齿轮传动的特点和分类
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。
齿轮分类传动特点介绍
谢谢
场合
齿轮结构
直齿圆柱齿轮：结构简单，制造 方便，但传动平稳性较差
斜齿圆柱齿轮：传动平稳性好， 但制造难度较大
锥齿轮：适用于交错轴传动，传 动平稳性好，但制造难度较大
蜗杆蜗轮：适用于大传动比传动， 传动பைடு நூலகம்稳性好，但制造难度较大
齿轮材料
01
钢：强度高，耐 磨损，适用于高 速、重载的齿轮
传动
02
铸铁：成本低， 易加工，适用于 低速、轻载的齿
03
齿轮传动可以实现各种运动 形式的转换，如直线运动、 旋转运动等。
02
齿轮传动具有较高的传动效 率和承载能力，适用于各种 机械传动系统。
04
齿轮传动具有较高的精度和 稳定性，适用于各种高精度 机械设备。
汽车工业
变速箱：齿轮在汽车变速箱中用 于改变速度和扭矩
差速器：齿轮在汽车差速器中用 于分配动力和调整车轮转速
轮传动
03
铜合金：耐磨损， 耐腐蚀，适用于 高速、轻载的齿
轮传动
04
工程塑料：重量 轻，噪音低，适 用于低速、轻载
的齿轮传动
05
粉末冶金：耐磨 损，耐高温，适 用于高速、重载
的齿轮传动
06
陶瓷：耐磨损， 耐高温，适用于 高速、重载的齿
轮传动
齿轮传动特点
传动效率
01
齿轮传动效率高， 可达95%以上
齿轮分类传动特点介绍
演讲人
01
齿轮分类
目录
02
齿轮传动特点
03
齿轮应用领域
齿轮分类
齿轮类型
01
直齿圆柱齿轮： 结构简单，制造 方便，应用广泛
02
斜齿圆柱齿轮： 啮合性能好，承 载能力高，适用 于高速重载场合
齿轮传动设计
从动轮2：vs背离节线，Ff指向节线，塑 变后在齿面节线处形成凸脊。 改善措施：1）↑齿面硬度； 2）采用η↑的润滑油。
二、齿轮传动的设计准则 失效形式→相应的设计准则 1、闭式齿轮传动 主要失效为：点蚀、轮齿折断、胶合 软齿面：主要是点蚀、其次是折断，按齿面接触疲劳强度设 计计算、校核齿根的弯曲疲劳强度。 硬齿面：主要是折断、其次是点蚀，按齿根的弯曲疲劳强度 设计计算、校核齿面的接触疲劳强度。 高速重载还要进行抗胶合计算 2、开式齿轮传动 主要失效为：齿面磨损、轮齿折断，按齿根弯曲疲劳强度设 计，但适当降低（20%）许用应力以考虑磨损 的影响。 3、短期过载传动 过载折断 齿面塑变 静强度计算
4.齿面胶合——严重的粘着磨损 现象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，形成沟痕。 原因：高速重载——v↑，Δt ↑，油η↓，油膜破坏，表 面金属直接接触，融焊→相对运 动→撕裂、沟痕。 低速重载——P↑、v ↓，不易形成油膜→冷胶合。
后果：引起强烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿 轮报废。
改善措施：
1）↓m→↓齿高h→↓齿面vs（必须满足σF）； 2）采用抗胶合性能好的齿轮材料对； 3）降低齿面压力，采用良好的润滑方式及润滑剂； 4）提高接触精度，采用角变位齿轮，↓啮合开始和
现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑。
原因：σH＞σHP 脉动循环应力 1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹；
2）节线处常为单齿啮合，接触应力大； 3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形 成，摩擦力大，易产生裂纹；
4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩 展。（油粘度越小，裂纹扩展越快）
FP
Flim YST
SFmin
YN
式中： бFlim——试验齿轮齿根的弯曲疲劳极限，查图11-12；
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
展成法加工齿轮齿形
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
齿轮传动科技名词定义中文名称：齿轮传动英文名称：gear drive 定义：利用齿轮传递运动和动力的传动方式。
应用学科：机械工程（一级学科）；传动（二级学科）；齿轮传动（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
（一）特点齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递相对位置不齿轮传动远的两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。
例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
（二）类型（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：<1>直齿圆柱齿轮传动；<2> 斜齿圆柱齿轮传动<3>人字齿轮传动；<4>锥齿轮传动；<5>交错轴斜齿轮传动。
（2）根据齿轮的工作条件，可分为：<1>开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。
<2>半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
<3>闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。
齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。
齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。
《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。
机械设计-齿轮传动
径向力 Fr 的方向指向各自的轮心（外齿轮）。
1. 直齿圆柱齿轮
（8－1）
§8-4 圆柱齿轮传动的受力分析和载荷计算
用集中作用于分度圆上齿宽中点处的法向力 代替轮齿所受的分布力，将 分解，得：
啮合传动中，轮齿的受力分析
2. 斜齿圆柱齿轮
切向力：
径向力：
轴向力：
（8－2）
斜齿轮受力
轴向力Fx的方向：用“主动轮左右手法则”判断。
圆柱齿轮传动的受力分析和载荷计算
1 主动
2
1 主动
2
1 主动
2
二级受力分析
练 习
K 为载荷系数
上述Fn 为轮齿所受的名义法向力。实际传动中由于原动机、工作机性能的影响以及制造误差的影响，载荷会有所增大。
轴交角为90º的直齿锥齿轮传动：
§8-8 直齿锥齿轮传动
一、主要参数和尺寸
直齿锥齿轮的大端参数为标准值。
直齿锥齿轮传动的几何参数
令 R = b/R－－齿宽系数，设计中常取R =0.25~0.35。
齿数比：
锥距：
C
t
二、轮齿的受力分析
用集中作用于齿宽中点处的法向力 Fn 代替轮齿所受的分布力。 将Fn分解为：切向力Ft，径向力Fr和轴向力Fx。
第八章 齿轮传动
§8-1 概述
§8-2 齿轮传动的失效形式及设计准则
§8-3 齿轮的常用材料
§8-4 圆柱齿轮传动的受力分析和计算载荷
§8-5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
§8-6 齿轮的许用应力
§8-8 直齿锥齿轮传动
§8-10 齿轮的结构
§8-9 齿轮传动的润滑与效率
§8-7 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
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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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：
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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
斜齿圆锥齿轮传动 曲齿圆锥齿轮传动
交错轴齿轮传动 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 蜗轮蜗杆传动
课后作业
搜集齿轮传动在生产生活中应 用实例，并辨别它们所属类型。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2、图中属于圆锥齿轮传动的是：
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2
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10
3、图中属于交错轴齿轮传动的是：
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4、图中属于直齿齿轮传动的是：
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6
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8
9
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课堂小结
一、齿轮传动的特点。
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、啮合方式
平行轴齿轮传动 相交轴齿轮传动
1
2
3
1、按两齿轮轴线的相对位置及轮齿的形状
（1）平行轴齿轮传动 （2）相交轴齿轮传动 （3）交错轴齿轮传动
（1）平行轴齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动
斜齿圆柱齿轮传动
人字齿圆柱齿轮传动
（2）相交轴齿轮传动
直齿圆锥齿轮传动 斜齿圆锥齿轮传动
曲齿 圆锥齿轮传动
（3）交错轴齿轮传动
交错轴斜齿圆柱齿轮传动