齿轮基础知识介绍

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齿轮基础知识全(建议收藏)

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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。

齿轮基础必学知识点

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

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。

齿轮知识点图解总结

齿轮知识点图解总结

齿轮知识点图解总结一、齿轮的种类齿轮根据不同的分类标准可以分为多种类型,常见的齿轮包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮、锥齿轮等。

下面通过图解的方式一一介绍各种齿轮的特点和应用领域。

1. 直齿轮直齿轮是最常见的一种齿轮,齿轮的齿直立于齿轮轴线,传动时齿轮之间是平行传动。

直齿轮的特点是传动效率高、噪音小、结构简单,适用于大部分机械传动系统。

2. 斜齿轮斜齿轮的齿轮齿呈斜面,传动时齿轮之间是斜交传动。

斜齿轮的特点是传动平稳、噪音小、传动力矩大,适用于需要高精度传动的场合。

3. 蜗杆齿轮蜗杆齿轮是由蜗杆和蜗轮组成的一种齿轮,蜗杆一般是螺旋状的,蜗轮是蜗杆的齿轮。

蜗杆齿轮的特点是传动比大、传动效率低,适用于需要大传动比的场合,如减速箱。

4. 锥齿轮锥齿轮是齿轮的齿面呈锥面的一种齿轮,传动时齿轮之间是交叉传动。

锥齿轮的特点是传动平稳、传动力矩大,适用于需要变速和转向的场合。

二、齿轮的工作原理齿轮的工作原理主要是依靠齿轮之间的啮合传递动力和运动。

当两个齿轮啮合时,齿轮的齿会相互嵌合,由驱动齿轮传递动力给被动齿轮,从而实现转动。

下面通过图解的方式介绍齿轮的工作原理。

1. 齿轮的啮合齿轮的啮合是指齿轮之间的齿相互嵌合,使得齿轮可以传递动力和运动。

啮合是齿轮传动的基础,它决定了齿轮传动的稳定性和精度。

2. 齿轮的传动齿轮的传动是指驱动齿轮传递动力给被动齿轮,从而实现齿轮的转动。

传动过程中,齿轮的齿相互嵌合,使得动力从驱动齿轮传递到被动齿轮,从而实现齿轮的运动。

三、齿轮的设计要点齿轮的设计是齿轮制造中的关键环节,设计的好坏直接影响齿轮的性能和使用寿命。

齿轮的设计要点包括模数、齿数、齿宽、啮合角、齿形等方面。

下面通过图解的方式介绍齿轮的设计要点。

1. 模数模数是齿轮齿数和齿轮齿距的比值,它决定了齿轮的齿形和啮合性能。

模数越大,齿轮的传动能力越大,但重量和成本也会增加。

2. 齿数齿数是指齿轮上的齿的数量,它决定了齿轮的传动比和传动精度。

齿轮基本知识

齿轮基本知识
8,全齿高h:( h=hk+hf ) 从齿顶圆到齿底圆的距离。
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:

齿轮基础知识大全

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。

通过一段时间的使用,轮齿还会发生齿面磨损、齿面点蚀、表面咬合和齿面塑性变形等情况而造成精度丧失,产生振动和噪声等故障。

齿轮的工作条件不同,轮齿的破坏形式也不同。

选取齿轮材料时,除考虑齿轮工作条件外,还应考虑齿轮的结构形状、生产数量、制造成本和材料货源等因素。

一般应满足下列几个基本要求:1. 轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性。

2. 对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮,基体要有足够的抗弯强度与韧性。

3.要有良好的工艺性,即要易于切削加工和热处理性能好。

齿轮的常用材料及其力学性能见表1-3。

二、常用齿形加工方法齿轮齿形的加工方法,有无切屑加工和切削加工两大类。

无切屑加工方法有:热轧、冷挤、模锻、精密铸造和粉末冶金等。

切削加工方法可分为成形法和展成法两种,其加工精度及适用范围见表1-4。

三、齿轮常用热处理(表1-5)齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。

齿轮加工的工艺,因齿轮结构形状、精度等级、生产条件可采用不同的方案,概括起来有齿坯加工、齿形加工、热处理和热处理后精加工四个阶段。

齿坯加工必须保证加工基准面精度。

热处理直接决定轮齿的内在质量,齿形加工和热处理后的精加工是制造的关键。

也反映了齿轮制造的水平。

在齿轮加工工艺上,对软齿面和中硬齿面齿轮(300~400HBS),一般工艺方法为调质后滚齿或插齿。

齿轮的基本知识与应用全

齿轮的基本知识与应用全

齿轮与正齿轮副的情况下使用。
运转虽然平稳,但只适合于使用
在轻负荷的情况下。
Bห้องสมุดไป่ตู้
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其他特殊齿轮
面齿轮 可与正齿轮或斜齿齿轮
啮合的圆盘状齿轮。在直 交轴及交错轴间传动。
B
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鼓形蜗杆副 鼓形蜗杆及与之啮合的蜗轮
的总称。虽然制造比较困难,但 比起圆柱蜗杆副,可以传动大负 荷。
准双曲面齿轮 在交错轴间传动的圆锥形齿
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直到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,齿轮传动的应用日益 广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20 世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。其后又发展了 变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等等。
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。
轮。大小齿轮经过偏心加工,与 弧齿齿轮相似,啮合原理非常复 杂。
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齿轮的基本术语和尺寸计算。
齿轮有很多齿轮所特有的术语和表现方法, 为了使大家能更多的了解齿轮,在此介绍一 些经常使用的齿轮基本术语。
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齿轮各部 位的名称
B
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表示轮齿的大小的术语是模数
m1、m3、m8…被称为模数1、模数3、模数8。 模数是全世界通用的称呼,使用符号m(模数)和数字 (毫米〉来表示轮齿的大小,数字越大,轮齿也越大。 另外,在使用英制单位的国家(比如美国),使用符号 (径节)及数字(分度圆直径为1英吋时的齿轮的轮齿数) 来表示轮齿的大小。比如:DP24、DP8,…等等。还有使 用符号(周节)和数字(毫米)来表示轮齿大小的比较特殊 的称呼方法。比如CP5、CP10、… 模数乘以圆周率即可得到齿距(p)。齿距是相邻两齿 间的长度。

齿轮基础知识

齿轮基础知识
综上所述,m、a、ha*、c*、z 是渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基本
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

齿轮知识点总结大全

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。

齿轮基础知识大全

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齿轮基础知识大全目录1. 内容简述 (3)1.1 齿轮简介 (3)1.2 齿轮的重要性 (4)1.3 齿轮应用领域 (5)2. 齿轮基础原理 (6)2.1 齿轮咬合原理 (7)2.2 齿轮传动的特点 (8)2.3 齿轮传动的分类 (9)3. 齿轮材料 (10)3.1 材料选择依据 (11)3.2 常见齿轮材料 (12)3.3 材料性能特点 (13)4. 齿轮设计与制造 (14)4.1 齿轮设计过程 (16)4.2 齿轮加工技术 (17)4.3 齿轮热处理工艺 (19)5. 齿轮精度与检测 (20)5.1 齿轮精度要求 (22)5.2 齿轮检测方法 (23)5.3 齿轮误差分析 (24)6. 齿轮失效分析 (25)6.1 齿轮常见失效形式 (27)6.2 失效原因分析 (28)6.3 失效预防措施 (29)7. 齿轮传动系统 (31)7.1 齿轮传动系统组成 (32)7.2 齿轮传动系统设计 (32)7.3 齿轮传动系统优化 (34)8. 齿轮润滑与维护 (35)8.1 齿轮润滑原理 (36)8.2 润滑油选择与管理 (38)8.3 齿轮维护与保养 (39)9. 特殊齿轮 (41)9.1 蜗轮蜗杆 (42)9.2 行星齿轮 (43)9.3 斜齿轮和园弧齿轮 (45)10. 实践案例分析 (46)10.1 齿轮应用案例 (48)10.2 故障诊断案例 (48)10.3 设计优化案例 (49)11. 未来趋势 (51)11.1 计算机辅助设计 (52)11.2 数字控制加工 (53)11.3 节能与绿色制造 (54)1. 内容简述将对齿轮的分类进行详细介绍,包括按齿形、齿数、传动方式等进行分类的方法。

阐述齿轮的基本原理,如啮合原理、传动原理等,帮助读者理解齿轮的工作机制。

本文档还将介绍齿轮的设计方法,包括设计准则、步骤和注意事项等,以培养读者的设计能力和实践经验。

介绍齿轮的制造工艺,如切削加工、热处理等,以及各种工艺的优缺点和适用范围。

齿轮的知识点

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

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:



齿厚下偏差代号L

齿轮基本知识概述

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

1、齿轮传动的基本知识(2024版)

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

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

齿轮基础知识

齿轮基础知识一、齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动,是传递机器动力和运动的一种主要形式,是机械产品的重要基础零部件。

它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高,传动比准确,使用寿命长,结构尺寸小等一系列特点。

因此,它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式。

齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。

二、齿轮种类:(齿轮手册1-8页)1、圆柱齿轮:渐开线齿轮,变齿厚渐开线,偏心渐开线等。

2、锥齿轮:直齿、斜齿、曲齿。

3、蜗杆传动:圆柱蜗杆、环面蜗杆、锥面蜗杆。

三、渐开线圆柱齿轮的基本参数名称,代号,计算公式:1、模数m2、压力角α3、螺旋角β4、齿顶圆da da=d+2ha5、齿根圆df df=d-2hf6、分度圆直径 d zm7、全齿高h h=ha+hf8、变位系数x9、基圆直径db db=d*cosα=d*cos20°10、跨齿数k11、公法线长度wk Wk=m*cosα**π*(k-0.5)+z*invα++2*x*m*sinα12、量柱(球)直径dp (1.68~1.9)*mn13、量柱(球)跨距m m=2Rmcos(π/2z)+dp(Rm=d cosα/2cosαm)四、常用齿轮术语1、顶切2、根切3、修椽4、挖根5、正变位齿轮,负变位齿轮6、齿形7、齿向8、鼓形9、侧隙10、介轮(惰轮)11、差动12、分齿13、啮合14、渐开线函数15、齿距16、径向跳动五、齿轮精度及加工方式1、铣齿10级以下2、滚齿9级~10级3、插齿(切齿)7级~8级4、剃齿6级~7级5、磨齿7级以上6、珩齿提高齿表面光洁度,对精度没影响。

齿轮基础知识及齿轮测量基础知识

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。
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Worm gears蜗杆蜗轮
Double-enveloping worm gears 双包络蜗杆蜗轮
5
直尺伞齿轮
螺旋伞齿轮
零度伞齿轮
准双齿轮
6
螺旋伞齿轮副
准双齿轮副
7
Characteristics of Spiral Bevel and Hypoid Gears 螺旋伞齿轮和准双曲面齿轮特点
Characteristics
Q :: Strength factor强度系数 Z :: Durability factor持续性系数 K :: Cutter radius factor刀盘半径系数 X :: Scoring factor胶合系数
23
Basic equation for hypoid gear bending stress :
作用力将主齿压向轴承方向 无害的情况 作用力将主齿压向轴承反方向 非常有害的情况 18
Design Constraints设计限制




Space availability可用空间 Torque capacity承受扭矩能力 Noise concerns噪音要求 Weight concerns重量要求 Efficiency效率
此处: 扭矩 节圆直径 过载系数 动载荷系数 径节,1/in 齿面宽,in 尺寸系数 载荷分配系数 几何系数 刀盘半径系数
Q系数是什么
Overload factor allows for smoothness of operation and varies from 1 to 2.25. 过载系数考虑的是运行的平稳性,范围是1~2.25 Dynamic factor reflects the effects of gear inaccuracies. 动载系数反映齿轮精度误差的影响 尺寸系数取决于被齿径节。当径节小于16时 Size factor depends on gear diametral pitch. For DP less than 16, it is Pd -0.25. Load distribution factor depends on mounting & face width. It varies from 1 to 1.5. ,其值为Pd-0.25 载荷分配系数取决于安装距和齿面宽。 Cutter radius factor is given by : 用下式计算刀盘半径系数:
Same 相同
左旋被齿 Right Hand Pinion 右旋主齿
右旋主齿
Convention: Pinion is always on right 惯例:总是将主齿放在右侧
16
主齿旋向和转动方向
顺时针输入 使用左旋主齿
逆时针输入 使用右旋主齿
17
1.正车 2.反车
主齿凹面与被齿凸面相啮合 主齿凸面与被齿凹面相啮合
齿轮类型: 平行轴: 外直齿轮 外斜齿轮 外人字齿轮或双斜齿轮 内齿轮 相交轴: 直齿伞齿轮 零度伞齿轮 螺旋伞齿轮 面齿轮 斜面体齿轮 交错轴: 交错轴斜齿轮 蜗杆蜗轮 准双齿轮 偏轴面齿轮 螺旋齿轮 交叉齿轮
4
Helical gears斜齿轮
Cross-axis helical gears交错轴斜齿轮
A.面锥顶点到交叉点的距离 B.根锥顶点到交叉点的距离 C.节锥顶点到交叉点的距离 D.齿尖到交叉点的距离 E.前锥齿尖到交叉点的距离 F.外径 G.节圆直径 H.轴交角 J.根锥角 K.毛坯面角 L.齿面宽 M.主齿偏距 P.节锥角 R.大端锥距
13
基本齿轮几何
齿面宽 半齿面宽 外锥距 平均锥距 内锥距 安装距 面角修正 滚锥 面锥角 节锥角 根锥角 大端直径 大端节径 内直径 全齿高 齿顶高 齿根高
准双齿轮弯曲应力基本方程
St = 2 T/d. Ko/Kv. Pd/F. Ks.Km/J/Kx
Where T d Ko Kv Pd F Ks Ks J Kx = Torque (lb-in.) = pitch circle diameter, in. = Overload factor = Dynamic factor = diametral pitch, 1/in. = face width, in. = Size factor = Load distribution factor = Geometry factor = Cutter radius factor
Spiral Bevel
Quiet Lower Lower 200% higher 99% Smaller pw Larger lower
特性 准双齿轮 噪音 更小
螺伞 小
强度
高出30%

抗点蚀 高出175% 低 抗胶合 效率 低 高出200% 96% 99%
制造 大刀尖距刀盘 小刀尖距 更易于研齿 速比 适于大速比 更大 最小-1.8 轴承 大的轴向载荷 小
How are they used ?Q和Z系数:含义是什么,怎样使用
6. Gear manufacturing : 5-cut Formate & 2-cut hobbing; 2-axis & 3-axis, a typical manufacturing scheme. 齿轮制造:五刀成形法&二刀滚切法;二轴&三轴,一份典型的加工方案 7. Types of gear failure齿轮失效形式 8. Gear testing : Why, what, how and how long to test? Accelerated testing, Weibull analysis
19
Design Compromise设计折中

Gear design is always a compromise: 在做齿轮设计时,总是要做一些折中


Difficult to satisfy all of the requirements 满足所有要求是困难的 Balance of平衡以下要素
Increasing Offset 增加偏置距
Vibration Force (Noise) 振动 力 (噪音)
Fillet Radius 圆角半径
Transverse Contact Ratio 端面重合度 Face Contact Ratio 面重合度
Point Width 刀尖距
Reducing Cutter Diam 减小刀盘直径. Optimize Taper 优化锥度
10
基本齿轮几何 : 收缩齿和等高齿 等高齿伞齿轮:相等的齿高,渐缩的齿槽宽 齿高渐缩的伞齿轮:相等的齿槽宽,有必要收缩的齿高
11
平均全齿高 标准齿高 收缩
平均齿顶高 平均齿根高
平均全齿高 等齿高
平均齿顶高Байду номын сангаас
平均齿根高
平均全齿高 双重、倾 斜齿根线 收缩
平均齿顶高 平均齿根高
12
Bevel and Hypoid Blank Design 伞齿轮和准双齿轮毛坯设计
齿轮几何
等齿高
14
A.背角 B.背锥角 C.背锥距 D.顶隙 E.齿尖 F.齿尖到后面的距离 G.齿根角 H.面锥角 I.齿面宽 J.前角 K.平均锥距 L.中间面 M.安装距 N.大端锥距 O.外径 P.节锥角 Q.节锥顶点 R.节锥顶点到齿尖的 距离 S.节圆直径 T.根锥角 U.轴交角 V.等价节圆半径
8
轮齿专业术语
主齿驱动面 齿顶 小端
齿根 大端 非驱动齿面 被齿驱动面 小端 齿面 节线 大端 齿顶 齿根
9
基本齿轮几何:
一般术语
斜齿轮的许多术语同样适用于螺旋伞齿轮 更详细的齿轮传动术语请参看AGMA或DIN标准 备注: 按惯例称两相啮合齿轮中较小的那一个为Pinion,Pinion通常为驱动齿轮
Jay Chakraborty

SGA - Dandong
September 2012
1
Purpose讲座目的
Introduction to gear basics 齿轮基础知识介绍 Interaction of design variables 设计变量之间的相互作用 Exposure to basic gear design concepts 基本齿轮设计概念介绍 Overview of gear failures & failure analysis 齿轮失效和失效分析概览
Bending stress弯曲应力, psi = Torque (lb-ft) * 12 * Qfactor] / Kfactor
Contact stress接触应力, psi = [Torque (lb-ft) * 12 ]1/2 * Zfactor Scoring resistance抗胶合能力 = f (Xfactor) Where此处 :
Strength强度 Noise 噪音 weight重量 Efficiency效率 Space空间 Cost费用

20
Interaction of Design components 设计要素之间的相互作用
Design components
Strength强度
Bending Stress 弯曲应力 Bearing Pressure 轴承压力 Sliding Velocity 滑移速度 Bearing Load 轴承载荷
Affect影响
Design components
设计要素
设计要素
Lower Pressure Angle 减小压力角 Affect影响 Higher Tooth Height 增加齿高 Increasing Pitch 增加节径 Increasing Tooth Thickness 增加齿厚 Increasing Spiral Angle 增加螺旋角
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