周转轮系--差动、行星
一.齿轮的分类
• 平面定轴轮系 • 1.直齿圆柱齿轮传动 • 外啮合齿轮传动 • 内啮合齿轮传动
• 2.斜齿圆柱齿轮传动 • 3.齿轮与齿条传动 • 4.人字齿轮传动
一.齿轮的分类
• 空间定轴轮系 • 1.圆锥齿轮传动 • 直齿锥齿轮 • 曲线齿锥齿轮（螺旋齿锥齿轮、零度锥齿
轮、准双曲面齿轮） • 2.交错轴斜齿轮传动 • 3.蜗杆传动.
一.齿轮的分类
• 形成平面定轴轮系传动的齿轮为圆柱齿轮 • 1.直齿斜圆柱齿轮 • 2.内齿圈 • 3.齿条 • 4.人字齿轮 • 形成垂直定轴轮系传动的齿轮为锥齿轮 • 1.直齿锥齿轮 • 2.螺旋锥齿轮 • 形成交叉定轴轮系传动的齿轮为蜗轮蜗杆、斜齿
轮、准双曲面齿轮
一.齿轮的分类
• 形成行星周转轮系传动的齿轮为（具有一 个自由度的周转轮系）
• 1.行星轮 • 2.太阳轮 • 3.内齿圈 • 形成差动周转轮系传动的齿轮为（具有两
个自由度的周转轮系）
一.齿轮的分类
• 按传动比是否恒定分： • 定传动比 —— 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥） • 变传动比 —— 非圆齿轮机构（椭圆齿轮） • 按齿轮齿向分： • 直齿轮、斜齿轮、人字齿轮
二、齿轮的原理
• 但是圆弧齿轮对中心距的敏感性较大，影响了其 进一步发展，70年代末，随着国外机械产品的引 进与齿轮制造水平的提高，齿面经渗碳淬火、氮 化或感应淬火处理的所谓硬齿面渐开线齿轮开始 为人们所重视。硬齿面齿轮由于齿面硬度高与轮 齿精度好而大大提高了承载能力和使用寿命，并 因结构尺寸小使齿轮装置的成本大为降低。圆弧 齿轮逐渐失去了其优势，大有被硬齿面齿轮取代 的趋势， 但在重型机械领域，圆弧齿轮仍占有一 席之地。
一.齿轮的分类
• 按轮齿齿形来分 • 渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮、 • 按零件外形分 • 圆柱齿轮、锥齿轮、齿条、蜗轮蜗杆
• 其他分类的方法很多，有这几种分类基本 可以识别齿类图纸和实物。
一.齿轮的分类
一.齿轮的分类
二、齿轮的原理
• 齿轮的发展伴随着减速机的发展，经历了一个长期的发展 过程。公元前400-200 年，中国古代就开始使用齿轮，在 我们山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作 为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心 的机械装置。
二、齿轮的原理
• 1.渐开线是怎么形成的 • 一根直线绕着一个园做纯滚动，线上任意
一点形成的轨迹就是一条渐开线。我们用 的这条渐开线是从基园出发的这一条。这 一条从基园开始直至使齿顶变尖结束，用 那一段，那就是零变位、正变位、负变位 的问题。
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
• 四、渐开线齿廓的啮合特点 • 1.啮合线为一直线 • 啮合线— 啮合点 (在固定平 • 面上) 的轨迹线. • 两齿廓所有接触点的公法线均 • 重合, 传动时啮合点沿两基圆的内 • 公切线移动。 • 作用力方向恒定
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
• 齿廓形状影响传动性能，若传 • 动比变化→ 从动轮转速不均匀→ • 惯性力、振动、噪音→传动精度。
二、齿轮的原理
• 2.圆弧齿轮 • 圆弧齿轮的发展 • 采用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形，如英法合作
研制的舰载直升飞机主传动系统，应用圆弧齿轮 设计后，使减速器高度大为降低。
• 准双曲面齿轮
二、齿轮的原理
• 蜗轮蜗杆
三、齿轮的基本参数
• 1.渐开线齿轮的基本参数 • 模数或径节（见表），决定齿的大小 • 齿数，决定齿轮的大小 • 压力角（见前图），决定渐开线齿廓的形
状
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
• 2 .传动比恒定 • 公法线不变, 节点P 为定点. • 速比 为定值. i12 = ——= —— ω1 • ω2 O1P • O2P
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
二、ຫໍສະໝຸດ Baidu轮的原理
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
二、齿轮的原理
• 齿廓啮合基本定律 • 一对齿廓的瞬时速比，等于该瞬时接触点 • 的公法线, 截连心线为两段线段的反比。
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
• 从17世纪末，人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。 18 世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动应用日益广泛， 先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮。
• 直至19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专 用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完善的手段 后，渐开线齿形才显示出巨大的优越性。
• 现在，数控成形磨齿机的研制成功使齿轮制造的理论更完 善，更易于实现。