齿轮传动的特点和类型
齿轮传动的特点和类型
第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否封闭：开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳；齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点，分别以O1、O2为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面：垂直于齿轮轴线的平面；齿槽：相邻两轮之间的空间；齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h）二、基本参数1、模数m：；2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角；3、齿顶高系数：；4、顶隙系数：；5、齿数z：。
当m、α不变时，z越大，db越大，渐开线越平直，若当z→∞时，db→∞，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。
第八章齿轮机构案例
§8-1 齿轮传动的特点和基本类型
一、齿轮传动的特点
优点：1）传动效率高 2）传动比恒定 3）结构紧凑 4）工作可 靠、寿命长 缺点：1）制造、安装精度要求较高 2）不适于中心距a较大两轴 间传动 3）使用维护费用较高 ）精度低时、噪音、振动较大 二、齿轮传动的主要类型 平面齿轮机构： ①外啮合；②内啮合； 直齿圆柱齿轮机构（直齿轮）—— ③齿轮齿条 平行轴斜齿轮机构（斜齿轮）：①外；②内；③齿轮齿条 空间齿轮机构： 圆锥齿轮机构—— ①直齿；②斜齿；③曲线齿 交错轴斜齿轮机构 蜗杆机构：两轴垂直交错
二、标准齿轮的基本参数 1、模数m
d zp
d p
分度圆就是齿轮上 具有标准模数和标 准压力角的圆。
p
z
定义模数 m
或
p m
∴d=mz 单位：mm ； 2、分度圆压力角α
rK rb cos K
m标准化。
分度圆和节圆区别 与联系
rb r cos
mz cos （α 是决定渐开线齿廓形状的一个基本参数） 2
O P r r i12 1 2 2 b 2 常数 2 O1 P r1 rb1
Ⅰ
1 r'1
O1
rb1 g' 2
' N1 P g2 g' 1 rb2 r'2 K g1 ' t
t II N2
' 2 O2
§8-4 渐开线标准齿轮的各部分名称和几何尺寸
一、齿轮各部分名称和基本参数
GB1356-88规定标准值α=20° 某些场合：α =14.5°、15°、22.5°、25°。
3、齿数z
d mz 表明：齿轮的大小和渐开线齿轮 mz rb cos 2 形状都与齿数有关
齿轮传动的类型、特点及应用
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齿轮传动的特点、类型及应用
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图10-1 齿轮传动类型
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1.2 齿轮传动的类型
齿轮传动的类型很多，按照一对齿轮传动时的相对运动为平面运 动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
1．平面齿轮传动 平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。 （1）直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮简称直齿轮，其轮齿与轴线平行。直齿轮圆柱齿轮 传动又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动，如 图10-1a、b、c。
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齿轮传动的特点、类型及应用
1.1 齿轮传动的特点
齿轮传动的主要优点是：传动效率高、传递的速度和功率范围 大、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑。齿轮传动的主 要缺点是：制造和安装精度要求高、精度低时振动和噪声大、不宜用 于轴间距离较远的传动、成本较高
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齿轮传动的特点、类型及应用
（2）斜齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度，如 图10-1d。斜齿轮传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。 （3）人字齿轮传动 人字齿轮的轮齿成人字形，如图10-1e。 2．空间齿轮传动 空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。 （1）圆锥齿轮传动 圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传动，如图10-1f。 （2）蜗轮蜗杆传动 蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间的传动。 按照齿轮齿廓表面硬度，齿轮传动可分为软齿面齿轮（硬度 ≤350HBS）和硬齿面齿轮（硬度＞350HBS）。 按照齿轮工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动、半 开式齿轮传动和闭式齿轮传动。
齿轮传动的特点
展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2. 插齿：8-6级，Ra=1.6um。
（1）插齿原理：无啮合间隙齿轮相互滚动过程
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2.插齿
（2）插齿运动
① 主运动－插刀上下往复直线运动 ② 分齿运动－保证插齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 圆周进给运动－控制插齿刀转速 ④ 径向进给运动－切出全齿深 ⑤ 让刀运动－插齿刀返回时让位
齿轮；分度机构的齿轮传动。
8级
≤5
≤ 10
机械制造中对精度无特殊要求 ≤ 3 的齿轮。
9级
≤ 3 ≤ 3.5 ≤ 2.5 低速及对精度要求低的齿轮
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四、齿轮齿形加工
1. 铣齿:1Biblioteka -9级，Ra=6.3-3.2um。
盘状模数铣刀卧铣－模数m＜8 指状模数铣刀立铣－模数m≥8
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
3. 滚齿
（2）滚齿运动
① 主运动－滚刀旋转运动 ② 分齿运动－保证滚齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 垂直进给运动－保证滚切出全齿宽 ④ 径向切深运动－切出全齿深
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展成法加工齿轮齿形
加工方案
成形法铣齿
展 成
滚齿
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特点：精度高，是齿轮加工主要方法
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3、齿轮传动的精度等级
误差的影响：
制造和安装齿轮传动装置时，不可避免会产生齿形误差、齿距 误差、齿向误差、两轴线不平行误差等。
《机械设计基础》第六章 齿轮传动
由渐开线特性可知，线段B2K等于基圆齿距pb，比值B1B2/pb称为重合度，用 ε表示。于是连续传动条件是：ε≥1 ε越大，表示同时啮合的轮齿对数越多，齿轮传动越平稳。
§6-6 齿轮的材料与制造
一、齿轮材料及热处理
齿轮材料的基本要求：齿面硬度高、齿芯韧性好。 常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等。 一般采用锻件和轧制钢材。当齿轮较大（直径大于400～600mm）而轮坯不易 锻造时，可采用铸钢；低速传动可采用灰铸铁；球墨铸铁有时可代替铸钢，非 金属材料的弹性模量小，且能减轻动载和降低噪声，适用于高速轻载、精度要 求不高的场合，常用的有夹木胶布、尼龙、工程塑料等。见表6－3。 齿轮常用的热处理方法有：表面淬火、渗碳淬火、调质、正火、渗氮。 调质和正火处理后的齿面硬度较低（HB ≤350），为软齿面；其他三种 （HB>350）为硬齿面。 软齿面的工艺过程较简单，适用于一般传动。当大小齿轮都是软齿面时， 考虑到小齿轮齿根较薄，受载次数较多，故选择材料和热处理时，一般使小 齿轮齿面硬度比大齿轮高20～50HB。硬齿面齿轮的承载能力较高，但生产 成本高。当大小齿轮都是硬齿面，小齿轮的硬度可与大齿轮相等。
上式表明：一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心 线O1O2被啮合齿廓接触点公法线所分割的两线段成 反比。这一定律为齿廓啮合的基本定律。
欲使两齿轮瞬时角速度比恒定不变，必须使C点 为连心线上的固定点。 凡能满足上述要求的一对齿廓称为共轭齿廓。 机械中常用的齿廓曲线有渐开线、圆弧和摆线等， 过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。一对齿轮的啮合传动可以看作 其中应用最广泛的是渐开线齿廓。 一对节圆作纯滚动。一对外啮合齿轮的中心距等于其节圆半径之和。
n1 1 r2 rb 2 i12 n2 2 r1 rb1
齿轮传动的特点和类型
齿轮传动的特点和类型第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否封闭：开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳；齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点，分别以O1、O2为圆心，过节点C 所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面：垂直于齿轮轴线的平面；齿槽：相邻两轮之间的空间；齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h）二、基本参数1、模数m：；2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角；3、齿顶高系数：；4、顶隙系数：；5、齿数z：。
当m、α不变时，z越大，db越大，渐开线越平直，若当z→∞时，db→∞，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。
《汽车机械基础》第三章 齿轮传动
外啮合齿轮传动：
mn1 mn2 mn
an1 an2 an
1 2
内啮合齿轮传动：
2．正确啮合的条件
一对直齿圆锥齿轮的正确啮合条件为：两轮大端模数压 力角分别相等，即
m1 m2 m
1
2
三、蜗轮蜗杆传动
1．蜗杆传动的特点
蜗杆传动主要由蜗杆和蜗轮组成，主要用于传递空间交错的 两轴之间的运动和动力，通常两轴交错角为90°。一般蜗杆为 主动件。 蜗杆传动工作平稳，噪声低，结构紧凑、传动比大（单级蜗
zmin 17
对于齿数少于zmin的齿轮，还可以通过改变刀具与齿坯相 对位置的切齿方法（变位）来防止根切。
第六节 齿轮失效形式及齿轮材料的选择
一、齿轮传动的主要失效形式 二、齿轮材料
一、齿轮传动的主要失效形式
1、轮齿折断
轮齿折断形式有两种：一种是在交变载荷作用下，齿根弯曲 应力超过允许限度时，齿根处产生微小裂纹，随后裂纹不继扩 展，最终导致轮齿疲劳折断；另外一种是短时过载或受冲击载 荷发生突然折断。
1 2
n1 n2
O2C O1C
r2' r1'
rb2 rb1
C
上式表明两轮的传动比与两 轮的基圆半径成反比，且为一 定值。这就保证了齿轮传动的 平稳性。
2、中心距可分性：
齿轮制成以后，基圆半径便已确定。因此，传动比也就定 了。所以，安装时若中心距略有变化不会改变传动比大小，此 特性称为中心距可分性。
4.轮辐式齿轮
齿轮传动的特点及类型
齿轮传动的特点及类型
齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。
一、齿轮传动的特点
1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。
2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。
4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。
齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。
3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。
但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
二、齿轮传动的类型
齿轮传动就装置形式分：
1）开式、半开式传动在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。
这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。
齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。
它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。
2）闭式传动而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。
它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。
按齿面硬度分：
1）软齿面齿轮轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC；
2）硬齿面齿轮轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC。
齿轮传动类型及特点
一、齿轮传动类型有哪几种齿轮传动是机械工程学的一个专业术语，是指利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
齿轮传动的类型有很多，按传动比、齿廓形状、工作条件、齿面硬度等不同的方法可分为不同的类型，主要有以下几种：1、圆柱齿轮传动主要用于平行轴间的传动，圆柱齿轮传动的啮合形式有3种：外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合齿轮传动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条传动，可将齿轮的转动变为齿条的直线移动。
2、锥齿轮传动主要用于相交轴间的传动，其中直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5米/秒。
斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高，但制造较难，应用较少。
曲线齿锥齿轮传动运转平稳，传递功率可到3700千瓦，圆周速度可到40米/秒以上。
3、行星齿轮传动适用于具有动轴线的齿轮传动。
行星齿轮传动类型很多，需要根据工作条件合理选择类型，一般常用的是由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动，少齿差行星齿轮传动，摆线针轮传动和谐波传动等。
4、螺旋齿轮传动用于交错间的传动，但这类传动形式由于承载能力较低，磨损严重，因此应用比较少。
5、双曲面齿轮传动多用于交错轴间的传动，如汽车和拖拉机的传动中，由于有轴线偏置距，可以避免小齿轮悬臂安装。
6、蜗杆传动他说交错轴传动的主要形式，蜗杆传动可获得很大的传动比，并且工作平稳，传动比准确，可以自锁，不过蜗杆传动齿面间滑动较大，发热量较多，传动效率较低。
7、摆线齿轮传动用摆线作齿廓的齿轮传动。
这种传动齿面间接触应力较小，耐磨性好，无根切现象，但制造精度要求高，对中心距误差十分敏感。
一般只用于钟表及仪表中。
8、圆弧齿轮传动用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。
特点是接触强度和承载能力高，易于形成油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；不过也存在中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大，对制造和安装精度要求高等缺陷。
二、齿轮传动的特点有哪些齿轮传动是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式，这是因为齿轮传动具有的一些特点：1、齿轮传动的优点（1）传动精度高：与带传动、链传动相比，齿轮传动在理论上是准确、恒定不变的，因此在高速重载下要想减轻动载荷，实现平稳传动，齿轮传动是必须的。
齿轮传动的类型与特点
齿轮传动的类型与特点齿轮传动是一种常见的机械传动方式，常用于不同转速要求的机械装置之间，它由一对或多对沿轴线排列的圆形齿轮构成，通过相互啮合转动，传递动力和扭矩，具有传动可靠、效率高、精度和稳定性好等特点。
下面将介绍齿轮传动的类型和特点。
1、平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动是齿轮传动的最常见形式，指齿轮轴线平行且在同一平面。
其传递的力矩大、效率高，可分为两种类型：直齿轮和斜齿轮。
直齿轮啮合平稳，传递能力强，适用于中低速传动；而斜齿轮具有较小的啮合力矩和噪音，适用于高速传动。
垂直轴齿轮传动是指两个齿轮的轴线相互垂直。
该传动方式分为内啮合和外啮合两种形式。
内啮合适用于狭小空间，外啮合适用于中等功率的传动。
斜轴齿轮传动是指两个齿轮轴线倾斜一定角度，往往用于传递转速和扭矩较小的场合。
主要特点是启动平稳，噪声低，适用于高速传动。
4、离合器的齿轮传动离合器齿轮传动是指由离合器自由公转或离合器与三角带或链条传动的方式。
其主要特点是离合器本身具有离合和组合状态，能够实现变速传动。
行星齿轮传动是指一个或多个行星轮绕中心轴旋转的齿轮传动。
它具有结构紧凑、扭矩大、噪声小等特点，适用于高扭矩传动。
6、环形齿轮传动1、传动可靠性高齿轮传动具有结构简单、传动可靠、使用寿命长等特点。
由于它的齿轮啮合面积大，因此传递力矩时，齿轮之间一般不会错位跳齿，保证了传动的可靠性。
2、效率高齿轮传动的效率比带传动和链传动高，可达到95%以上。
这主要是由于齿轮啮合过程中，不会因滑动而导致能量损失，因此效率高。
3、精度和稳定性好齿轮的制造精度高，啮合接触点稳定，因此传动精度和稳定性好。
在工作时，齿轮的啮合面积大，分布在轮齿宽上，随着使用时间的增加，对齿轮啮合的影响较小。
4、结构复杂齿轮传动相较于带传动和链传动而言，结构较为复杂，必须要保证齿轮的制造和配合精度。
另外，为了增强轴向支撑，还需要离合器、轴承等支撑结构。
5、噪音大由于齿轮的啮合面积大，齿轮啮合过程中会产生较大的噪音。
齿轮传动
渐开线齿廓
一、渐开线的形成
一直线在一个圆周上做纯滚动时，直线 上任意一点K的轨迹称为该圆渐开线。
vK
渐开线
K
F
压力角 aK
N
rK
向径rK
A
发生线
rb
aK
qK 展角 基圆
基圆半径 rb
K
二、渐开线的特性
1、NK = AN 发生线沿 基圆滚过的长 N O A
度等于基圆上
被滚过的圆弧
rb
长度。
2、渐开线上任一点的法线
重合度不仅是齿轮传动的连续性条件，而且是衡量
齿轮承载能力和传动平稳性的重要指标。
在一般机械制造中常使e≥1.1～1.4。对于标准齿轮 传动，一般都能满足这一条件。重合度愈大，表示两对
齿同时啮合的时间愈长，同时参与啮合的轮齿对数愈多，
传动愈平稳，每对轮齿所承受的载荷小，总体承载能力 愈大。
注意！
正确啮合条件和连续传动条件是保证一对齿 轮能够正确啮合并连续平稳传动的缺一不可的条
B 齿间 (齿槽) p pk
• 分度圆d (r): 设计齿轮的基准圆 分度圆上，p=s+e • 齿顶高 ha： • 齿根高hf： • 齿全高h=ha+hf •
• (1)齿数：z
• (2) 模数：m d=zp d=zm • 压力角a ：分度圆压力角的简称分
度圆上的压力角20°
c
r2' o2
'
B
正常齿：
m≥1 mm： ha*=1，c*=0.25 m<1 mm： ha*=1，c*=0.35
e
s
p
短齿：
ha*=0.8，c*=0.3 标准齿轮： m, a, ha*，c*等于标准数值，
齿轮传动的类型及应用特点
齿轮传动的类型及应用特点齿轮传动是一种常见的多齿副传动方式，广泛应用于各个行业和领域。
根据传动轴相对位置的不同，齿轮传动可以分为平行轴齿轮传动、直角轴齿轮传动和斜齿轮传动等几种类型。
每种类型的齿轮传动都有其独特的应用特点。
平行轴齿轮传动：平行轴齿轮传动是最常用的一种齿轮传动形式，其特点是传动效率高、稳定可靠、传动比范围大、体积小等。
因此，平行轴齿轮传动广泛应用于机床、自动化设备、矿山设备、交通运输工具等领域。
平行轴齿轮传动的应用特点主要有以下几点：1. 传动效率高：平行轴齿轮传动的传动效率通常较高，一般可以达到95%以上，因此在要求传动效率高的场合得到广泛应用。
2. 传动比范围大：平行轴齿轮传动的传动比范围较大，可以通过改变齿轮的齿数比例来实现不同的传动比。
因此，在需要具备不同传输比例的机械设备中，平行轴齿轮传动被广泛应用。
3. 体积小：相比其他类型的齿轮传动，平行轴齿轮传动的体积较小，这使得它在体积有限的情况下可以灵活布置。
4. 平稳运行：由于平行轴齿轮传动的齿轮结构具有一定的齿数，齿轮运动过程中能够保持相对平稳的传动特性。
这使得平行轴齿轮传动在要求传动稳定的场合得到广泛应用。
5. 转矩传递能力强：平行轴齿轮传动的结构紧凑，齿轮之间的接触面积大，能够承载较大的转矩，具备较高的传递能力。
直角轴齿轮传动：直角轴齿轮传动是一种利用齿轮齿面的直角交错配合来实现传递动力的传动形式。
直角轴齿轮传动的应用特点主要有以下几点：1. 传动效率高：直角轴齿轮传动的传动效率一般较高，可以达到95%以上。
由于齿轮齿面的直角交错配合，使得传动时的能量损失较小。
2. 传动比准确：直角轴齿轮传动通过齿轮的齿数比例来实现不同的传动比，能够实现精确和稳定的传动比。
3. 平衡的转矩分配：直角轴齿轮传动可以同时传递两个相对垂直的轴上的转矩，能够实现转矩分配和传递。
这使得直角轴齿轮传动适用于需要转矩输出的场合。
4. 结构紧凑：直角轴齿轮传动的结构紧凑，齿轮之间传递动力的效率较高，能够实现较大的传动比和较高的传递能力。
齿轮传动类型特点及应用
齿轮传动类型特点及应用齿轮传动是一种常见且重要的机械传动方式，其特点包括传动效率高、传动精度高、传动比可靠、传动力矩大等。
在现代机械制造和各个行业中都有广泛的应用。
一、齿轮传动类型及特点1. 平行轴齿轮传动平行轴齿轮传动是最常见的一种齿轮传动类型，其特点如下：（1）传动效率高：平行轴齿轮传动的传动效率高达95%-98%，且传动效率随着传动比的增大而增大。
（2）传动精度高：齿轮传动具有固定的传动比，传动误差小。
（3）传动比可靠：通过改变齿轮的齿数和模数，可以获得所需的传动比。
（4）传动力矩大：由于齿轮的齿数多，因此能够传递较大的力矩。
应用：平行轴齿轮传动广泛应用于各个行业，如工程机械、汽车、风力发电等。
例如，汽车中的变速器、风力发电机中的传动机构等都采用了平行轴齿轮传动。
2. 锥齿轮传动锥齿轮传动由于具有斜齿轮的特点，其特点如下：（1）传动效率高：锥齿轮传动的传动效率与平行轴齿轮传动相当，可达95%-98%。
（2）传动精度高：由于斜齿轮的齿数少，所以传动精度比平行轴齿轮传动略差一些。
（3）传动比可靠：通过改变锥齿轮的齿数和齿顶角，可以获得不同的传动比。
（4）传动力矩大：锥齿轮传动能够传递较大的力矩，但比平行轴齿轮传动略差。
应用：锥齿轮传动广泛应用于各个行业，如机车、船舶、冶金等。
例如，机车中的传动机构、船舶中的传动装置等都采用了锥齿轮传动。
3. 内啮合齿轮传动内啮合齿轮传动是一种特殊的齿轮传动类型，其特点如下：（1）结构紧凑：内啮合齿轮传动由于内外啮合齿轮的特殊结构，使得传动机构体积小、结构紧凑。
（2）传动效率高：内啮合齿轮传动的传动效率高，可达95%-98%。
（3）传动比可变：通过改变内外啮合齿轮的齿数和模数，可以获得不同的传动比。
应用：内啮合齿轮传动主要应用于短程传动和紧凑型传动，如摩托车的传动装置、飞机的起落架传动装置等。
二、齿轮传动的应用1. 机械制造业齿轮传动在机械制造业中的应用广泛，如汽车、机床、起重机械、风力发电机等。
齿轮特点
4
斜齿圆锥齿轮传动多用于相交轴传动，传动效率比较高，一般可达 98％，两齿轮轴线组成直角的锥齿轮副应用最为广泛。斜齿圆锥齿轮 沿轮齿齿长方向为直线，但且其延长线不与于轴线相交
5
交错轴斜齿轮传动由两个螺旋角不等（或螺旋角相等、旋向也相同）
的斜齿轮组成的齿轮副。两齿轮的轴线可成任意轴线。缺点是齿面为点
接触，齿面间的滑动速度大，所以承载能力和传动效率比较低，故只能 用于轻载或传递运动的场合
6
蜗轮蜗的条件下有自锁性能，但效率低，发热较大
7
齿轮特点及类型
1
齿轮传动的特点和基本类型
一.齿轮传动的特点 ☆齿轮传动的主要优点是： ①瞬时传动比恒定不变；②机械效率高； ③寿命长，工作可靠性高；④结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围
较广等。
2
二.齿轮传动的类型：
齿轮传动按照两轮轴线的相对位置和齿向分类如下：
按照轮齿齿廓曲线的不同又可为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮 等。本章主要讨论制造、安装方便、应用最广的渐开线齿轮。
按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动和闭式齿轮
传动。前者轮齿外露，灰尘易于落在齿面，后者轮齿封闭在箱体内。 圆柱齿轮传动：外啮合、内啮合、齿轮齿条 斜齿 ：外啮合、内啮合、齿轮齿条 、人字齿 两轴不平行：直齿 、斜齿 、曲线齿 、交错轴齿轮传动 、蜗轮蜗杆 传动
3
直齿圆锥齿轮传动多用于相交轴传动，传动效率比较高，一般可达 98％，两齿轮轴线组成直角的锥齿轮副应用最为广泛。直齿圆锥齿轮 沿轮齿齿长方向为直线，而且其延长线相交于轴线
齿轮传动的类型特点和应用
动而从动轮转速时快时慢，引起冲击、振动和噪音，影响传动的质量。 2.具有足够的承载能力和使用寿命 即齿轮要有足够的强度和刚度，能
传递较大的功率，并且具有较小的结构尺寸和较长的使用寿命。 实践表明，传动平稳与齿轮的齿廓形状有关。因此，有必要学习轮齿
（g）
（h）
（i）
齿轮传动的类型特点和应用
• 1.2 齿轮传动的分类
③蜗杆传动 也用于两交错轴之间的传动，两轴的交错角通常为
90°，如图1-1（j）所示。
④准双曲面齿轮传动 用于两交错轴之间的传动，如图1-1（k）所 示
（h）
（k）
图1-1 齿轮传动的基本类型
齿轮传动的类型特点和应用
• 1.3 齿轮传动的基本要求
（a） （b） （c）
齿轮传动的类型特点和应用
• 1.2 齿轮传动的分类
②平行轴斜圆柱齿轮传动 单个齿轮简称为斜齿轮，其轮齿方向相对轴 线倾斜一个角度，如图1-1（d）所示。平行轴斜圆柱齿轮传动也有外啮 合、内啮合和齿轮齿条传动三种啮合方式。 ③人字齿轮传动 它相当于螺旋角相等，但螺旋方向相反的两个斜齿轮 拼合而成，如图1-1（e）所示。
齿轮传动的类型特点和应用
• 1.2 齿轮传动的分类
齿轮传动的分类方法很多，根据不同的分类方法可分为不同的类型。 按齿轮轴线的相互位置及轮齿齿线相对于齿轮母线的方向分 （1）平面齿轮传动 用于传递两平行轴之间的运动。其齿轮的形状为圆 柱形，称为圆柱齿轮传动。 ①直齿圆柱齿轮传动（简称直齿轮传动） 直齿圆柱齿轮的轮齿方向与轴线平行。 按其啮合方式可分为外啮合齿轮传动见图1-1（a）、内啮合齿轮传动见 图1-1（b）和齿轮齿条传动见图1-1（c）三种。
齿轮传动的特点和应用
齿轮传动的特点和应用12.1 概述12.1.1 齿轮传动的特点和应用齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一。
特点:能够传递任意两轴间的运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。
但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，且不适宜远距离传动。
12.1.2 齿轮传动的类型齿轮传动的类型很多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类1(平面齿轮传动平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。
外啮合直齿圆柱齿轮传动内啮合直齿圆柱齿轮传动齿轮齿条传动(直齿条)外啮合斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动齿轮齿条传动(斜齿条) 2(空间齿轮传动空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。
螺旋齿轮传动直齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动(交错轴斜齿轮传动)蜗杆传动准双曲面齿轮传动齿轮传动的类型外啮合直齿圆柱齿轮传动内啮合(轮齿与轴平行) 齿轮齿条平面齿轮运动齿外啮合斜齿圆柱齿轮传动 (传递平行轴间的运动) 内啮合 (轮齿与轴不平行) 轮齿轮齿条人字齿轮传动(轮齿成人字形) 传直齿传递相交轴运动(锥齿轮传动) 斜齿动空间齿轮运动交错轴斜齿轮传动(传递不平行轴间的运动) 传递交错轴运动蜗轮蜗杆传动准双曲面齿轮传动 12.1.3 齿廓啮合基本定律齿轮传动要求准确平稳，即要求在传动过程中，瞬时传动比保持不变，以免产生冲击、振动和噪音。
不论齿廓在任何点接触，过接触点所作两齿廓的公法线必须与连心线交于一固定点，这就是齿廓啮合基本定律。
12.2 渐开线齿轮12.2.1 渐开线的形成及基本性质1. 渐开线的形成2(渐开线的性质根据渐开线的形成，可知渐开线具有下列一些特性:1)发生线沿基圆滚过的直线长度，等于基圆上被滚过的圆弧长度;2)发生线KN是渐开线在任意点K的法线。
因此，发生线上任一点的法线必切于基圆。
3)渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向线所夹的锐角α称为该点的压力角。
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第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭：开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳；齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点，分别以01、02为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面：垂直于齿轮轴线的平面；齿槽：相邻两轮之间的空间；齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha ）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h）二、基本参数1、模数m: ;2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角；3、齿顶高系数：；4、顶隙系数：；5、齿数z:。
当m、a不变时，z越大，db越大, 渐开线越平直，若当z—x时，db—%，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。
标准齿轮：m、a、ha *、c *皆为标准值且e = s。
三、几何尺寸计算1、内齿轮与外齿轮比较：内齿轮的齿根即外齿轮的齿顶，内齿轮的齿顶即外齿轮的齿根；内齿轮的df >da > db ；2、齿条与齿轮比较：齿条的齿廓曲线为直线，齿轮的齿廓曲线为曲线（渐开线）；对应的圆都变为直线，如分度线、齿顶线、齿根线；啮合角等于压力角，等于齿形角。
齿条上所有轮齿的同侧齿廓都互相平行，齿廓任意位置的齿距都等于分度线的齿距，即pk = p =nm。
3、几何尺寸计算（见书表35 —3）例1、已知：m = 7mm，z1 = 21、z2 = 37，a= 20° 正常齿，求其几何尺寸。
解：ha * = 1 , c *= 0.25 ,四、标准渐开线齿轮的公法线长度W用游标卡尺的两个卡脚跨越k个轮齿切于渐开线齿廓的A、B两点，该两点间的距离称为被测齿轮跨k个齿的公法线长度，以W表示。
所跨齿数k对测量准确程度影响很大，跨齿数太多或太少，都会造成测量不准确。
只有卡脚与齿廓在分度圆附近相切时，测出的公法线长度才准确。
标准齿轮公法线长度的一般计算公式：跨齿数的计算公式：标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和跨齿数也可查表35-4。
例：已知m=3mm，z=20，a =20°求其公法线长度和跨齿数。
解：1、查表法：得m=1mm，z=20 时，k=3，W=7.66042mm 故W 标=3XW=22.98126mm,2、计算法：跨齿数：k=0.111z+0.5=2.72，取k=3公法线长度：W=22.98075mm第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿廓能实现定传动比这个结论，是指一对齿轮而言。
实际齿轮传动是靠多对齿轮依次啮合来实现的。
这多对齿轮必须满足正确啮合条件，才能保证传动时，每对轮齿都能正确地啮合。
同时，这多对轮齿，还必须满足连续传动条件，才能保证一对轮齿将要脱离啮合时，后一对轮齿能马上进入啮合以使齿轮能连续传动。
1、正确啮合条件：；2、连续传动条件：重合度£>1 重合度是齿轮传动的重要指标之一。
重合度越大，说明同时啮合的轮齿对数越多，不仅传动平稳，也提高了齿轮传动的承载能力。
3、标准中心距当一对齿轮传动时，一个齿轮节圆上的齿槽宽与另一齿轮节圆上的齿厚之差，称为齿侧间隙（侧隙）。
侧隙有利于齿面润滑，可补偿加工与装配误差、轮齿的热变形等。
由于侧隙实际上很小，在计算几何尺寸时都不考虑，可认为是无侧隙啮合。
两轮的分度圆相切，节圆与各自的分度圆重合。
标准中心距即指标准安装时的中心距实际由于制造、安装、磨损等原因，往往使实际中心距与标准中心距不一致。
，节圆大于分度圆，啮合角大于压力角；，节圆小于分度圆，啮合角小于压力角。
节圆与分度圆的区别：节圆、压力角是一对齿轮啮合时才存在的参数，分度圆无论齿轮传动与否都存在，它是单个齿轮固有的几何参数。
第四节渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮最常用的切齿方法为范成法和仿形法。
仿形法在普通铣床上进行，常用的工具有盘形铣刀的指形铣刀。
因为m、a—定, 渐开线形状取决于齿数z的多少，但不可能对每一种齿数配一把铣刀，既不经济也不现实。
目前只有八把铣刀。
缺点是加工精度低，生产不能连续进行，生产效率低，不宜成批生产。
范成法是利用一对无侧隙啮合的齿轮作定传动比传动这一原理来加工齿轮的。
齿轮加工机床所提供的定传动比传动称为范成运动。
常用的加工工具有齿轮插刀、齿条插刀及齿轮滚刀。
第五节渐开线齿轮的根切、最少齿数及变位齿轮当用范成法加工齿数较少的齿轮，当刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了啮合极点N1时，会出现轮齿根部的渐开线齿廓被部分切除的现象。
这种现象称为根切。
严重的切齿干涉，不仅削弱轮齿的弯曲强度，也将减小齿轮传动的重合度，应设法避免。
为避免根切，应使所设计直齿轮的齿数大于17,在轮齿弯曲强度足够的条件下，允许齿根部分有轻微根切时，最少齿数可取为14。
二、变位齿轮1、标准齿轮传动的缺点：结构不够紧凑；难以配凑中心距；承载能力较低。
2、变位齿轮变位修正法：将齿条刀具相对轮坯移动一段距离xm切制轮坯的方法。
刀具向远离轮坯的方向移动，称为正变位；向靠近轮坯的方向移动，则称为负变位。
用变位修正法切制的齿轮称为变位齿轮。
因为齿条刀具中与分度线平行的任一直线上的齿距，模数和压力角都相等，又，所以如采用变位修正，变位齿轮的齿距、模数、压力角及基圆参数不变。
变位齿轮的特点：1）刀具正变位，s和sf增大，承载能力提高；负变位，s和sf减小，齿根变曲强度降低；2）正变位修正可避免切齿干涉，负变位增加了切齿干涉的机会；3 ）正变位：da、df、ha增大，hf、sa、e减小负变位：da、df、ha减小，hf、sa、e增大3 •变位齿轮传动的类型：根据变位系数之和，变位齿轮传动可分为高度变位齿轮传动和角度变位齿轮传动。
1、高度变位齿轮传动：两齿轮变位系数之和的传动称为高度变位齿轮传动。
高度变位齿轮传动的中心距等于标准齿轮标准安装的中心距，节圆与分度圆重合，所以高度变位齿轮不能用于配凑中心距。
为避免齿数较少的小齿轮产生根切，在高度变位齿轮传动中，小齿轮应采用正变位修正，而大齿轮则为负变位。
为使两轮都不产生根切，高度变位齿轮传动应满足的齿数条件是2、角度变位齿轮传动两齿轮的变位系数和的传动，称为角度变位齿轮传动。
它有两种类型：（1）正传动（＞0）:—对正传动变位齿轮的实际中心距大于标准中心距，实际压力角大于标准压力角。
因此只要恰当地选择变位系数，就可得到所需的中心距，这就是配凑中心距的方法。
正传动在任何齿数和的情况下都可采用，它比高度变位齿轮传动结构更为紧凑。
再者，正传动中两齿轮都可采用正变位，使两齿根均变厚，可进一步提高承载能力。
（2）负传动（＜0）: —对负传动变位齿轮传动的实际中心距小于标准中心距，实际压力角大于标准压力角。
所以只要选取适当的变位系数，便可配凑成小于标准传动的所需中心距。
负传动的齿数条件是，这类传动的特点刚好与正传动相反，缺点很多，除非配凑中心距需要，一般很少采用。
第六节齿轮传动的精度我国现行的国家标准为GB10095 —88按标准规定，齿轮传动的精度等级都分为12级。
精度从1级到12级依次降低。
常用的为5到9级。
齿轮传动的精度等级由三方面组成：第公差组；第公差组；第川公差组。
选择齿轮精度时，应以传动的用途、传递功率的大小、齿轮的圆周速度及工作条件等为依据，并参考同类机械进行具体选择。
一般情况下，齿轮的三个公差组选用相同的精度等级。
标准规定根据齿轮使用要求的不同，允许对三个公差组选用不同的精度等级。
考虑到齿轮受热膨胀、贮存润滑油及补偿齿轮传动受力后的弹性变形和制造误差等因素，要求齿轮啮合时非工作齿面间应有一定的间隙。
侧隙大小与中心距偏差、齿厚偏差有关。
标准中规定了14种齿厚偏差，分别用字母C、D、E…R、S 代表其公差范围，具体数据可查有关手册。
在齿轮工作图上应标注齿轮的精度等级和齿厚偏差（或公法线平均长度偏差）的字母代号。
标记示例：1） 7—6—6 GM GB10095 —88:表示齿轮第公差组精度为7级，第公差组精度等级为6级，第川公差组精度等级为6级，齿厚上偏差为G，下偏差为M（或公法线上偏差为G,下偏差为M）。
2） 8 —FL GB10095 —88: 齿轮的三个公差组精度均为8级，齿厚上偏差为F，齿厚下偏差为L。
根据工作要求和生产规模，每个齿轮需对其三个公差组各选若干项目验收和检定。
例如图35—24所示，齿圈径向跳动和公法线长度变动的一组检验用以控制运动精度；齿形及齿距偏差的一组检验用以控制平稳性精度；齿向公差用以控制单个齿轮的接触精度。
此外，一对齿轮传动中心距的公差和箱体轴线平行度公差也必须在相应的零件图和装配图上标注，以控制一对齿轮的接触精度。
各组精度的具体检验项目及公差值可查阅有关设计手册。
在图纸上标注公法线长度及其公差，这是控制齿侧间隙的一项指标。
用此法测量简便，应用比较广泛。
公法线长度公差是根据图纸上所注齿厚偏差代号从设计手册中直接查取（图35—24中所注数值是根据GJ代号直接查的）。
上述齿轮精度的检验项目和齿侧间隙检测以及齿轮各项参数列成表格形式，称为齿轮的技术特性表，列于图纸的右上侧，作为工作图的一项主要内容。
齿轮安装基准孔（或轴）应具有足够的精度，齿轮各主要表面要求的表面粗糙度值，都可直接从表35—8中查取。
齿轮端面作为加工和安装的基准，应规定其端面跳动公差。
齿顶圆直径若用于加工定位和找正应控制其外径跳动公差，若用于测量基准（如测量固定弦齿厚），除应控制其外径跳动公差外，还应控制其外径尺寸公差，公差数值查表38 —9。
在图35—24齿轮零件工作图中，齿顶圆直径公差根据7级齿轮精度查出其公差为IT8，再查公差表得出。