齿轮基础知识讲解
齿轮传动设计培训讲解课件.ppt
轮的基圆为定圆，在其同一方向的内公
切线只有一条。所以无论两齿廓在任何
位置接触，过接触点所作两齿廓的公法
线为一固定直线，它与连心线O1O2的交 点C必是一定点。因此渐开线齿廓满足
定角速比要求。
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上午9时0分
图d 渐开线齿廓满足定角速比证明
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由图d知，两轮的传动比为
i12
1 2
O2C O1C
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Δy—齿顶高变动系数
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二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —变位齿轮传动
齿轮变位的意义：
➢ 避免根切。
➢ 改善小齿轮的寿命（传动比较大时，使小齿轮齿厚 增大，大齿轮齿厚减小，使一对齿轮的寿命相当） ➢ 凑中心距以满足实际应用要求
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二、齿轮设计基础知识 1、齿轮机构及其设计 —平行轴斜齿轮圆柱齿轮传动
3）发生线与基圆的切点N即为渐开线上
K点的曲率中心，线段为K点的曲率半径。
随着K点离基圆愈远，相应的曲率
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半径愈大；而K点离基圆愈近，相应的 曲率半径愈小。
4）渐开线的形状取决于基圆的大小。如 图c所示，基圆半径愈小，渐开线愈弯曲；
基圆半径愈大，渐开线愈趋平直。当基
圆半径趋于无穷大时，渐开线便成为直
➢分度圆螺旋角β
法面参数为标准参数
斜齿轮的基本尺寸也是以其分度圆柱为基准圆来进行计算的。斜齿轮 分度圆柱上的螺旋线的切线与其轴线所夹锐角称为分度圆螺旋角（简称螺 旋角）。
螺旋角β是斜齿轮的重要的基本参数之一，由于轮齿倾斜了β角，使斜
齿轮传动时产生了轴向力，β越大，轴向力越大。
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齿轮的基本知识PPT课件
两个相啮合的齿轮在啮合时，轮齿侧面之间的间隙。侧隙的 存在可以保证齿轮传动的灵活性和润滑性，但过大的侧隙会 影响传动的准确性和稳定性。
03
齿轮的传动原理与特性
齿轮传动的基本原理
Байду номын сангаас齿轮传动的定义
齿轮传动的啮合原理
通过两个或多个齿轮的啮合，实现动 力和运动传递的机械传动方式。
通过齿轮齿廓间的相互作用，实现动 力和运动从主动齿轮到从动齿轮的传 递。
齿轮磨损
齿轮磨损是常见故障之一，可以通过定期更换润滑油、减 少过载运行等措施来减缓磨损。磨损严重时需更换齿轮。
齿轮断裂
齿轮断裂可能是由于过载、疲劳等原因引起的，应检查设 计、制造、安装等方面的问题，并采取措施防止再次发生 。
齿面点蚀
齿面点蚀可能是由于润滑不良、过载等原因引起的，应改 善润滑条件、降低载荷等措施来减缓点蚀的发展。严重时 需更换齿轮。
05
齿轮的应用与维护保养
齿轮在机械设备中的应用实例
汽车变速箱
齿轮在汽车变速箱中起到改变传 动比、实现倒车和中断动力的作 用，是汽车传动系统中的重要组
成部分。
工业机床
齿轮在工业机床中用于传递动力 和精确控制运动，如滚齿机、插
齿机等。
航空航天设备
齿轮在航空航天设备中用于实现 复杂传动和减轻重量，如飞机发
早在古代，人们就开始使 用木制或石制的齿轮来传 递动力和改变转速。
工业革命时期
随着工业革命的到来，金 属加工技术的进步使得金 属齿轮得以广泛应用。
现代时期
随着计算机技术和先进制 造技术的发展，现代齿轮 设计更加精确、高效，应 用领域也更加广泛。
02
齿轮的基本参数与术语
模数与压力角
齿轮基础必学知识点
齿轮基础必学知识点
以下是齿轮基础必学的知识点：
1. 齿轮的定义：齿轮是一种用于传递转动的机械元件，它由一组齿数相等、剖面相同的齿排列在轮轴上。
2. 齿轮的作用：齿轮主要用于传递转矩和旋转速度，通过齿轮传动可以改变输入轴和输出轴的转速和转矩。
3. 齿轮的分类：齿轮可以根据齿轮的齿数和齿形来分类，常见的分类包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
4. 齿轮的主要参数：齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽、压力角等。
这些参数对齿轮的传动效果和强度有重要影响。
5. 齿轮的传动比：齿轮传动比是指输入轴和输出轴的转速比，可以通过齿轮的齿数比来计算。
6. 齿轮的啮合问题：齿轮的啮合是指两个齿轮齿面相互接触和传递转动的过程，啮合过程中需要考虑啮合角和啮合系数等问题。
7. 齿轮的设计原则：齿轮的设计需要考虑传动效率、噪音、强度等因素，通常需要满足一定的设计原则和标准。
8. 齿轮的制造工艺：齿轮的制造工艺包括锻造、车削、滚齿等，不同的工艺对齿轮的精度和强度有不同的要求。
9. 齿轮的润滑和维护：齿轮在运动过程中需要适当的润滑和维护，以
保持正常运转和延长使用寿命。
10. 齿轮的应用：齿轮广泛应用于机械传动领域，如汽车、工程机械、船舶等，也用于其他领域如机械工具、钟表等。
齿轮的全部知识点
齿轮的全部知识点一、齿轮的概念和作用齿轮是机械传动中常用的一种零件，其主要作用是将动力传递给其他零件或改变传动方向和传动比例。
齿轮是由齿轮齿与齿轮轴组成的。
二、齿轮的分类根据齿轮的形状和用途，齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆齿轮等多种类型。
1.直齿轮：齿轮齿与轴线平行，是最常见的齿轮类型。
直齿轮具有传递动力平稳、效率高等优点，广泛应用于各种机械传动中。
2.斜齿轮：齿轮齿与轴线倾斜，常用于变速箱、差速器等传动装置中，可实现转速和转矩的变化。
3.锥齿轮：齿轮齿与轴线相交于一点，主要用于轴线方向变换，如正交传动。
4.蜗杆齿轮：由蜗杆和蜗轮组成，主要用于传递大扭矩和减速的场合，常用于起重机、输送机等设备中。
三、齿轮的结构和参数齿轮的结构包括齿面、齿根、齿顶等部分，并具有一系列参数来描述其几何形状和传动特性。
1.齿数：齿数是齿轮上齿的数量，决定了齿轮的传动比例。
2.模数：模数是齿轮齿距与齿数的比值，是描述齿轮尺寸的重要参数。
3.压力角：齿轮齿与轴线间的夹角，影响齿轮的传动效率和载荷能力。
4.齿宽：齿轮齿的宽度，决定了齿轮的承载能力。
四、齿轮的工作原理齿轮传动是通过齿轮齿的啮合来实现动力传递的。
齿轮齿的啮合产生了转矩和转速的变化，使得齿轮能够实现不同的传动需求。
五、齿轮的应用领域齿轮广泛应用于各种机械装置中，如汽车、船舶、飞机、工业生产线等。
齿轮传动具有传递效率高、传动精度高等特点，被广泛应用于各个行业。
六、齿轮的设计与制造齿轮的设计与制造涉及到齿轮传动的计算、选型、绘图、加工等环节。
通过对齿轮的设计与制造，可以满足不同传动需求和工作环境的要求。
七、齿轮的维护保养齿轮在使用过程中需要进行定期的维护保养，包括齿轮的润滑、检查齿轮磨损情况、更换磨损严重的齿轮等。
合理的维护保养可以延长齿轮的使用寿命和保证传动效果。
八、齿轮的故障和排除齿轮在使用过程中可能会出现故障，如齿面磨损、齿轮断裂等。
针对不同的故障情况，可以采取不同的排除方法，如修复磨损齿面、更换断裂齿轮等。
机械识图齿轮知识点总结
机械识图齿轮知识点总结一、齿轮的分类1. 按齿轮的传动方式分类（1）平行轴直齿圆柱齿轮传动。
指有两个平行的轴线。
此类传动常用的齿轮有圆柱齿轮，齿数较少时，还可采用锥齿轮。
（2）平行轴斜齿圆锥齿轮传动。
当两轴线不平行时，仍用圆柱齿轮传动会有交叉干涉，而使用圆锥齿轮则可传动。
（3）正交轴齿轮传动。
齿轮轴线相交于一垂直交线上。
其中最常用的是蜗杆蜗轮传动。
（4）轴外齿轮传动。
齿轮轴线不相交，一般配合轴外齿轮。
2. 按齿轮的外形分类（1）直齿圆柱齿轮。
齿轮刀具加工方便，传动效率较高。
但在传动时可能产生较大的噪声和冲击，适用于低速、大功率传动。
（2）斜齿圆柱齿轮。
齿轮轴线不平行时使用。
其优点是噪声小、平稳。
但齿轮刀具加工较难，效率较低。
（3）锥齿轮。
传动效率高，应力分布均匀，适用于中速中功率传动。
（4）螺旋齿轮。
齿轮轴线不平行，传动效率高，平稳。
但制造难度较大。
（5）直齿锥齿轮。
适用于大功率传动，但转速不宜过高。
（6）圆弧齿锥齿轮。
主要用于高速传动。
3. 按齿轮的用途分类（1）变速齿轮。
其包括变速箱齿轮和变速联轴器齿轮等。
（2）步行齿轮。
被用于机床、纺织机械等的逼出装置。
（3）行星齿轮。
被用于汽车变速箱和各种减速机械中。
（4）齿轮联轴器。
二、齿轮的基本参数和计算1. 齿轮的基本参数（1）齿数：指齿轮上的齿的数量。
（2）基圆直径：齿轮齿圈上的最大圆直径。
（3）分度圆直径：齿轮齿圈上的齿根圆直径。
（4）外径：齿轮齿圈上的最大圆直径。
（5）顶圆直径：齿轮齿圈上的齿顶圆直径。
（6）齿顶高：齿轮齿顶圆直径的一半。
（7）齿根圆直径：齿轮齿圈上的齿根圆直径。
（8）齿根圆半径：齿根圆直径的一半。
（9）齿厚：齿轮齿圈上的齿的厚度。
2. 齿轮参数的计算（1）齿数的计算：对于圆柱齿轮，通常采用齿数计算公式Z=π÷m ，其中 m 为模数，π 为圆周率，Z 为齿数。
（2）模数的计算：对于圆柱齿轮，模数的计算公式为 m=D÷Z ，其中 D 为基圆直径，Z 为齿数，m 为模数。
齿轮基本知识
9，齿顶圆直径dk：（ dk=d+2m ） 一般均以外径称齿顶圆。可以通过节圆直径加上2倍模数 算出。
10，齿底圆直径dr：（ dk=d-2.5m ） 一般均以根圆外径称齿底圆。
b,转位直齿轮：
转位分正转位和负转位，不管转位是正还是负，节圆直径d
齒輪基本知識
一，齿轮的基本知识：
齿轮可以用来传递动力，改变转动方向、速度及 改变运动方式.
齿轮分为： 圆柱齿轮（用于两平行轴传动） 圆锥齿轮（用于两相交轴传动） 涡轮蜗杆（用于两垂直交叉轴传动）
二，齿轮基本参数
a,标准直齿轮：
1，齿数Z： 圆周上所加工之齿的总数。
２，模数ｍ： 是指相邻两轮齿同侧齿廓间的 齿距t与圆周率π的比值(m=t/π) 以毫米为单位。
全齿误差Fi: 在回转一周中，其中心距离最大至最小之变化值；
单齿误差fi: 在回转一周中，各齿间变化最大之值；
五，齿轮测量：
1，图面齿轮参数识别(附件圖面講解)； 2，直齿与螺旋齿齿数为奇数时外径测量需要用三点测定；
六，斜齿（螺旋齿）
斜齿轮基本资料下回课程会重点讲述，目前先让大家不 看图纸的情况下，如何区分斜齿是左旋还是右旋，详见 下面图片
图示一
图示二
上图示一：齿的倾斜方向向左-------左旋； 上图示二：齿的倾斜方向向右-------右旋；
是不变的。
1，转位系数：x
(当转位系数是正数时为正转位,
转齿顶高:hk= m+xm
4，齿底高:hf=1.25m-xm
5, 齿顶圆直径:
dk=d+2hk==mz+2m+2xm
6，齿底圆直径:
齿轮基础知识
参数，其中 m、a、ha*、c* 均为标准值。
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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。
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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
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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
齿轮的基本知识与应用(2024版)
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渐开线齿轮的啮合
两个标准的渐开线齿轮的分度圆在标准的中心距下 相切啮合。
两轮啮合时的模样，看上去就像是分度圆直径大小 为d1、d2两个摩擦轮（Friction wheels）在传动。但 是，实际上渐开线齿轮的啮合取决于基圆而不是分度 圆。
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渐开线齿轮的优点
即使中心距多少有些误差，也可以正确的啮合。 比较容易得到正确的齿形，加工也比较容易。 因为在曲线上滚动啮合，所以，可以圆滑地传递旋转运动。 只要轮齿的大小相同，一个刀具可以加工齿数不同的齿轮。 齿根粗壮，强度高。
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基圆和分度圆
基圆是形成渐开线齿形的基础圆。分度圆是 决定齿轮大小的基准圆。基圆与分度圆是齿轮 的重要几何尺寸。渐开线齿形是在基圆的外侧 形成的曲线。在基圆上压力角为零度。
分度圆直径 d=zm 齿顶圆直径 da=d+2m 齿根圆直径 df=d-2.5m
分度圆在实际的齿轮
中是无法直接看到的， 因为分度圆是为了决定 齿轮的大小而假设的圆 。
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中心距与齿隙
一对齿轮的分度圆相切啮合时，中心距是两个分度圆
直径的和的一半。
中心距 a=（d1+d2）/2
在齿轮的啮合中，要
现代齿轮技术已达到：齿轮模数0.004～100毫米；齿轮 直径由1毫米～150米；传递功率可达 十万千瓦；转速可达 十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。
国际上，动力传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准 化方向发展。特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振 动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点。
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齿轮知识点总结大全
齿轮知识点总结大全一、齿轮的定义齿轮是一种机械传动元件，由一个或多个齿轮组成，用于传递动力和转速。
它们通常是金属制成，具有一定的硬度和耐磨性，可在高速运动和高负荷下可靠地工作。
二、齿轮的分类1. 按齿轮轴的位置划分：（1）平行轴齿轮：齿轮轴线平行。
（2）垂直轴齿轮：齿轮轴线成直角。
（3）斜齿轮：齿轮轴线不平行也不相交。
2. 按齿轮的形状划分：（1）圆柱齿轮：齿轮齿的咬合线为直线。
（2）锥齿轮：齿轮齿的咬合线为斜线。
（3）蜗杆齿轮：由蜗杆和蜗轮组成。
3. 按齿轮齿数划分：（1）小齿轮：齿数较少。
（2）大齿轮：齿数较多。
4. 按齿轮传动形式划分：（1）齿轮齿和链轮齿。
（2）齿轮和滚子链传动。
5. 按齿轮副的类型划分：（1）外啮合齿轮副。
（2）内啮合齿轮副。
（3）混合啮合齿轮副。
三、齿轮的参数1. 齿轮的模数（m）：模数是齿轮齿数和齿轮直径的比值，常用来确定齿轮的大小。
2. 齿轮的齿数（z）：齿数是齿轮上齿的数量，齿数与模数和齿轮直径有直接关系。
3. 齿轮的齿宽（b）：齿轮齿的宽度，影响齿轮的承载能力。
4. 齿轮的分度圆直径（d）：分度圆直径是齿轮上齿的根部圆与齿轮轴线的距离。
5. 齿轮的法向齿距（P）：同一齿轮上相邻两个齿的顶部和底部之间的距离。
6. 齿轮的齿面硬度：齿轮齿面的硬度应适中，以保证齿面耐磨和承受载荷。
四、齿轮的原理1. 齿轮的啮合原理：两个啮合的齿轮之间，齿与缝的形状是特定的，称为啮合曲线，其形状决定了齿轮的传动特性。
2. 齿轮的传动比：传动比是驱动轮和从动轮的转速之比，可以通过齿轮的齿数比来计算。
3. 齿轮的传动效率：齿轮传动的效率是指输入功率和输出功率的比值，取决于齿轮的设计和加工质量。
4. 齿轮的传动稳定性：齿轮传动的稳定性受制于载荷和齿轮的设计，有时需要采取一定的减振和降噪措施。
5. 齿轮的传动可靠性：齿轮传动的可靠性是指在一定时间内不发生故障的能力，取决于齿轮的材料和制造工艺。
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渐开线标准直齿齿形：轮齿的轮廓线就是渐开线。
一：基本概念介绍渐开线：将一端系有铅笔的线缠在圆筒的外周上，然后在线绷紧的状态下将线渐渐放开。
此时，铅笔所画出的曲线即为渐开曲线。
圆筒的外周被称为基圆。
一个示例：8齿渐开线齿轮示例。
将圆筒8等分后，系上8根铅笔，画出8条渐开曲线。
然后，将线向相反方向缠绕，按同样方法画出8条曲线，这就是以渐开曲线作为齿形，齿数为8的齿轮。
当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹k0k，称为该圆的渐开线。
渐开线的性质(1)直线NK = 曲线N K0(2) 渐开线上任意一点的法线必切于基圆，切于基圆的直线必为渐开线上某点的法线。
与基圆的切点Ｎ为渐开线在ｋ点的曲率中心，而线段NK是渐开线在点ｋ处的曲率半径。
(3)渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ愈远，压力角愈大。
(4)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成为斜直线。
（故齿条的齿轮廓线为斜线）(5)基圆内无渐开线。
渐开线的方程式rk为渐开线再任意点K的向径。
模数：模数是决定齿大小的因素。
齿轮模数被定义为模数制轮齿的一个基本参数，是人为抽象出来用以度量轮齿规模的数。
目的是标准化齿轮刀具，减少成本。
直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表。
分度圆上的齿距p对Π的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即m=p/Π，已标准化。
模数是齿轮的主要参数之一，齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，则齿距p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯能力就越强，所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。
不同模数的轮齿大小对比。
分度圆：为了便于设计、制造及互换，我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数)，并使该圆上的压力角也为标准值，这个圆称为分度圆，其直径以d表示。
因轮齿分度圆上的齿槽宽e=齿厚s。
故s=e=Πd/2z，故p=2s=2e=Πd/z。
齿轮的知识点
齿轮的知识点齿轮是机械学中非常重要的零件，广泛应用于各种机械设备中。
机械的庞大世界中，齿轮无疑扮演着重要的角色。
它作为传动装置中的核心部件，通过定位和传递动力来实现运动控制。
在这篇文章中，我们将介绍一些关于齿轮的知识点，探索它的构造、分类和应用。
1. 齿轮的构造齿轮一般由圆盘状的齿轮体和凸起的齿列组成。
它的主要结构包括齿顶、齿根、齿圈和齿距等部分。
齿顶是齿轮齿面的最高点，而齿根则是齿面的最低点。
齿圈是齿轮的外周，齿距则是相邻两个齿的中心距离。
齿轮的构造经过精密制作，以确保其精准传动和稳定性。
2. 齿轮的分类根据齿轮的用途和形状，可以将齿轮分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
直齿轮是最常见的一种齿轮类型，其齿面与轴线平行。
斜齿轮则是指齿面与轴线呈一定角度，主要用于转动方向变换和传动轴承大扭矩的场合。
蜗杆齿轮则是利用蜗杆与齿轮的啮合来实现转动的传动装置。
3. 齿轮的原理齿轮传动的基本原理是利用齿轮的啮合关系，实现动力的传递和转速的转换。
通过不同的齿轮组合方式，可以实现不同的动力输出和转速变换。
齿轮的传动比定义为驱动轮转动一周时，从动轮所转动的周长与驱动轮的周长之比。
具体的传动比可以通过齿轮的齿数比来计算。
4. 齿轮的应用齿轮广泛应用于各个领域，如机械制造、交通运输、航空航天等。
在机械制造中，齿轮扮演着重要的角色，用于实现动力的传递和转速的变换。
在交通运输中，齿轮被广泛应用于汽车、火车等交通工具的传动装置中，确保其正常运行。
在航空航天领域，齿轮用于飞机的起落架和发动机传动系统等。
总之，齿轮作为机械的核心部件之一，不仅具备重要的传动功能，同时在机械制造、交通运输和航空航天等领域起着不可替代的作用。
了解齿轮的构造、分类和应用，对于理解机械系统的工作原理和优化设计具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者能够对齿轮有更深入的了解，并在实践中灵活运用。
齿轮设计基础知识点总结
齿轮设计基础知识点总结齿轮是一种常见的运动传动装置，广泛应用于各个行业的机械设备中。
它的设计涉及到许多基础知识点，下面将对齿轮设计的基本原理、齿轮参数和齿轮制造工艺等方面进行总结。
1. 齿轮的基本原理齿轮是通过齿与齿之间的啮合来传递动力和转动运动的。
它主要由两个部分组成，一个是主动轮，另一个是从动轮。
主动轮通过齿与从动轮的齿相互咬合，在外力的作用下产生相应的转动。
2. 齿轮的参数齿轮设计中常用的参数有模数、齿数、压力角等。
模数是齿轮齿槽的尺寸参数，用于表示齿轮的大小；齿数表示齿轮上的齿的数量，对于同样的模数，齿数越多，齿轮越小；压力角是齿轮齿条与齿轮中心线的夹角，直接影响齿轮传动的精度和传动效率。
3. 齿轮的啮合方式齿轮的啮合方式主要分为外啮合和内啮合两种。
外啮合是指齿轮齿条的外侧相互啮合，常见于汽车和机械工程中；内啮合是指齿轮齿条的内侧相互啮合，常见于工业机器人和飞机发动机等高速设备中。
4. 齿轮的传动比齿轮的传动比是指主动轮转动一圈时，从动轮转动的圈数。
齿轮的传动比可以根据齿数的比值计算得出，传动比越大，从动轮的转速越快，转矩越小。
5. 齿轮制造工艺齿轮的制造工艺一般包括齿形设计、齿轮加工和齿轮热处理等步骤。
齿形设计是根据齿轮的传动要求和参数进行计算和绘制；齿轮加工包括铣削、滚齿、切割等工艺，用于加工齿轮的齿条；齿轮热处理是通过加热和冷却工艺，提高齿轮的硬度和耐磨性。
总结：齿轮设计是机械工程领域中的基础知识，涉及到许多方面的内容。
本文对齿轮的基本原理、参数、啮合方式、传动比和制造工艺等进行了总结，希望能对读者了解齿轮设计提供一定的帮助。
在实际的齿轮设计过程中，还需要结合具体的工程要求和实际情况进行综合考虑和分析，以确保设计的齿轮具有良好的传动效果和可靠性。
对于齿轮制造企业和机械工程师来说，深入了解齿轮设计基础知识，不断学习和创新，将有助于提高工作效率和产品品质。
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
齿轮基础知识大全
第一章齿轮的种类及应用范围第一节齿轮的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齿轮的分类、应用及特点见表1』11-2概传动形成分类齿绘形状主妾特点传动直齿圈柱齿炖传动内呦合＜丨＞芮轮拍线互相¥tr：a＞两轮转动方向相同：心》轮检的齿长方向与齿轮轴皴互相平行斜齿関柱齿絵传动两轴屮厅的齿轮传动外咕合内除合仃〉轮凶齿tc方向线勺古轮蜻线幘斜一个曲度：(2＞与直齿風柱齿轮传动枷比.同时帼合的齿數壇莎•传功屮憶.传建的扭矩也比较大；竹＞运转时存在轴向力：＜4＞2DTtt造比直齿Ifl柱齿晁IM 些人7歯轮传动&«!与齿*传动直齿形斜齿形＜1＞A有斜齿■柱齿轮的优点•同时・运转时不产生轴向力：«2＞适用千传谨功率大•需作正反向运转的机枸中：(3＞加T制造比斜齿同柱齿轮麻饭仃＞把古轮直屋无眼披大便彤成古歩,所以它是员柱也轮的一冲料例；〈2＞可以用東把St转运动受为言线运动，也可以把直线;运功变成为旋传运动也牠形状 主形式 吞轴平斤的齿轮竹功门［目肋常视的非制齿驼h 代国形 印爾帮两甘：主功轮绅速特幼时从或轮可以丈辺有烦I ♦的不罢速转坊孑 门）此种怙功参见用干H 动亿机构直齿聊齿轮传劝R 粕柑戏的桂齿轮件功荻古够齿轮传切英齿嬪齿轮竹切门1两轮抽线招交于帚应和.殆交 釣工有三fh 工a 90"工■ 90。
（正 交）I X<9（P I 心）靛曲也战询延长毁逼11第顶血（】1絶齿齿找呈斜向•或者说.齿歧 的M长找干遍过伶顶贞••而斥与臬一 囲捋切； <21两轮W9方嵐昨 反 11）轮齿齿统呈開菟形;迂1两轮镖就定椁$・镖睫方向尤 反； 1D 与■齿需优牠气点畔氏・曰附 歩30峽倉的色矽》•事•恃切平诵.传 道知矩较大R •轴文叉的齿K 气功交V•轮爭吿转传劝X 』两轮躺哎干在冋一平面I •或 □倉交事、取笛是垂豊交错；d ）两轮的■眾兔可以帷尊.也可 以不构为= "，两轮镖叙方向可以悴冋•也可 以不档曰竭杆竹切"■蜗秆轴找与館轮辂绘底至直交可以丈现大的传功比.铸渤亍稔.呼声小•玄Hg ；<3>^功毀本丹低•纲开线速嗟受 一定国制wss 方向誓［」与號齿擋世乱恰圳牢山”荐岫更甲稳可■•”小第三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。
齿轮基础知识讲解
齿轮基础知识讲解齿轮基础知识讲解一、引言齿轮是机械传动领域中不可或缺的元件，它的作用是将原动机输出的旋转运动转化为执行机构所需的旋转或直线运动。
齿轮的设计和制造是机械工程的重要部分，保证了各种机械设备的高效、稳定和长寿命运行。
本文将详细介绍齿轮的基本知识，包括分类、制造工艺以及应用领域，帮助读者更好地了解和掌握这一重要技术。
二、齿轮类型根据不同的分类标准，齿轮可分为多种类型。
常见的分类方式如下：1、直齿齿轮和斜齿齿轮：根据齿轮齿的走向，齿轮可分为直齿和斜齿。
直齿齿轮的齿与旋转轴垂直，而斜齿齿轮的齿与旋转轴成一定角度。
2、圆柱齿轮和圆锥齿轮：根据齿轮的形状，齿轮可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮。
圆柱齿轮通常用于平行轴之间的传动，而圆锥齿轮用于相交轴之间的传动。
3、主动齿轮和从动齿轮：根据齿轮在传动中的作用，齿轮可分为主动齿轮和从动齿轮。
主动齿轮是原动机连接的齿轮，从动齿轮是接收动力并完成传动的齿轮。
4、高速齿轮和低速齿轮：根据传动速度，齿轮可分为高速齿轮和低速齿轮。
高速齿轮通常用于高速旋转的传动系统，而低速齿轮则用于低速旋转的传动系统。
三、齿轮制造工艺齿轮制造需要经过多个环节，包括材料选择、毛坯制备、热处理、切削加工等。
以下是齿轮制造工艺的主要步骤：1、材料选择：根据齿轮的使用条件和性能要求，选择合适的材料。
常用的材料包括钢材、铸铁、青铜等。
2、毛坯制备：根据设计图纸制作毛坯。
毛坯可以采用铸造、锻造、切削等方法制备。
3、热处理：对毛坯进行热处理，以提高材料的力学性能和硬度。
4、切削加工：对热处理后的毛坯进行切削加工，以形成精确的齿形和尺寸。
5、精加工：采用磨削、珩磨等工艺提高齿轮的精度和表面光洁度。
四、齿轮应用齿轮广泛应用于各种机械设备中，如机械传动系统、运输设备、建筑工程等。
以下是几个具体的应用示例：1、机械传动系统：齿轮是机械传动系统中的核心元件，用于将原动机（如电动机、内燃机等）的旋转运动传递到执行机构（如丝杠、螺母等）。
1、齿轮传动的基本知识(2024版)
二、斜齿轮的基本参数
计算斜齿轮端面参数与尺寸：
1.齿距：Pt mt Pn mn
在△DFE中 Pn Pt cos
见图11-22
2.模数 ： mn mt cos
二、斜齿轮的基本参数
3.压力角 ：
tgat
AB BB'
,
tga
n
AC CC'
AC AB cos
∵BB’=CC’
tga n
AC CC'
二、正确啮合的条件
保证前后两对轮齿有可能同时在啮
合线上相切接触。一对齿轮连续顺ຫໍສະໝຸດ 利地传动，需要各对轮齿依次正确
啮合而互不干扰。如图所示，B1B2
是啮合线的实际长度，若每对齿轮
的基圆齿距都不相等，则必会出现
齿廓的局部重叠或过大间隙，即发
生卡死（pb1<pb2）或冲击（ pb1 >
pb2 ）的现象。因此，为保证齿轮的
=
—co—sa— cosa'
a'
r2'
② ∵ rb1 + rb2 = r1cosa + r2cosa
r1'cosa' + r2'cosa'
∴ a'cosa' = a cosa
r O1 b1 a'
P
rb2
O2
分度圆、节圆、 压力角、啮合角
5.齿轮与齿条啮合传动
分度圆与节线相切
特点 啮合线切于齿轮基圆并垂直于齿条齿廓 标准安装或非标准安装 d = d a = a
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮传动的基本知识（部分）
概述
• 齿轮是大家都十分熟悉的一个名词，对于齿 轮的形状，我们大家并不陌生，同时也知道 几乎所有的机器上都有齿轮的应用。但是， 对于各种各样的齿轮各有什么特点，为什么 应用的这么广泛，我们如何才能对其进行科 学的分类等等，我们也许不太清楚，或者说 不能用科学的语言对其进行描述。那么这一 节中我们就要来了解这些内容，这些内容也 是我们对齿轮进行进一步讨论所必须的。
齿轮基础知识
三、齿轮机构设计内容
内容包括
①齿轮齿廓形状的设计
②单个齿轮的基本尺寸的设计 ③一对齿轮传动设计
一、齿廓啮合基本定律
§ 4-2齿廓啮合基本定律及渐开线齿形
3 P13 o1 ω1 1 (P12) k1 k n
对齿轮传动的基本要求是保证 瞬时传动比：
i12=1/2= C
两齿廓在任一瞬时（即任意点k接 触时）的传动比：i12=1/2=？! 点p是两齿轮廓在点K接触时的相 对速度瞬心， 故有 Vp= o p= o p
0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 第一系列 1 10 1.25 12 1.5 16 2 20 2.5 25 3 32 4 40 5 50 6 8
0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75)
第二系列 4.5 5.5 (6.5) 7 45 9 (11) 14 18 22
一、齿轮机构的应用和分类
1、齿轮机构的应用
§4-1齿轮机构的传动类型和 1、两轴线平行的圆柱齿轮机构 特点 外啮合直齿轮
内啮合直齿轮
斜齿圆柱齿轮
人字齿圆柱齿轮
齿 轮 齿 条 传 动
2、相交轴齿轮传动
直 齿 圆 锥 齿 轮 传 动
3、两轴相交 错的齿轮机构
交错轴斜齿轮传动
蜗 轮 蜗 杆 传 动
解:
分度圆直径： d1=m×z1=3×25=75 d2=m×z2=3×75=225 基圆直径: db1=d1cosα =75×cos20 =75×0.93969 =70.47675 db2=d2cosα =225×cos20 =225×0.93969 =211.43025
齿轮基础知识及齿轮测量基础知识
热处理工艺对齿轮性能影响
热处理工艺
包括淬火、回火、渗碳、氮化等，可以改善齿轮的硬度、耐磨性、抗疲劳性能等 。
影响
正确的热处理工艺可以显著提高齿轮的使用寿命和可靠性，而错误的热处理工艺 则可能导致齿轮早期失效。因此，在制定热处理工艺时，应充分考虑齿轮的材料 、尺寸、精度等因素。
03 齿轮精度标准与测量方法
如基节测量、公法线长度测量等，可根据具 体需求选择合适的测量方法。
测量误差分析和处理
误差来源
01
包括仪器误差、环境误差、操作误差等，需要对这些误差进行
分析和控制。
误差处理
02
采用合适的数学方法和软件对测量数据进行处理，以减小误差
对测量结果的影响。
不确定度评定
03
对测量结果的不确定度进行评定，以了解测量结果的可靠性和
圆锥齿轮
圆锥齿轮的齿形呈圆锥形，通常用于相交轴之间的传动。圆锥齿轮具有 传动比稳定、结构紧凑等优点，但制造难度较大。
03
蜗杆蜗轮
蜗杆蜗轮是一种特殊的齿轮传动形式，其中蜗杆为螺旋状齿轮，蜗轮则
类似于斜齿轮。蜗杆蜗轮传动具有传动比大、结构紧凑、自锁性好等特
点，但传动效率相对较低。
齿轮参数术语解释
模数
模数是表示齿轮大小的一个基本参数，它决定了齿轮的齿距和齿高。 模数越大，齿轮的承载能力越强，但制造难度也相应增加。
测量误差来源及控制措施
误差来源
齿轮测量误差主要来源于测量仪器的 精度、被测齿轮的制造误差、测量环 境的影响等因素。
校验与修正
对于测量结果，需要进行校验和修正， 以消除系统误差和随机误差的影响。
实际案例分析
案例一
某企业生产的齿轮在测量时发现齿形误差较大，经过分析发现是由于齿轮加工过程中刀具 磨损导致的。企业采取了更换刀具、优化加工工艺等措施，最终解决了问题。
齿轮基础知识
齿轮基础1) 什么是「模数」？★模数表示轮齿的大小。
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）。
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。
一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。
最为普遍地使用的压力角为２０°,但是,也有使用１４．５°、１５°、１７．５°、２２．５°压力角的齿轮。
4) 单头与双头蜗杆的不同是什么？★蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。
头数越多,导程角越大。
5) 如何区分Ｒ（右旋）?Ｌ（左旋）？★齿轮轴垂直地面平放,轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、向左上倾斜的是左旋齿轮。
6) Ｍ（模数）与ＣＰ（周节）的不同是什么？★ＣＰ（周节：Circular pitch）是在分度圆上的圆周齿距。
单位与模数相同为毫米。
ＣＰ除以圆周率（π）得Ｍ（模数)。
Ｍ（模数）与ＣＰ得关系式如下所示。
Ｍ（模数)＝ＣＰ／π（圆周率）两者都是表示轮齿大小的单位。
7)什么是「齿隙」？★一对齿轮啮合时,齿面间的间隙。
齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。
8) 弯曲强度与齿面强度的不同是什么？★齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。
弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。
齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。
9) 弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好？★一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。
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蜗杆蜗轮 用于两交叉轴之间的传动。
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齿轮轮齿的齿廓曲线可以制成渐开线、摆线或圆弧，
其中渐开线齿廓较常见。轮齿的方向有直齿、斜齿、人字齿
或弧形齿。 齿轮有标准齿轮与非标准齿轮之分，具有标准齿的齿轮称为
标准齿轮。
直齿轮
斜齿轮
人字齿轮
圆柱齿轮的基本参数和尺寸间关系
直齿轮(直齿圆柱齿轮)各部分名称及其代号
标准模数 (GB/T 1357-1987) mm
第一 系列
0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6， 0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10， 12，16，20，25，32，40，50
第二 系列
0.35， 0.7， 0.9，1.75，2.25，2.75，(3.25)，3.5， (3.75)，4.5，5.5，(6.5)， 7， 9，(11)， 14， 18， 22， 28， 36， 45
注：1. 在选用模数时，应优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。 2. 圆锥齿轮模数见GB/T 12368-1990。
标准直齿轮各基本尺寸的计算公式及举例
基本参数：模数 m 齿数 z
已知：m = 2mm,z = 29
名称 齿距 齿顶高 齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距
符号
df表示。
⑤ 齿距p、齿厚s、槽宽e——在节圆或分度圆上，两
个相邻的同侧齿面间的弧长称齿距，用p表示；一个轮齿齿廓 间的弧长称齿厚，用s表示；一个齿槽齿廓间的弧长称槽宽， 用e表示。在标准齿轮中，s = e，p = e +s。
⑥齿高h、齿顶高ha、齿根高hf——齿顶圆与齿根圆
的径向距离称齿高，用h表示；齿顶圆与分度圆的径向距离称 齿顶高，用ha表示；分度圆与齿根圆的径向距离称齿根高， 用hf表示。h =ha +hf。
p
ha hf h
d
da df a
计算公式
p = m ha = m hf = 1.25m h = 2.25m
d = mz da = m(z+2) df = m(z-2.5) a = m(z1+z2)/2
计算举例
p = 6.28 mm ha = 2 mm hf = 2.5 mm h = 4.5 mm d = 58 mm da = 62 mm df = 53 mm
圆柱齿轮的画法
圆柱齿轮啮合的画法
齿轮啮合区的画法
本章结束
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
(符号下角的1和2，分别代表第一个齿轮和第二个齿轮。)
齿轮分度圆周长为：
d zp
z表示齿数， p表示齿距
分度圆直径 齿轮的模数
d pz
m p
则
d = m·z
即
m d
z
模数愈大，轮齿就愈大。互相啮合的两齿轮，其齿距p应相 等，模数m亦应相等。为减少加工齿轮刀具的数量，国家标准 对齿轮的模数作了统一的规定。
齿轮的名词术语
①节圆直径dˊ（分度圆直径d）——连心线O1O2上两
相切的圆称为节圆，其直径用dˊ表示。 分度圆直径用d表示。 在标准齿轮中，dˊ=d。
②节点P——在一对啮合齿轮上，两节圆的切点。 ③齿顶圆直径da——轮齿顶部的圆称齿顶圆，其直径用
da表示。
④齿根圆直径df——齿槽根部的圆称齿根圆，其直径用
齿轮
齿轮的基本知识 圆柱齿轮的基本参数和尺寸间关系
齿轮是在机器中传递动力和运动的零件。齿轮传动
可完成减速、增速、变向等功能。
常见的齿轮：
1．圆柱齿轮 2．圆锥齿轮 3．蜗杆蜗轮
用于两平行轴之间的传动。 用于两相交轴之间的传动。 用于两交叉轴之间的传动。
圆柱齿轮 用于。