1、齿轮传动发展概述

一、齿轮传动发展概述
目前的齿轮传动：
传递功率可达：125000KW 圆周速度可达：300m/s 转速可达：105r/min 重载齿轮的寿命可达30年以上
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目前齿轮减速箱：
传动比可达：38851677 效率可达：0.995 箱内温度可达：538℃
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一、齿轮传动发展概述
在齿轮大小尺寸方面：
• 对于以承受轴向载荷为主的轴承，称为轴向当
量动载荷，用Pa表示.
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见课件机械设计重点难点寿1命8 计算
四、角接触向心轴承轴向载荷的 计算
而且微段曲线的接合在啮合时的相对曲率为零,基本上实现滚动摩 擦,大大增加齿轮的齿面接触疲劳强度
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一、齿轮传动发展概述 2、行星齿轮传动
行星齿轮传动是近几十年发展起来的新型传动 型式
重量轻 体积小,结构紧凑 传动比范围大 承载能力高，效率高 输入—输出的同轴性对于改进产品的整体结构布局,节省占地面积 有显著的优越性
美、英、日等国家先后进行了制造应用。我国是70 年代起
步研究的， 80年代已有很大进展。
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一、齿轮传动发展概述 3、非圆齿轮传动
非圆齿轮技术的设想30 年代由 德国一位械专家提出,这项高科技一 直成为世界机械学家研究攻关的热 点。
节能、节材、传递动力大 能满足各种机械与机构变速运动理想的动力 广泛应用于航天航空、汽车船舶、轻重工业机械、仪器仪表等变速 运动装置 能产生巨大的社会效益和经济效益。
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一、齿轮传动发展概述 2、行星齿轮传动
谐波齿轮、活齿少齿差传动,摆线 针轮等为代表的各种新型的行星齿 轮机构,近年来很有发展前途。
我国著名机械学家朱景梓教授在 1956 年提出双曲柄输入式少齿差的 传动结构。
重庆钢铁设计院成功研制出三环减速器及单(双)环减速器。
少齿差活齿传动早在30 年代就有人提出构想，直到60 年代
• 这时，必P=须X把Fr实+Y际F载a 荷换算为与确定基本额动
定动载式荷中的：载X，荷Y条分件别相为一径致向的，当轴量向动载载荷荷系，数用： 字母其P值表见示表。16—12，P260. • 对于对以于承只受能径承向受载纯荷径为向主载的荷轴R的承轴，承称：为P径=向Fr当. 量动对载于荷只，能用承P受r表纯示轴；向载荷A的轴承：P=Fa
在高速重载方面有很大提高
圆弧齿廓齿轮弯曲强度不高，且须做成斜齿轮。
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一、齿轮传动发展概述 1、齿轮廓曲线
一种新的齿形逻辑齿轮是由日本学者小守勉提出
齿形不是象渐开线齿轮的齿形那样由单一的曲线构成,而是由许多 不同的微段曲线连接而成的
采用对称的凸凹啮合形式,克服了渐开线的凸凹啮合形成而导致齿 轮表面耐久性差,承载力低,在许多机构中应用受到一定限制这一缺 陷
分度圆直径可从不到50μm到几十米，甚至可达百米以上 齿轮模数从0.04mm直到100mm 齿轮齿数从特殊的齿数1或2直至可达数千齿
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一、齿轮传动发展概述 1、齿轮廓曲线
我国汉代发明的指南车应用的齿轮：
用木料制造或者金属铸成的 只能传递轴间回转运动，不能保证传动的平衡性 承载能力也很小
对齿轮机构的传动性能、使用寿命、结构优化 等方面提出了新的更高的要求
促进了对齿轮啮合的原理、新的结构、新的齿 形及其新的传动型式等领域的研究。
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一、齿轮传动发展概述 4、齿轮传动发展方向
由于地球环境问题,工业形态不得不改变,微形机械已 越来越受到人们的关注。
微型机械是指能够进行微细作业,或者在狭小空间中 作业的,具有高级功能的微型机器或微型机器人。
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一、齿轮传动发展概述 3、非圆齿轮传动
其设计和制造比较困难，半个世纪以来未能得 到广泛应用。
随着计算机的飞速发展，CAD & CAM技术使非圆 齿轮的设计和加工变得容易，非圆齿轮的实际应 用也日益增多。
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一、齿轮传动发展概述 4、齿轮传动发展方向
机械设备向高速度、大功率、高精度方向的发 展
齿轮传动设计培训
参考书目
➢ 濮良贵，纪名刚. 机械设计（第七版）. 北京：高等教育出版社，2001、6 ➢ 黄平，朱文坚.机械设计基础.广州：华南理工大学出版社，2003、4 ➢ 黄华梁，彭文生.机械设计基础（第三版）.北京：高等教育出版社
➢ 姜洪源.机械设计试题精选与答题技巧.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2003、12
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一、齿轮传动发展概述 1、齿轮廓曲线
随着生产的发展，齿轮运转平衡性受到重视。 在1674年丹麦天文学家罗默提出外摆线作为齿 廓，以便得到运转平衡的齿轮：
加工困难 对中心距误差十分敏感
现在也仅用于特殊机械行业，如表业和泵业中
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一、齿轮传动发展概述 1、齿轮廓曲线
1765年瑞士数学家欧拉建议采用以渐开线作 为齿廓的曲线
这是目前绝大部分机械所采用的齿廓
渐开线作为齿廓具有许多优点（将在后续课程中详细阐述） 缺点：重载方面其承载能力受齿轮机构尺寸限制和接触形式影响，很难 大幅度提高。
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一、齿轮传动发展概述 1、齿轮廓曲线
1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的 齿轮，1955年前苏联诺维科夫对圆弧齿廓进行了 深入研究，之后圆弧齿廓得以生产应用：
——2004、6——
齿轮传动设计培训
第一部分：齿轮传动发展概述 2004、6
一、齿轮传动发展概述
齿轮传动是现代机械中应用最广泛的一种传动， 也是历史上应用最早的传动机构之一。
自18世纪工业革命以来，齿轮技术迅速发展，尤 其是近40年来齿轮技术在各个方面都有了很大的 发展。
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美国威斯康星—麦迪逊大学电子工程学教授的研究小 组第一个研制出一系列直径为50～200μm,高200～500μm 的镍质齿轮,这些齿轮连在一起形成轮系。
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三、滚动轴承的当量动载荷：
• 在进行轴承寿命计算时，轴承在许多应用场合，
常常当同量时动承载受荷径P的向一载般荷计Fr和算轴公向式载：荷Fa；