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篇1：齿轮传动链的设计
在精密机械中，齿轮传动链的设计，大致可按下列步骤进行：
1．根据传动的要求和工作特点，正确选择传动形式，齿轮传动链的设计
。2．决定传动级数，并分配各级传动比。3．确定各级齿轮的齿数和模数；计算齿轮的主要几何尺寸。4．对于精密齿轮传动链，有时需进行误差的分析和估算。5．传动的结构设计，包括：齿轮的结构、齿轮与轴的联接方法等。对于精密齿轮传动链，有时需设计消除空回的结构。1 齿轮传动形式的选择如前所述，齿轮的传动形式很多，设计时要根据齿轮传动的使用要求、工作特点，正确地选择最合理的传动形式。在一般情况下，可根据以下几点进行选择：1．结构条件对齿轮传动的要求。例如，空间位置对传动布置的限制，各传动轴的相互位置关系等。2．对齿轮传动的精度要求。3．齿轮传动的工作速度及传动平稳性和无噪声的要求。4．齿轮传动的工艺性因素（这一点必须和具体的生产设备条件及生产批量结合起来考虑）。5．考虑传动效率和润滑条件等。2 传动比的分配传动比的分配是齿轮传动链设计中的重要问题之一。传动比分配的是否合理，将影响整个传动链的结构布局及其工作性能，因此，在设计中必须根据使用要求，合理地进行传动比的分配。齿轮传动链的总传动比，往往是根据具体要求事先给定的。总传动比给出之后，据此确定传动级数并分配各级传动比。一般说来，齿轮传动链的传动级数少些较好。因为传动级数愈多，传动链的结构就愈复杂。传动级数少，不但可以使结构简化，同时还有利于提高传动效率，减小传动误差和提高工作精度。但在总传动比一定的情况下，由于传动级数的减少，势必引起各级传动比数值的增大。若各级传动比（单级传动比）数值过大，将会使传动链的结构不紧凑。同时，当单级传动比过大时，从动轮的直径就会很大，致使齿轮的转动惯量随之增加，这对于要求转动惯量较小的齿轮传动链是不希望的。因此，应根据齿轮传动链的具体工作要求，合理地确定其传动级数。设计时可参考下列原则进行传动比的分配。1．按先小后大的原则分配传动比2．按最小体积的原则分配传动比3．按最小转动惯量原则分配传动比3 齿数、模数的确定1．齿数的确定为避免根切，对于压力角为20°标准直齿圆柱齿轮最小齿数，斜齿圆柱齿轮。如果齿数必须取得较少，可采用变位齿轮。中心距一定时，增加齿数能使重合度增大，提高传动平稳性；在满足弯曲强度的前提下，应适当减小模数，增大齿数。高速齿轮或对噪声有严格要求的齿轮传动建议取。 对于重要的传动或重载高速传动，大小轮齿互为质数，这样轮齿磨损均匀，有利于提高寿命。蜗杆螺旋线的头数，一般可取1～4。在蜗杆直径和模数一定时，增加蜗杆螺旋线的头数，可增大分度圆柱螺旋导程角，因而提高了传动效率，但此时加工工艺性较差。用于示数传动的精密蜗杆传动，则应采用单头蜗杆，以避免由于相邻两螺旋线的齿距误差而引起周期性的传动误差。另外，蜗杆螺旋线头数的增加，将会丧失自锁性。2．模数的确定在精密机械中，若齿轮传动仅用来传递运动或传递的转矩很小，齿轮的模数一般不宜按照强度计算的方法确定，而是根据结构条件选定。一般都是依传动装置的外廓尺寸选定齿轮的中心距。如果齿轮传动的传动比和齿数也已选定，则齿轮的模数可用下式求出在精密机械中，齿轮传动链的设计，大致可按下列步骤进行：1．根据传动的要求和工作特点，正确选择传动形式。2．决定传动级数，并分配各级传动比。3．确定各级齿轮的齿数和模数；计算齿轮的主要几何尺寸。4．对于精密齿轮传动链，有时需进行误差的分析和估算。5．传动的结构设计，包括：齿轮的结构、齿轮与轴的联接方法等。对于精密齿轮传动链，有时需设计消除空回的结构。1 齿轮传动形式的选择如前所述，齿轮的传动形式很多，设计时要根据齿轮传动的使用要求、工作特点，正确地选择最合理的传动形式。在一般情况下，可根据以下几点进行选择：1．结构条件对齿轮传动的要求。例如，空间位置对传动布置的限制，各传动轴的相互位置关系等。2．对齿轮传动的精度要求。3．齿轮传动的工作速度及传动平稳性和无噪声的要求。4．齿轮传动的工艺性因素（这一点必须和具体的生产设备条件及生产批量结合起来考虑）。5．考虑传动效率和润滑条件等。2 传动比的分配传动比的分配是齿轮传动链设计中的重要问题之一。传动比分配的是否合理，将影响整个传动链的结构布局及其工作性能，因此，在设计中必须根据使用要求，合理地进行传动比的分配。齿轮传动链的总传动比，往往是根据具体要求事先给定的。总传动比给出之后，据此确定传动级数并分配各级传动比。一般说来，齿轮传动链的传动级数少些较好。因为传动级数愈多，传动链的结构就愈复杂。传动级数少，不但可以使结构简化，同时还有利于提高传动效率，减小传动误差和提高工作精度。但在总传动比一定的情况下，由于传动级数的减少，势必引起各级传动比数值的增大。若各级传动比（单级传动比）数值过大，将会使传动链的结构不紧凑。同时，当单级传动比过大时，从动轮的直径就会很大，致使齿轮的转动惯量随之增加，这对于要求转动惯量较小的齿轮传动链是不希望的。因此，应根据齿轮传动链的具体工作要求，合理地确定其传动级数。设计时可参考下列原则进行传动比的分配。1．按先小后大的原则分配传动比2．按最小体积的原则分配传动比3．按最小转动惯量原则分配传动比3 齿数、模数的确定1．齿数的确定为避免根切，对于压力角为20°标准直齿圆柱齿轮最小齿数，斜齿圆柱齿轮。如果齿数必须取得较少，可采用变位齿轮。中心距一定时，增加齿数能使重合度增大，提高传动平稳性；在满足弯曲强度的前提下，应适当减小模数，增大齿数。高速齿轮或对噪声有严格要求的齿轮传动建议取， 对于重要的传动或重载高速传动，大小轮齿互为质数，这样轮齿磨损均匀，有利于提高寿命。蜗杆螺旋线的头数，一般可取1～4。在蜗杆直径和模数一定时，增加蜗杆螺旋线的头数，可增大分度圆柱螺旋导程角，因而提高了传动效率，但此时加工工艺性较差。用于示数传动的精密蜗杆传动，则应采用单头蜗杆，以避免由于相邻两螺旋线的齿距误差而引起周期性的传动误差。另外，蜗杆螺旋线头数的增加，将会丧失自锁性。2．模数的确定在精密机械中，若齿轮传动仅用来传递运动或传递的转矩很小，齿轮的模数一般不宜按照强度计算的方法确定，而是根据结构条件选定。一般都是依传动装置的外廓尺寸选定齿轮的中心距。如果齿轮传动的传动比和齿数也已选定，则齿轮的模数可用下式求出应当指出，求出的模数m，应圆整为标准模数。对于传递转矩较大的齿轮，其模数需按强度计算方法确定。4 齿轮传动的空回及消除方法1．空回和产生空回的因素所谓空回，就是当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。滞后的转角即为空回误差角。产生空回的主要原因是由于一对齿轮有侧隙存在。从理论上来说，一对啮合齿轮可以是无侧隙的。但在某些情况下，侧隙对传动的正常工作是必要的。由于侧隙的存在，可以避免由于零件的加工误差而使轮齿卡住；此外，它还提供了储存润滑油的空间，以及考虑到由于温度变化而引起零件尺寸的变化等因素。但是侧隙在反向传动中引起的空回误差，将直接影响传动精度。产生空回的主要因素是：就齿轮本身而言，有中心距变大、齿厚偏差、基圆偏心和齿形误差等。此外，齿轮装在轴上时的偏心、滚动轴承转动座圈的径向偏摆和固定座圈与壳体的配合间隙等也会对空回产生影响。在减速链中，最后一级（或最后几级）齿轮的空回误差对整个传动链的空回误差影响最大。因此，提高最后一级（或最后几级）齿轮的制造精度，对降低整个传动链的空回误差是有重要意义的。同时，各级传动比按先小后大进行排列较为合理。2．消除或减小空回的方法① 利用弹簧力② 固定双片齿轮③ 利用接触游丝④ 调整中心距法5 齿轮传动链的结构设计传动链结构设计的基本问题在于正确解决齿轮的结构、齿轮与轴的联接方法等。1．齿轮的结构设计通过齿轮传动的强度计算，只能确定出齿轮的主要尺寸，如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等，而齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小，通常都是由结构设计而定。下图所示的为精密机械中推荐采用的直齿和斜齿圆柱齿轮的结构。圆柱齿轮的典型结构当齿轮的齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成整体的，称为齿轮轴（上图(a)）。如果齿轮的直径比轴的直径大得多，则应把齿轮和轴分开来制造。直径较小的齿轮可做成实心的（上图(b)）。顶圆直径da≤500 mm的齿轮可以是锻造的或铸造的，常采用辐板式结构。有时为了减轻齿轮的重量，可在腹板上开孔（图9-20(c)）。当齿轮大而薄时，可采用组合式结构（下图(a)）。这种齿轮最适于需用有色金属制造轮缘的情况，此时轮毂用钢制造而轮缘用板料制造，这样能节省贵重的有色金属。对于非金属齿轮，也考虑做成组合式的，否则齿轮与轴的联接常会产生困难（下图(b)）。组合齿轮结构圆锥齿轮的典型结构如下图所示。当直径较小时，可采用齿轮轴形式；当直径较大时，也可在腹板上开孔以减轻重量。圆锥齿轮的典型结构常见的蜗轮蜗杆典型结构如下面两个图所示。一般将蜗杆和轴作成一体，称为蜗杆轴。蜗杆轴蜗轮的结构蜗轮的结构一般为组合式结构，齿圈用青铜制造，轮芯用铸铁或钢制造。上图(a)为组合式过盈联接，这种结构常由青铜齿圈与铸铁轮芯组成，多用于尺寸不大或工作温度变化较小的蜗轮。上图(b)为组合式螺栓联接，这种结构装拆方便，多用于尺寸较大或易磨损的蜗轮。上图(c)为整体式，主要用于铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮。上图(d)为拼铸式，将青铜齿圈浇铸在铸铁轮芯上，常用于成批生产的蜗轮。2．齿轮与轴的联接齿轮与轴的联接方法是传动链结构设计中重要内容之一，因为联接方法的好坏，将直接影响传动精度和工作可靠性。由于齿轮传动链的工作条件（传递转矩、拆卸的频繁程度等）、结构的空间位置，以及装配的可能性等情况的不同，因此齿轮与轴的联接方式也是多种多样的。总的来说，在齿轮和轴的联接中，要求联接牢固，能够传递的转矩大，能保证轴与齿轮的同轴度和垂直度。不同的联接方法，对于保证以上要求的完备程度各不相同，因此应根据传动链的特点合理选择。常用的联接方法有以下几种：① 销联接如右图(a)所示，此种方法在小型精密机械中用得较多。它的优点是结构简单，工作可靠，能传递中等大小的转矩，不易产生空回。缺点是，装配时齿轮不能自由绕轴转动到适合的位置，以减小偏心的有害影响；同时，不宜用在齿轮直径太大之处，因为轮缘会挡住钻卡，以致不能顺利钻出销钉孔。若齿轮需经常拆换，可用圆锥销联接（右图(b)）。圆柱销和圆锥销的直径一般取轴径的1/4，最大不超过1/3，以免过多地削弱轴的强度和刚度。② 螺钉联接下图(a)所示的为用紧定螺钉沿齿轮轮毂径向固定齿轮，该方法装卸方便，但传递转矩小，螺钉容易松动，且拧紧螺钉时会引起齿轮的偏心。下图(b)为在齿轮和轴的分界面上钻孔攻螺纹，并拧入紧定螺钉的固定结构。传动时，紧定螺钉受剪切和挤压作用。优点是结构简单，便于装卸，轴向尺寸小，宜用于轮毂很短（或无轮毂）而外径小的齿轮。缺点是传递转矩小，且易在使用中产生空回，故也不宜用于精密齿轮传动链中。下图(c)为用螺钉直接将齿轮固定在轴套凸缘上的结构。齿轮的定心靠其内孔与轴套外圆的配合保证，垂直度则靠轴肩的端面与齿轮端面的贴紧来保证。这种结构主要用于非金属齿轮的联接。此法在保证同轴度和垂直度方面较好。螺钉联接③ 键联接如下图所示，最常用的是平键和半圆键。键联接一般多用于传递转矩较大和尺寸较大的齿轮传动。它的优点是装卸方便，工作可靠，缺点是同轴度较差，沿圆周方向不能调整。键联接篇2：齿轮传动概述
齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，型式很多，应用广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s，本章主要介绍最常用的渐开线齿轮传动。 齿轮传动的主要特点有: 1)效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%。这对大功率传动十分重要，因为即使效率只提高1%，也有很大的经济意义。 2)结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。 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。 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，也就是由于具有这一特点。 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。 齿轮传动可做成开式、半开式及闭式。如在农业机械、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。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。
篇3：齿轮传动实验报告
齿轮：轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。
一、实验目的
1.通过测试常见机械传动装置(如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等)在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解;
2. 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求;
3. 通过实验认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。
二、实验设备
螺栓联接实验台
三、实验设备简介
本实验在“机械传动性能综合测试实验台”上进行。本实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。
机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。
图1实验台的`结构布局
1-变频调速电机 2-联轴器 3-转矩转速传感器 4-试件
5-加载与制动装置 6-工控机 7-电器控制柜 8-台座
实验台组成部件的主要技术参数如表1所示。
机械传动性能综合测试实验台采用自动控制测试技术设计，所有电机程控起停，转速程控调节，负载程控调节，用扭矩测量卡替代扭矩测量仪，整台设备能够自动进行数据采集处理，自动输出实验结果，是高度智能化的产品。其控制系统主界面如图2所示。
图2 实验台控制系统主界面
机械传动性能综合测试实验台的工作原理如图3所示。
图3 实验台的工作原理
四、实验原理
运用“机械传动性能综合测试实验台”能完成多类实验项目(表2)，学生自主选择或设计实验类型与实验内容。
无论选择哪类实验, 其基本内容都是通过对某种机械传动装置或传动方案性能参数曲线的测试, 来分析机械传动的性能特点;
实验利用实验台的自动控制测试技术，能自动测试出机械传动的性能参数, 如转速n (r/min)、扭矩M (N.m)、功率N(K.w)。并按照以下关系自动绘制参数曲线：
传功比 I=n1/n2 扭矩 M=9550 N/n (Nm)
传功效率 η=N2/N1= M1 n2/ M2 n1
根据参数曲线(图4所示)可以对被测机械传动装置或传动系统的传动性能进行分
五、实验步骤
参考图5所示实验步骤，用鼠标和键盘进行实验操作。
1. 准备阶段
(1)认真阅读《实验指导书》和《实验台使用说明书》;
(2)确定实验类型与实验内容;
选择实验A(典型机械传动装置性能测试实验) 时, 可从V带传动、同步带传动、套筒滚子链传动、圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器中，选择1-2种进行传动性能测试实验;
选择实验B(组合传动系统布置优化实验)时, 则要确定选用的典型机械传动装置及其组合布置方案，并进行方案比较实验。如表3所示。
选择实验C(新型机械传动性能测试实验) 时, 首先要了解被测机械的功能与结构特点。
(3)布置、安装被测机械传动装置(系统)。注意选用合适的调整垫块，确保传动轴之间的同轴线要求;
(4)按《实验台使用说明书》要求对测试设备进行调零，以保证测量精度。
2.测试阶段
(1)打开实验台电源总开关和工控机电源开关;
(2)点击Test显示测试控制系统主界面，熟悉主界面的各项内容;
(3)键入实验教学信息标：实验类型、实验编号、小组编号、实验人员、指导老师、实验日期等;
(4)点击“设置”，确定实验测试参数：转速n1、n2 扭矩M1、M2等;
(5)点击“分析”，确定实验分析所需项目：曲线选项、绘制曲线、打印表格等;
(6)启动主电机，进入“试验”。使电动机转速加快至接近同步转速后(链轮70左右，蜗轮蜗杆90左右)，进行加载。加载时要缓慢平稳，否则会影响采样的测试精度;待数据显示稳定后，即可进行数据采样。分级加载(一次升5)，分级采样，采集数据10组左右即可;
(7) 从“分析”中调看参数曲线，确认实验结果;
(8) 打印实验结果;
(9) 结束测试。注意逐步卸载，关闭电源开关。
3.分析阶段
(1) 对实验结果进行分析;对于实验A和实验C，重点分析机械传动装置传递运动的平稳性和传递动力的效率。对于实验B, 重点分析不同的布置方案对传动性能的影响。
(2) 整理实验报告;实验报告的内容主要为：测试数据(表)、参数曲线;对实验结果的分析;实验中的新发现、新设想或新建议。
篇4：齿轮传动的润滑
齿轮材料
强度极限σB
/MPa 圆周速度v/(m/s) <0.50.5-11-2.52.5-55-12.512.5-25>25 运动粘度υ/(mm/s)(40℃) 塑料、铸铁、青铜 ---35008055 --- 钢450-10005003502201501008055 1000-125050050035022015010080 渗碳或表面淬火的钢1250-1580900500500350220150100注：1）多级齿轮传动，采用各级传动圆周速度的平均值来选取润滑油粘度；
2）对于σB>800MPa的镍铬钢制齿轮（不渗碳）的润滑油粘度应取高一档的数值。
篇5：标准锥齿轮传动
由于工作要求的不同，锥齿轮传动可设计成不同的型式，下面着重介绍最常用的、轴交角∑=90°的标准直齿锥齿轮传动的强度计算。
（一）设计参数
直齿锥齿轮传动是以大端参数为标准值的。在强度计算时，则以齿宽中点处的当量齿轮作为计算的依据。对轴交角∑=90°的直齿锥齿轮传动，其齿数比u、锥距R(图<直齿锥齿轮传动的几何参数>)、分度圆直d1,d2、平均分度圆直径dm1,dm2、当量齿轮的分度圆直径dv1,dv2之间的关系分别为：
令φR=b/R，称为锥齿轮传动的齿宽系数，通常取φR=0.25-0.35,最常用的值为φR=1/3，
于是
由右图可找出当量直齿圆柱齿轮得分度圆半径rv与平均分度圆直径dm的关系式为
图<直齿锥齿轮传动的几何参数>现以mm表示当量直齿圆柱齿轮的模数，亦即锥齿轮平均分度圆上轮齿的模数（简称平均模数），则当量齿数zv为
显然，为使锥齿轮不至发生根切，应使当量齿数不小于直齿圆柱齿轮的根切齿数。另外，由式(d) 极易得出平均模数mm和大端模数m的关系为
篇6：齿轮传动常用的润滑剂
名 称
牌 号
运动粘度υ/(mm/s)(40℃)
应 用
全损耗系统用油
（GB443-89）
L-AN46
L-AN68
L-AN100
41.4～50.6
61.2～74.8
90.0～110.0
适用于对润滑油无特殊要求的锭子、轴承、齿轮和其它低负荷机械等部件的润滑
工业齿轮油
（SY1172-88）
68
100
150
220
320
61.2～74.8
90～110
135～165
198～242
288～352
适用于工业设备齿轮的润滑
工业闭式齿轮油
(GB/T5903-1995)
68
100
150
220
320
460
61.2～74.8
90～110
135～165
198～242
288～352
414～506
适用于煤炭、水泥和冶金等工业部门的大型闭式齿轮传动装置的润滑
普通开式齿轮油
(SY1232-85)
68
100
150
100℃
主要适用于开式齿轮、链条和钢丝绳的润滑
60～75
90～110
135～165
硫－磷型极压工业
齿轮油
120
150
200
250
300
350
50℃
适用于经常处于边界润滑的重载、高冲击的直、斜齿轮和蜗轮装置轧钢机齿轮装置
110～130
130～170
180～220
230～270
280～320
330～370
钙钠基润滑脂
(ZBE86001-88)
ZGN-2
ZGN-3
适用于80～100℃，有水分或较潮湿的环境中工作的齿轮传动，但不适于低温工作情况。
石墨钙基润滑脂
(ZBE36002-88)
ZG-S
适用起重机底盘的齿轮传动、开式齿轮传动、需耐潮湿处。
篇7：螺旋齿轮传动原理课件
螺旋齿轮传动原理课件
1.阿基米德螺旋齿轮和圆柱形齿轮（Archimedean spiral gear and Spur gear）
输入：螺旋齿轮1启动（Z1）
输出：圆柱形齿轮18启动（Z2）
螺旋齿轮的轴必须放置在圆柱形齿轮的正面。
圆柱形齿轮的螺旋角必须与螺旋齿轮的螺旋方向一致。
输入的1启动对应输出的1/18启动（Z1/Z2）。
启动的次数可以增加。
2.阿基米德螺旋齿轮和销齿轮1（Archimedean spiral gear and Pin gear 1）
输入：螺旋齿轮1启动（Z1）
输出：销齿轮40销（Z2）
输入的1启对应输出的1/40启
启动的次数可以增加。
3.阿基米德螺旋齿轮和销齿轮2（Archimedean spiral gear and Pin gear 2）
输入：螺旋齿轮的1启动（Z1）
输出：销齿轮30销（Z2）
输入的1启对应输出的1/30启（Z1/Z2）
齿轮的两轴并不平行。
启动的次数可以增加。
4.阿基米德传动1a（Archimedean drive 1a）
阿基米德机制中绿色和橙色凸轮是相同的。
绿色凸轮输入。
两个凸轮以相同速度向相反方向旋转，类似于两个相同齿轮的齿轮传动。
如果阿基米德的凸轮有不同的齿距（P1和P2），那么传动比 = P1/P2
阿基米德机制的齿距必须足够大以防止发生故障。
一个螺旋弹簧可以代替图中的重力。
5.阿基米德传动1b（Archimedean drive 1b）
阿基米德机制中绿色和橙色凸轮是相同的。
绿色凸轮输入。
两个凸轮以相同速度向相同方向旋转，类似于两个滑轮在皮带传动中运动。
如果阿基米德的凸轮有不同的齿距（P1和P2），那么传动比 = P1/P2
阿基米德机制的`齿距必须足够大以防止发生故障。
一个螺旋弹簧可以代替图中的重力。
6.阿基米德传动1c（Archimedean drive 1c）
阿基米德机制中绿色凸轮和橙色凸轮的齿距不同（P1和P2，P1=2*P2）
绿色凸轮输入。
两个凸轮以不同的速度向不同方向旋转，类似于两个不同齿数的齿轮传动。
传动比 = 1/2。
阿基米德机制的齿距必须足够大以防止发生故障。
一个螺旋弹簧可以代替图中的重力。
7.阿基米德传动1d（Archimedean drive 1d）
阿基米德机制中绿色凸轮和橙色凸轮的齿距不同（P1和P2，P1=P2/2）
绿色凸轮输入。
两个凸轮以不同的速度向相同方向旋转，类似于两个不同的滑轮在皮带传动中运动。
传动比 = 2。
阿基米德机制的齿距必须足够大以防止发生故障。
一个螺旋弹簧可以代替图中的重力。
8.阿基米德传动2a（Archimedean drive 2a）
阿基米德槽中的绿色和橙色轮是相同的。
绿色轮输入。
两个槽之间的粉色滑块在一个固定杆的直槽中。
当粉色滑块运动到固定杆直槽中间时，两轮将以相同的速度反向旋转，类似于两个相同齿轮的齿轮传动。
如果粉色滑块不处于中间位置，那么橙色输出轮不规律旋转。
9.阿基米德传动2c（Archimedean drive 2c）
阿基米德槽中的绿色和橙色轮是相同的。
绿色轮输入。
两个槽之间的粉色滑块在一个固定杆的直槽中。
10.阿基米德螺旋齿轮和蜗杆1（Archimedean spiral gear and Worm 1）
输入：螺旋齿轮1启动
输出：蜗杆1启动
传动比：1
启动次数可以增加
11.阿基米德螺旋齿轮和蜗杆2（Archimedean spiral gear and Worm 2）
输入：螺旋齿轮2启动（Z1）
输出：蜗杆1启动（Z2）
输入的1启对应输出的2启（Z1/Z2）
篇8：变位齿轮传动强度计算
变位齿轮传动的受力分析及强度计算的原理与标准齿轮传动的一样，经变位修正后的轮齿齿形有变化，轮齿弯曲强度计算式中的齿形系数YFa及应力校正系数YSa，也随之改变，但进行弯曲强度计算时，仍沿用标准齿轮传动的公式。
变位齿轮的齿形系数YFa及应力校正系数YSa的具体数值可查阅有关资料。
在一定的齿数范围内(如80齿以内)，正变位齿轮的齿厚增加(即YFa减小)，尽管齿根圆角半径有所减小(即YSa有所增大)，但YFaYSa的乘积仍然减小。故对齿轮采取正变位可以提高其弯曲强度。
在变位齿轮传动中，分别以x2,x1代表大、小齿轮的变位系数，x∑代表配对齿轮的变位系数和，即x∑=x2+x1.对于x∑=0的高度变位齿轮传动，轮齿的接触强度未变，故高度变位齿轮传动的接触强度计算仍沿用标准齿轮传动的公式。对于x∑≠0的角度变位齿轮传动，其轮齿接触强度的变化由区域系数ZH来体现。
角度变位的直齿圆柱齿轮传动的区域系数为 ：
角度变位的斜齿圆柱齿轮传动区域系数为：
式中αt、αt'分别为变位斜齿轮传动的端面压力角及端面啮合角，
角度变位齿轮传动的区域系数ZH的具体数值可查阅有关资料。
x∑>0的角度变位齿轮传动,节点的啮合角α'>α(或αt'〉αt)可使区域系数ZH减小，因而提高了轮齿的接触强度。
渐开线齿轮传动可借适当的变位修正获得所需要的特性，满足一定要求。为了提高外啮合齿轮传动的弯曲强度和接触强度，增强耐磨性抗胶合能力，推荐的变位系数列于下表中。按表中所列变位系数设计制造的齿轮传动皆能确保轮齿不产生相切与干涉、端面重合度εa≥1.2及齿顶厚sa≥0.25mn 。对于斜齿圆柱齿轮或直齿锥齿轮，按当量齿数zv查表，所得变位系数对斜齿圆柱齿轮为法向数值(xn1, xn2)。但为使大、小齿轮轮齿的弯曲强度相近可对锥齿轮传动进行切向变位修正。
篇9：齿轮传动的计算载荷
为了便于分析计算，通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算，沿齿面接触线单位长度上的平均载荷p(单位为N/mm)为
式中：Fn--作用于齿面接触线上的法向载荷，N； L --沿齿面的接触线长，mm。
法向载荷Fn为公称载荷，在实际传动中，由于原动机及工作机性能的影响，以及齿轮的制造误差，特别是基节误差和齿形误差的影响，会使法向载荷增大。此外，在同时啮合的齿对间，载荷的分配并不是均匀的，即使在一对齿上，载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此在计算齿轮传动强度时，应按接触线单位长度上的最大载荷，即计算载荷pca(单位为N/mm)进行计算。即
式中K为载荷系数。
计算齿轮强度用的载荷系数K，包括使用系数KA,动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ,即
KA--使用系数
使用系数KA是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。这种动载荷取决于原动机和工作机的特性，质量比，联轴器类型以及运行状态等。KA的使用值应针对设计对象，通过实践确定。下表<使用系数>所列的KA值可供参考。
使用系数KA工作机的工作特性 原动机工作特性及其示例
工作机器
电动机、匀速转动的汽轮机
蒸汽机，燃气轮机液压装置
多缸内燃机单缸内燃机 均匀平稳发电机,均匀传送的带式输送机或板式输送机,螺旋输送机,轻微升降机,包装机,机床进给机构,通风机,均匀密度材料搅拌机等
1.001.101.251.50 轻微冲击不均匀传送的带式输送机或板式输送机,机床的主传动机构,重型升降机,工业与矿用风机,重型离心机,变密度材料搅拌机等
1.251.351.501.75 中等冲击橡胶挤压机,橡胶和塑料作间断工作的搅拌机,轻型球磨机,木工机械,钢坯初轧机,提升装置,单缸活塞泵等
1.501.601.752.00 严重冲击 挖掘机,重型球磨机,橡胶揉合机,破碎机,重型给水泵,旋转式钻探装置,压砖机,带材冷轧机,压坯机等1.751.852.002.25
或更大
注：表中所列KA值仅适用于减速传动；若为增速传动，KA值约为表值的1.1倍。当外部机械与齿轮装置间有挠性连接时 ，通常KA值可适
Kv--动载系数
齿轮传动不可避免的会有制造及装配的误差，轮齿受载后还要产生弹性形变。这些误差及变形实际上将使啮合轮齿的法向齿距Pb1与Pb2不相等（参看图例），因而轮齿就不能正确的啮合传动，瞬时传动比就不是定值，从动齿轮在运转中就会产生角加速度，于是引起了动载荷或冲击。对于直齿轮传动，轮齿在啮合过程中，不论是由双对齿啮合过渡到单对齿啮合，或是由单对齿啮合过渡到双对齿啮合的期间，由于啮合齿对的刚度变化，也要引起动载荷。为了计及动载荷的影响，引入了动载系数Kv。
齿轮的制造精度及圆周速度对轮齿啮合过程中产生动载荷的大小影响很大。提高制造精度，减小齿轮直径以降低圆周速度，均可减小动载荷。
为了减小动载荷，可将轮齿进行齿顶修缘，即把齿顶的小部分齿廓曲线（分度圆压力角α=20°的渐开线）修正成α>20°的渐开线。如图1所示，因Pb2>Pb1,则后一对轮齿在未进入啮合区时就开始接触，从而产生动载荷。为此将从动轮2进行齿顶修缘，图中从动轮2的虚线齿廓即为修缘后的齿廓，实线齿廓则为未经修缘的齿廓。由图明显地看出，修缘后的轮齿齿顶处的法节P'b2Pb1时，对修缘了的轮齿，在开始啮合阶段(如图1)，相啮合的轮齿的法节差就小一些，啮合时产生的动载荷也就小一些。
图1又如图2主动轮齿修缘动画演示所示，若Pb1>Pb2，则在后一对齿已进入啮合区时，其主动齿齿根与从动齿齿顶还未啮合。要待前一对齿离开正确啮合区一段距离以后，后一对齿才能开始啮合，在此期间，仍不免要产生动载荷。若将主动轮1也进行齿顶修缘（如图主动轮齿修缘中虚线齿廓所示），即可减小这种载荷。
图2高速齿轮传动或齿面经硬化的齿轮，轮齿应进行修缘。但应注意，若修缘量过大，不仅重合度减小过多,而且动载荷也不一定就相应减小,故轮齿的修缘量应定得适当。
动载系数Kv的实用值，应针对设计对象通过实践确定，或按有关资料确定。对于一般齿轮传动的动载系数Kv,可参考动载系数图选用。若为直齿圆锥齿轮传动，应按图中低一级的精度线及锥齿轮平均分度圆处的圆周速度Vm插取Kv值。
α--齿间载荷分配系数
图3一对相互啮合的斜齿（或直齿）圆柱齿轮，如在啮合区中有两对（或多对）齿同时工作时，则载荷应分配在这两对（或多对）齿上。
两对齿同时啮合（动画演示）的接触线总长L=PP'+QQ'。但由于齿距误差及弹性变形等原因，总载荷Fn并不是按 PP'/QQ'的比例分配在PP'及QQ'这两条接触线上。因此其中一条接触线上的平均单位载荷可能会大于p(动画演示），而另一条接触线上的平均单位载荷则小于p。进行强度计算时当然应按平均单位载荷大于p的值计算。为此，引入齿间载荷分配系数Kα。
Kα的值可用详尽的算法计算。对一般不需作精确计算的直齿轮和斜齿圆柱齿轮传动可查下表。齿间载荷分配系数KHα、KFα
KAFt/b≥100N/mm<100N/m精度等级Ⅱ组5678 5级及更低 经表面硬化的直齿轮 KHα 1.0 1.1 1.2≥1.2 KFα≥1.2 经表面硬化的斜齿轮 KHα 1.0 1.1 1.2 1.4≥1.4 KFα 未经表面硬化的齿轮 KHα1.0 1.1≥1.2 KFα≥1.2 未经表面硬化的斜齿轮 KHα1.0 1.1 1.2≥1.4 KFα
注：1）对修形齿轮，取KHα=KFα=1，
2）如大、小齿轮精度等级不同时，按精度等级较低者取值。
3）KHα为齿面接触疲劳强度计算用的齿间载荷分配系数，KFα为齿根弯曲疲劳强度计算用的齿间载荷分配系数。
Kβ--齿向载荷分布系数
如图<齿轮作不对称配置>所示，当轴承相对于齿轮作不对称配置时，受载前，轴无弯曲变形，轮齿啮合正常，两个节柱恰好相切；受载后，轴产生弯曲变形（图<轮齿所受的载荷分布不均>）,轴上的齿轮也就随之偏斜，这就使作用在齿面的载荷沿接触线分布不均匀（图<轮齿所受的载荷分布不均>）。
图<轮齿所受的载荷分布不均>当然，轴的扭转变形，轴承、支座的变形以及制造，装配的误差也是使齿面上载荷分布不均的因素。
计算轮齿强度时，为了计及齿面上载荷沿接触线分布不均的现象，通常以系数Kβ来表示齿面上分布不均的程度对轮齿强度的影响。
为了改善载荷沿接触线分布不均的程度，可以采用增大轴、轴承及支座的刚度，对称的配置轴承，以及适当的限制轮齿的宽度等措施。同时应尽可能避免齿轮作悬臂布置（即两个支承皆在齿轮的一边）。对高速、重载（如航空发动机）的齿轮传动应更加重视。
除上述一般措施外，也可把一个齿轮的轮齿做成鼓形（右图）。当轴产生弯曲变形而导致齿轮偏斜时，鼓形齿齿面上载荷分布的状态如图<轮齿所受的载荷分布不均>所示。显然，这对于载荷偏于轮齿一端的现象有所改善。
由于小齿轮轴的弯曲及扭转变形，改变了轮齿沿齿宽的正常啮合位置，因而相应于轴的这些变形量，沿小齿轮尺宽对轮齿作适当的修形，可以大大的改善沿接触线分布不均的现象。这种沿尺宽对轮齿进行修形，多用于圆柱斜齿轮及人字齿轮传动，故通常即称其为螺旋角修形。
图<鼓形齿>齿向载荷分布系数Kβ可分为KHβ和KFβ。其中KHβ为按齿面接触疲劳强度计算时所用的系数，而 KFβ为按齿根弯曲疲劳强度计算时所用的系数。下表是用于圆柱齿轮（包括直齿及斜齿）的齿向载荷分布系数KHβ 。可根据齿轮在轴上的支承情况，齿轮的精度等级，齿宽b与齿宽系数φd从下表种查取。齿轮的KFβ可根据KHβ之值，齿宽b与齿高h之比值b/h从图弯曲疲劳强度计算用齿向载荷分布系数KFβ查得。
接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数KHβ的简化计算公式
调质齿轮精度等级小齿轮相对支承的布置KHβ 6对称KHβ =1.11+0.18+0.15×b 非对称KHβ =1.11+0.18(1+0.6)+0.15×b 悬臂KHβ =1.11+0.18(1+6.7)+0.15×b 7对称KHβ =1.12+0.18+0.23×b 非对称KHβ =1.12+0.18(1+0.6)+0.23×b 悬臂KHβ =1.12+0.18(1+6.7)+0.23×b 8对称KHβ =1.15+0.18+0.31×b 非对称KHβ =1.15+0.18(1+0.6)+0.31×b 悬臂KHβ =1.15+0.18(1+6.7)+0.31×b 硬齿面齿轮精度等级限制条件小齿轮相对支承的布置KHβ 5KHβ ≤1.34对称KHβ =1.05+0.26+0.10×b 非对称KHβ =1.05+0.26(1+0.6)+0.10×b 悬臂KHβ =1.05+0.26(1+6.7)+0.10×b KHβ> 1.34对称KHβ =0.99+0.31+0.12×b 非对称KHβ =0.99+0.31(1+0.6)+0.12×b 悬臂KHβ =0.99+0.31(1+6.7)+0.12×b 6KHβ≤1.34对称KHβ =1.05+0.26+0.16×b 非对称KHβ =1.05+0.26(1+0.6)+0.16×b 悬臂KHβ =1.05+0.26(1+6.7)+0.16×b KHβ> 1.34对称KHβ =1.0+0.31+0.19×b 非对称KHβ =1.0+0.31(1+0.6)+0.19×b 悬臂KHβ =1.0+0.31(1+6.7)+0.19×b
注：1）表中所列公式适用于装配时经过检验调整或对研跑合的齿轮传动（不作检验调整时用的公式见GB/T3480-）。
2）b为齿宽的数值。
篇10：机械设计教程－五、齿轮传动
第五章 齿轮传动
§5.1齿轮机构的应用和分类齿轮机构是历史上应用最早的传动机构之一，被广泛地 应用于传递空间任意两轴间的运动和动力，机械设计教程－五、齿轮传动
。它与其它机械 传动相比，具有传递功率大、效率高、传动比准确、使用 寿命长、工作安全可靠等特点。但是要求有较高的制造和 安装精度，成本较高；不宜在两轴中心距很大的场合使用。一、齿轮传动类型按齿轮轴线位置分：平面齿轮机构（圆柱齿轮）；空间（用来传递两相交轴或交错轴 ）平面齿轮机构：1 、直齿圆柱齿轮机构（直齿轮） —— ①外啮合；②内啮合；③齿轮齿条平行轴斜齿齿轮机构（斜一）：①外；②内；③齿轮齿条2、空间齿轮机构：圆锥齿轮机构 —— ①直齿；②斜一；③曲线齿交错轴斜齿轮机构：二、基本要求对齿轮传动提出了以下的要求：1、传动平稳、可靠，能保证实现瞬时角速比（传动比）恒定；即对不同用途的齿轮，要求不同程度的工作平稳性指标，使齿轮传动中产生的振动、噪声在允许的范围内，保证机器的正常工作。2、有足够的承载能力。即要求齿轮尺寸小、重量轻，能传递较大的力，有较长的使用寿命。也就是在工作过程中不折齿、齿面不点蚀，不产生严重磨损而失效。§5.2 齿廓啮合基本定理对齿轮传动的基本要求之一，是两齿轮的瞬时角速度之比必须恒定我们可以得到齿廓啮合基本定理：任意一瞬时相互啮合传动的一对齿轮，其传动比与两啮合齿轮齿廓接触点公法线分两轮连心线的两线段长成正比。若要求两齿轮的传动比为常数， P 点应为定点。所以我们得到两齿轮作定传动比传动的齿廓啮合条件是：两齿廓在任一位置接触点处的公法线必须与两齿轮的连心线始终交于一固定点 。当两轮作定传动比传动时，节点 P 在两轮的运动平面上的轨迹是两个圆，我们分别称其为轮1和轮2的节圆，节圆半径分别为和。由于两节圆在 P 点相切，并且 P 点处两轮的圆周速度相等，即：，故两齿轮啮合传动可视为两轮的节圆在作纯滚动。目前常用的齿廓曲线有渐开线、摆线和变态摆线等，随着生产和科学的发展，新的齿廓曲线将会不断出现 。§5.3 渐开线齿廓一．渐开线的形成直线 BC 沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点 I 的轨迹 AI ， 称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，其半径用表示。直线 NI 称为渐开线的发生线。二．渐开线的特性根据渐开线的形成过程，可知渐开线具有下列特性：（1）发生线沿基圆滚过的长度，等于该基圆上被滚过圆弧的长度，即 。（2）发生线 NI 是渐开线在任意点 I 的法线， 也就是说：渐开线上任意点的法线，一定是基圆的切线（发生线）。（3）发生线与基圆的切点N是渐开线在点I的曲率中心，而线段是渐开线在I点的曲率半径。渐开线上越接近基圆的点，其曲率半径越小，渐开线在基圆上点A的曲率半径为零。第五章 齿轮传动§5.1齿轮机构的应用和分类齿轮机构是历史上应用最早的传动机构之一，被广泛地 应用于传递空间任意两轴间的运动和动力。它与其它机械 传动相比，具有传递功率大、效率高、传动比准确、使用 寿命长、工作安全可靠等特点。但是要求有较高的制造和 安装精度，成本较高；不宜在两轴中心距很大的场合使用。一、齿轮传动类型按齿轮轴线位置分：平面齿轮机构（圆柱齿轮）；空间（用来传递两相交轴或交错轴 ）平面齿轮机构：1 、直齿圆柱齿轮机构（直齿轮） —— ①外啮合；②内啮合；③齿轮齿条平行轴斜齿齿轮机构（斜一）：①外；②内；③齿轮齿条2、空间齿轮机构：圆锥齿轮机构 —— ①直齿；②斜一；③曲线齿交错轴斜齿轮机构：二、基本要求对齿轮传动提出了以下的要求：1、传动平稳、可靠，能保证实现瞬时角速比（传动比）恒定；即对不同用途的齿轮，要求不同程度的工作平稳性指标，使齿轮传动中产生的振动、噪声在允许的范围内，保证机器的正常工作。2、有足够的承载能力。即要求齿轮尺寸小、重量轻，能传递较大的力，有较长的使用寿命。也就是在工作过程中不折齿、齿面不点蚀，不产生严重磨损而失效。§5.2 齿廓啮合基本定理对齿轮传动的基本要求之一，是两齿轮的瞬时角速度之比必须恒定我们可以得到齿廓啮合基本定理：任意一瞬时相互啮合传动的一对齿轮，其传动比与两啮合齿轮齿廓接触点公法线分两轮连心线的两线段长成正比。若要求两齿轮的传动比为常数， P 点应为定点。所以我们得到两齿轮作定传动比传动的齿廓啮合条件是：两齿廓在任一位置接触点处的公法线必须与两齿轮的连心线始终交于一固定点 。当两轮作定传动比传动时，节点 P 在两轮的运动平面上的轨迹是两个圆，我们分别称其为轮1和轮2的节圆，节圆半径分别为和。由于两节圆在 P 点相切，并且 P 点处两轮的圆周速度相等，即：，故两齿轮啮合传动可视为两轮的节圆在作纯滚动。目前常用的齿廓曲线有渐开线、摆线和变态摆线等，随着生产和科学的发展，新的齿廓曲线将会不断出现 。§5.3 渐开线齿廓一．渐开线的形成直线 BC 沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点 I 的轨迹 AI ， 称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，其半径用表示。直线 NI 称为渐开线的发生线。二．渐开线的特性根据渐开线的形成过程，可知渐开线具有下列特性：（1）发生线沿基圆滚过的长度，等于该基圆上被滚过圆弧的长度，即 。（2）发生线 NI 是渐开线在任意点 I 的法线， 也就是说：渐开线上任意点的法线，一定是基圆的切线（发生线）。（3）发生线与基圆的切点N是渐开线在点I的曲率中心，而线段是渐开线在I点的曲率半径。渐开线上越接近基圆的点，其曲率半径越小，渐开线在基圆上点A的曲率半径为零。（4）同一基圆上任意两条渐开线之间各处的公法线长度相等。（5）渐开线的形状取决于基圆的大小。在相同展角处，基圆半径越大，其渐开线的曲率半径越大，当基圆半径趋于无穷大时，其渐开线变成直线。故齿条的齿廓就是变成直线的渐开线。（5）基圆内没有渐开线。三、渐开线齿廓啮合特点1、渐开线齿廓满足啮合基本定理并能保证定传动比传动2、渐开线齿廓传动中心距可分性渐开线齿轮的传动比又与两轮基圆半径成反比。，其基圆的大小是不变的，所以当两轮的实际中心距与设计中心距不一致时，而两轮的传动比却保持不变。这一特性称为 传动的可分性 。§5.4 渐开线标准齿轮的参数和几何尺寸一．齿轮各部分名称和符号其主要包含以下部分。（1）齿顶圆：齿轮所有各齿的顶端都在同一个圆上，这个过齿轮各齿顶端的圆称作齿顶圆，用da表示其直径。（2）齿根圆：齿轮所有各齿之间的齿槽底部也在同一圆上，这个圆称作齿根圆，用df表示其直径。（3）基圆：前面我们已经提到过这个圆。也就是形成渐开线的基础圆，其直径用db表示。（4）分度圆：为便于齿轮几何尺寸的计算、测量所规定的一个基准圆，其直径d表示。（5）齿厚：轮齿在任意圆周上的弧长，用 S 表示。（6）齿槽宽：又称齿间宽，齿槽在任意圆周上的弧长，用 e 表示。（7）齿距：任意圆周上相邻两齿间同侧齿廓之间的弧长，用P 表示（ 9 ）齿顶高：分度圆与齿顶圆之间的径向高度，用表示。（ 10 ）齿根高：分度圆与齿根圆之间的径向高度，用表示。（ 11 ）齿全高：齿顶圆与齿根圆之间的径向高度，用 h 表示。二、齿轮基本参数（1）齿数：在齿轮整个圆周上轮齿的总数，用 z 表示。它将影响传动比和齿轮尺寸。（2）模数：模数是分度圆作为齿轮几何尺寸计算依据的基准而引入的参数。d=mz（ 3 ）压力角我们通常所说的齿轮压力角是指在分度圆上的压力角，国家标准（ GB1356-88 ） 中规定分度圆压力角为标准值，一般情况下为（4）齿顶高系数和顶隙系数：为了以模数 m 表示齿轮的几何尺寸，规定齿顶高和齿根高分别为：两个参数也已经标准化，其值分别为三、几何尺寸计算如书表6-2 （略）§5.5 渐开线圆柱直齿轮的啮合传动一、一对渐开线齿轮正确啮合的条件两对齿分别在 K ， K ’ 点啮合，根据啮合基本定律（也可根据渐开线齿廓啮合特点）K 在 N1N2 上 , K ’ 在 N1N2 上KK ’—— 法向齿距在齿轮1上： KK ’ =Pb1在齿轮2上： KK ’ =Pb2∴ Pb1=Pb2→所以即: 正确啮合条件是二、渐开线齿轮连续传动的条件对齿轮的啮合只能推动从动轮转过一定的角度，而要使齿轮连续地进行转动，就必须在前一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿能及时地进入啮合。显然，为此必须使，我们用符号表示与的比值，称为重合度一般可在1.1～1.4范围三、无侧隙啮合条件在齿轮传动中，为避免或减小轮齿的冲击，应使两轮齿侧间隙为零；而为防止轮齿受力变形、发热膨胀以及其它因素引起轮齿间的挤轧现象，两轮非工作齿廓间又 要留有一定的齿侧间隙。这个齿侧间隙一般很小，通常由制造公差来保证。所以在我们的实际设计中，齿轮的公称尺寸是按无侧隙计算的。由于轮齿传动时，仅两轮节圆作纯滚动，故无侧隙啮合条件是：一个齿轮节圆上的齿厚等于另一个齿轮节圆上的齿槽宽，即：与一对标准外啮合齿轮传动的情况，当保证标准顶隙时，两轮的中心距应为§ 5.6渐开线齿轮的加工方法一、齿轮的加工方法近代齿轮的加工方法很多，有铸造法、热轧法、冲压法、模锻法和切齿法等。其中最常用的是切削方法，就其原理可以概括分为仿形法和范成法两大类 。1．仿形法顾名思义，仿形法就是刀具的轴剖面刀刃形状和被切齿槽的形状相同。其刀具有盘状铣刀和指状铣刀等，如图所示。切削时，铣刀转动，同时毛坯沿它的轴线方向 移动一个行程，这样就切出一个齿间，也就是切出相邻两齿的各一侧齿槽；然后毛坯退回原来的位置，并用分度盘将毛坯转过，再继续切削第二个齿间（槽）。依次进行即可切削出所有轮齿。在加工 z 不同的齿轮时，每一种齿数的齿轮就需要一把铣刀。显然，这在实际上是作不到的。所以，在工程上加工同样 m 与的齿轮时，根据齿数不同，一般备有8把或15把一套的铣刀，来满足加工不同齿数齿轮的需要。书表6-4。2．范成法（又称展成法）这种方法是加工齿轮中最常用的一种方法。利用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工的。将一对互相啮合传动的齿轮之一变为刀具，而另一个作为轮坯，并使二者仍按原传动比进行传动，则在传动过程中，刀具的齿廓便将在轮坯上包络出与其共轭的齿廓 。常用的刀具有齿轮插刀、齿条插刀和齿轮滚刀。二、 根切与 Zmin用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图所示，这种现象称为根切。根切的齿轮会削弱轮齿的抗弯强度、降低传动的重合度和平稳性。所以在设计制造中应力求避免根切。用范成法加工齿轮，若刀具的齿顶超过啮合极限点 N1 则被切齿轮必定发生轮齿根切。不根切的条件可以表示为，即：此，渐开线标准齿轮不根切的最少齿数为，时，§5.8 齿轮传动失效形式及材料一、失效形式齿轮传动的失效主要是指齿轮轮齿的破坏，主要有以下5种形式：1、轮齿折断弯曲疲劳折断 —— 闭式硬齿面齿轮传动最主要的失效形式。过载折断 —— 载荷过大或脆性材料部分形式：齿根整体折断 —— 直齿， b 较小时局部折断 —— 斜齿或偏载时提高轮齿抗折断能力的措施：1） 减小齿根应力集中（增加齿根过渡圆角，降低齿根部分表面粗糙度）2） 高安装精度及支承刚性，避免轮齿偏载，设计时限制齿根弯曲应力小于许用值3） 改善热处理，使其有足够的齿芯韧性和齿面硬度,齿根部分进行表面强化处理（喷丸、滚压）2、齿面疲劳点蚀 — 闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式收敛性点蚀 —— 开始由于表在粗糙，局部接触应力较大引起点蚀，过后经跑合，凸起磨平软齿面逐渐消失扩展性点蚀 —— 硬齿面发生点蚀或软齿面时位置：节线附近原因：1）单齿对啮合接触应力较大；2）节线处相对滑 动速度较低，不易形成润滑油膜；3）另外油起到一个媒介作用，润滑油渗入到微裂纹中，在较大接触应力挤压下使裂纹扩展直至表面金属剥落。防止措施：1）提高齿面硬度；2）降低表面粗糙度；3）采用角度变位（增加综合曲率半径）；4）选用较高粘度的润滑油；5）提高精度（加工、安装）；6）改善散热。开式齿轮传动由于磨损较快，一般不会点蚀3、齿面磨损——开式齿轮的主要失效形式类型 —— 齿面磨粒磨损防止措施：1）提高齿面硬度；2）降低表面粗糙度；3）降低滑动系数；4）润滑油定期清洁和更换；5）变开式为闭式。4、齿面胶合 —— 高速重载传动的主要失效形式 —— 热胶合。原因：高速、重载→压力大，滑动速度高→摩擦热大→高温→啮合齿面粘结（冷焊结点）→结点部位材料被剪切→沿相对滑动方向齿面材料被撕裂。低速重载或缺油→冷胶合（压力过大、油膜被挤破引起胶合）形式：热胶合 —— 高速重载；冷胶合 —— 低速重载，缺润滑油防止措施：1）采用抗胶合能力强的润滑油 （ 加极压添加剂）；2）采用角度变位齿轮传动，使滑动速度 VS 下降。3）减小 m 和齿高 h ， 降低滑动速度 VS ； 4） 提高齿面硬度；5）降低表面粗糙度；6）配对齿轮有适当的硬度差；7）改善润滑与散热条件。5、齿面塑性变形 — 低速重载软齿轮传动的主要失效形式齿面在过大的摩擦力作用下处于屈服状态，产生沿摩擦力方向的齿面材料的塑性流动，从而使齿面正确轮廓曲线被损坏。防止措施：1）提高齿面硬度；2）采用高粘度的润滑油或加极压添加剂二 、齿轮材料选择齿轮材料总体上要考虑防止产生齿面失效和轮齿折断。基本要求：齿面要硬，齿芯要韧常用的齿轮材料1、钢 —— 最常用，可通过热处理改善机械性能（1）锻钢：软齿面齿轮（ HBS ≤ 350）如45、40 Cr 热处理，正火调质，加工方法，热处理后精切齿形 — 8、7级，适合于对精度、强度和速度要求不高的齿轮传动（2）铸钢 —— 用于尺寸较大齿轮，需正火和退火以消除铸造应力。强度稍低硬齿面齿轮（ HBS>350 ）（ 是发展趋势）20 Cr ， 20CrMnTi， 40Cr， 30CrMoAlA， 表面淬火，渗碳淬火，氮化和氰化，先切齿→表面硬化→磨齿精切齿形→5、6级适合于高速、重载及精密机械（如精密机床、航空发动机等）2、铸铁 —— 脆、机械强度，抗冲击和耐磨性较差，但抗胶合和点蚀能力较强，用于工作平稳、低速和小功率场合。铸铁：灰铸铁；球墨铸铁 —— 有较好的机械性能和耐磨性3、非金属材料 —— 工程塑料（ ABS 、 尼龙）、夹布胶木§5.9 直齿圆柱齿轮传动的设计一、受力分析在不计及齿面摩擦力时，即为作用于齿面法线方向上的法向载荷 Fn 。 渐开线齿形任何一点上的法线均与基圆相切，如图所示。则小齿轮名义转距 T 为二、计算载荷考虑原动机和工作机的不平稳，轮齿啮合时产生的动载荷 ， 应对名义载荷进行修正 Fnc=KFn系数 K 可由表6-7查得 。三、齿根弯曲疲劳强度计算 —— 防止弯曲疲劳折断其依据是材料力学中的悬臂梁的应力分析。齿根上的弯矩最大，轮齿的弯曲疲劳强度齿根处最弱即校核公式设计公式YFa —— 齿形系数，只与齿形有关令—— 齿宽系数四、齿面接触疲劳强度计算直齿圆柱齿轮接触疲劳强度计算是防止齿面点蚀破坏的计算方法，其 理论依据是两平行圆柱体的接触应力理论接触应力对于标准直齿轮，，，校核公式设计公式五、 齿轮传动强度计算说明1、弯曲强度计算，要求，，）对大小齿轮，其它参数均相同只有不同，应将其中较大者代入计算。2、接触强度计算公式中，，许用值取小的。3、轮齿面 —— 按齿面接触疲劳强度设计，再校核齿根弯曲疲劳强度硬齿面 —— 按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度六、参数选择1、齿数 Z1闭式软齿面齿轮（点蚀）→ Z1 可取多一些（20~40闭式硬齿面齿轮（弯曲疲劳）→ a 一定时，宜取 Z1 少 一些（使 m ↑）， Z1=17~202、许用弯曲应力3、 许用接触应力4、传动比单级闭式传动，一般取（直齿）、（斜齿§5.10 斜齿圆柱齿轮传动设计一．齿面形成及啮合特点斜齿圆柱齿轮齿面形成的原理与直齿轮相似，所不同的是直线与轴线不平行，而有一个夹角啮合特点：1）当两直齿轮啮合时，其齿面接触线是与整个齿轮轴线平行的直线。因此，直齿轮啮合时，整个齿宽同时进入和退出啮合，所以容易引起冲击、振动和噪声，从而影响传动的平稳性，不适宜于高速传动。2）当两斜齿轮啮合时，由于轮齿的倾斜，一端先进入啮合，另一端后进入啮合，其接触线由短变长，再由长变短，极大地降低冲击、振动和噪声，改善了传动的平稳性。相对于直齿轮而言更适合高速传动。3）斜齿圆柱齿轮相对于直齿圆柱齿轮而言，可以增大重合度、降低根切齿数，可以提高齿轮承载能力，减小结构尺寸。二、斜齿轮的基本参数 及尺寸计算1．法面模数与端面模数由上面两式可以得到所以一般2．法面压力角与端面压力角3．法面、端面齿高系数与顶隙系数式中、为标准值。三．斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算见教材表(6-13)。其中特别要注意：公式中的法面参数为标准值。四、斜齿圆柱齿轮的当量齿数为确定当量齿数，如图所示。过斜齿轮分度圆上 C 点，作斜齿轮法面剖面，得到一椭圆。该剖面上 C 点附近的齿型可以视为斜齿轮的法面齿型。以椭圆上点 C 的曲率半径作为虚拟直齿轮的分度圆半径，并设该虚拟直齿轮的模数和压力角分别等于斜齿轮的法面模数和压力角，该虚拟直齿轮即为当量齿轮，其齿数即为当量齿数。五、斜齿圆柱齿轮传动 正确啮合条件§5.11 直齿圆锥齿轮传动圆锥齿轮机构主要用来传递两相交轴之间的运动和动力,如图6-44。圆锥齿轮的轮齿是分布在一个截锥体上的，一对圆锥齿轮两轴之间的夹角可根据传动的需要来决定。但通常情况下，工程上多采用的是的传动一、直齿圆锥齿轮齿廓的形成锥齿轮的齿廓是发生面 S 在基圆锥上作纯滚动时形成的，发生面上 K 点将在空间展开成一渐开线 AK 。 显然，渐开线是在以锥顶 O 为中心，锥距 R 为半径的球面上。背锥是过锥齿轮的大端，其母线与锥齿轮分度圆锥母线垂直的圆锥。将两锥齿轮大端球面渐开线齿廓向两背锥上投影，得到近似渐开线齿廓。接下来将两背锥展成两扇形齿轮，设想把扇形齿轮补足成一个完整的圆柱齿轮。该假想的圆柱齿轮称作圆锥齿轮的当量齿轮齿数称作圆锥齿轮的 当量齿数 ，用表示四、直齿圆锥齿轮传动的参数及几何尺寸1．基本参数压力角一般为圆锥齿轮传动的传动比为2．几何参数计算书表6-155.12 齿轮结构设计及齿轮传动的润滑一、齿轮结构设计1、齿轮轴当齿轮的齿根直径与轴径很接近时，如图，可以将齿轮与轴作成一体的，称为齿轮轴2、实体式齿轮齿顶圆直径小于160 mm （ 当轮缘内径 D 与轮毂外径相差不大时，而轮毂长度要大于等于1.6倍的轴径尺寸）时可以采用这种实体式结构，如图所示3、腹板式结构当直径大于160 mm时，为了减轻重量，节约材料，同时由于不易锻出辐条，常采用腹板式结构4、对于齿轮齿顶圆直径小于500 mm的齿轮，一般采用锻或铸造轮辐式二、齿轮传动润滑1 、润滑方法及油量选择开式齿轮传动速度较低，一般采用润滑脂或定时滴油润滑。闭式齿轮传动常利用浸油法或喷油法润滑：1）浸油法：大齿轮浸入一个齿高，对于多级齿轮传动的高速级，可以采用带油轮。由于大齿轮或带油轮可以将油带起，溅落到被润滑处，也称为飞溅润滑。此时要求齿轮线速度不高于。对于单级，每传递1 Kw 功率约需要0.35 L或更多的油量，多级传动可以按比例（级数）增加 。2）喷油润滑：在线速度超过上述数值使用时，要求齿轮宽度大时增加喷嘴的数目。在节圆线速度不大于时，直接由进入啮合的一侧向啮合处喷油。油量按10mm齿宽用0.45L/min或者每千瓦用8.5L/s来计算，喷油压力一般为0.01～0.2MPa。对于非金属齿轮，载荷较小时可以不进行润滑。有时也可加入适量油以改善摩擦性能，提高承载能力，或改善材料使其具有自润滑能力。2）润滑剂的选择润滑剂有三大类：（1）液体润滑剂（常用）（2）润滑脂：用于低速传动，无法使用液体润滑剂时使用。（3）固体润滑剂：其使用取决于使用条件及工艺水平 。篇11：齿轮传动的优缺点及性能要求
齿轮传动的优缺点：优点：传动功率和速度的适用范围广，具有恒定的传动比，传动效率高，工作可靠，使用寿命长，结构紧凑，缺点：制造和安装精度要求较高，价格昂贵，精度低时，振动和噪声较大，不宜用于轴间距离大的传动，
齿轮传动的性能要求：（1）传递运动的准确性；
（2）传动的平稳性；
（3）载荷分布均匀性；
（4）侧隙。即齿轮带啮合时非工作齿面之间要有适当的间隙。
篇12：齿轮传动有噪声是什么原因造成的
1.误差影响
制造过程齿形误差、齿距误差、齿向误差是导致传动噪声的主要误差。也是齿轮传动精度难以保证的一个问题点。
齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮，在相同试验条件下，其噪声比普通齿轮要小10dB。齿距误差小的齿轮，在相同试验条件下，其噪声级比普通齿轮要小6～12dB。但如果有齿距误差存在，负载对齿轮噪声的影响将会减少。
齿向误差将导致传动功率不是全齿宽传递，接触区转向齿的这端面或那个端面，因局部受力增大轮齿挠曲，导致噪声级提高。但在高负载时，齿变形可以部分弥补齿向误差。
齿轮噪声的产生与传动精度有很直接的关系。
2.装配同心度和动平衡
装配不同心将导致轴系运转的不平衡，且由于齿论啮合半边松半边紧，共同导致噪声加剧。高精度齿轮传动装配时的不平衡将严重影响传动系统精度。
3.齿面硬度
随着齿轮硬齿面技术的发展，其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域日趋广泛。但为获得硬齿面采用的渗碳淬硬使齿轮产生变形，导致齿轮传动噪声增大，寿命缩短。为减少噪声，需对齿面进行精加工。目前除采用传统的磨齿方法外，又发展出一种硬齿面刮削方法，通过修正齿顶和齿根，或把主被动轮的齿形都调小，来减少齿轮啮入与啮出冲击，从而减少齿轮传动噪音。
4.系统指标检定
在装配前零部件的加工精度及对零部件的选配方法(完全互换，分组选配，单件选配等)，将会影响到系统装配后的精度等级，其噪声等级也在影响范围之内，因此，装配后对系统各项指标进行检定(或标定)，对控制系统噪声是很关键的。
篇13：齿轮传动有噪声是什么原因造成的
所谓配对磨削，就是对相互啮合的一对齿轮在用磨齿机进行磨齿过程中，要使齿轮在装配位置时的同一侧端面在安装到磨齿芯轴上时都朝向同一方向安装，然后用同一次修整好的砂轮来先后磨削主从动齿轮。也就是用同一个磨削面来磨削一对啮合齿轮的啮合面。配对磨削后，若砂轮压力角偏小，则磨出的一对齿轮的压力角都偏小，反之亦然。这样，尽管单个齿轮的压力角误差可能较大，但一对啮合齿轮的齿形其压力角误差互相补偿，齿轮副综合齿形误差很小，啮合状况改善，噪声降低。为了使配对磨削行之有效，需将磨齿分为粗精磨，并且每修磨一次砂轮到再次修磨砂轮这一周期内磨削加工的齿轮批量不能太大，以使精磨时一次修整砂轮后能磨出全部主从动齿轮而不致砂轮本身磨损过大，造成齿形变差，磨齿时，先磨主动齿轮，再磨从动齿轮，因为砂轮一般是外径处磨损快一些而靠近齿根处磨损相对慢一些，先加工主动轮再加工从动轮的结果是：主动轮的压力角稍小于从动轮的压力角，有利于噪声的降低。
1.传动系统内部清洁
传动系统内部的清洁是保证齿轮正常运转的基本条件，任何杂质污物的进入都将影响并损伤齿轮传动系统，最终导致噪声的产生，损坏传动系统。
2.系统正常工作的工作温度
保证传动系统正常的工作温度，防止系统因过大的温升产生变形，导致非正常啮合，可以防止噪声的增大。
3.及时的润滑和正确使用油品
不认真的润滑和错误的使用润滑油脂都将对系统产生不可估量的损害。保证系统得到及时正确的润滑，可使系统保持在一定的噪声等级范围内，延缓劣化趋势。高速运转的齿轮，齿面摩擦会产生大量的热能，润滑不当，将会导致轮齿的损伤，影响精度，噪声亦会增大。设计时要求齿轮副有适当的间隙(啮合轮齿的非工作面间的间隙，以补偿热变形与贮存润滑油脂)。对润滑油脂的正确使用和选择，可保证系统安全有效运行，稳定噪声等级。
4.对齿轮运动系统的正确使用
按照系统正常操作顺序使用它，可以最大限度地避免系统的损伤及损坏，保证稳定的噪声等级。在系统的正常负载范围使用系统，因为齿轮传动系统传动噪声随负载的增加而增大。
5.定期维护与保养
定期的维护保养(换油，更换已磨损零部件，紧固件松动部件，清除系统内部杂物，调整各部间隙至标准规定值，检定各项几何精度等。)可以提高系统抵抗噪声等级劣化能力，维持系统状态稳定。
齿轮的结构
一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。
轮齿
简称齿，是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转。
齿槽
是齿轮上两相邻轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上，垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面。
端面
是齿轮两端的平面。
法面
指的是垂直于轮齿齿线的平面。
齿顶圆
是指齿顶端所在的圆。
齿根圆
是指槽底所在的圆。
基圆
形成渐开线的发生线作纯滚动的圆。
分度圆
是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。
齿轮的类型
齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中，渐开线齿轮占绝对多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。
在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。
另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高，它是在齿轮精切之后，再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，以提高硬度。但在热处理中，齿轮不可避免地会产生变形，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。
篇14：solidworks装配体中齿轮传动配合
（此图是两直线重合配合后再解除的状态，已删除配合，无干涉）3 机械配合里齿轮配合选项中选两齿轮的齿顶线，系统会自动生成传动比4 新建运动算例，在一齿轮上加马达即可注 1 选择两直线重合配合，再在属性框中删掉此配合，此操作只是保证齿轮在定传动比之前无干涉，如不删掉，则无法传动 2 齿轮是从设计库中直接设定参数调出的，也可以用GearTrax画出，
solidworks装配体中齿轮传动配合
，
3 本人用的是sw问题：图中没有形成严密的配合
原因是从设计库中调出的齿轮比较粗糙，齿廓并非是严格的渐开线齿廓用GearTrax2011就不会有这种问题。 PS：如果上面那种解说你们没看懂，那看下面的这种解说。 本人希望在CAD中生成精确的渐开线齿轮轮廓草图，再在sw中拉伸做齿轮，如有大虾能提供AutoLISP渐开线齿轮程序，感激不尽！网上找了很多，都不精确！
b步可以用上面那中解说的方法来做。做两条轴线的配合，然后在属性里删除配合。
篇15：齿轮传动的失效形式及设计准则
（一）失效形式
齿轮传动就装置形式来说，有开式、半开式及闭式之分；就使用情况来说有低速、高速及轻载、重载之别；就齿轮材料的性能及热处理工艺的不同，轮齿有较脆（如经整体淬火、齿面硬度较高的钢齿轮或铸铁齿轮）或较韧（如经调质、常化的优质钢材及合金钢齿轮），齿面有较硬（轮齿工作面的硬度大于350HBS或38HRC，并称为硬齿面齿轮）或较软（轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HRC，并称为软齿面齿轮）的差别等，由于上述条件的不同，齿轮传动也就出现了不同的失效形式。一般地说，齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，而轮齿的失效形式又是多种多样的，这里只就较为常见的轮齿折断和工作面磨损、点蚀,胶合及塑性变形等略作介绍，其余的轮齿失效形式请参看有关标准。至于齿轮的其它部分（如齿圈、轮辐、轮毂等），除了对齿轮的质量大小需加严格限制外，通常只需按经验设计，所定的尺寸对强度及刚度均较富裕，实践中也极少失效。
1.轮齿折断
轮齿折断有多种形式，在正常情况下，主要是齿根弯曲疲劳折断，因为在轮齿受载时，齿根处产生的弯曲应力最大，再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断（见图1 图2 图3）。 此外，在轮齿受到突然过载时，也可能出现过载折断或剪断；在轮齿受到严重磨损后齿厚过分减薄时，也会在正常载荷作用下发生折断。 在斜齿圆柱齿轮（简称斜齿轮）传动中，轮齿工作面上的接触线为一斜线（参看），轮齿受载后，如有载荷集中时，就会发生局部折断。
图1图2图3若制造或安装不良或轴的弯曲变形过大，轮齿局部受载过大时，即使是直齿圆柱齿轮（简称直齿轮），也会发生局部折断。
为了提高齿轮的抗折断能力，可采取下列措施：1）用增加齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；2）增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；3）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；4）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。
2.齿面磨损
在齿轮传动中，齿面随着工作条件的不同会出现不同的磨损形式。例如当啮合齿面间落入磨料性物质（如砂粒、铁屑等）时，齿面即被逐渐磨损而至报废。这种磨损称为磨粒磨损（见图1 图2 图3 ）。它是开式齿轮传动的主要形式之一。改用闭式齿轮传动是避免齿面磨粒磨损最有效的方法。
3.齿面点蚀
点蚀是齿面疲劳损伤的现象之一。在润滑良好的闭式齿轮传动中，常见的齿面失效形式多为点蚀。所谓点蚀就是齿面材料变化着的接触应力作用下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象（见图1 图2 图3）。齿面上最初出现的点蚀仅为针尖大小的麻点，如工作条件未加改善，麻点就会逐渐扩大，甚至数点连成一片，最后形成了明显的齿面损伤。 齿轮在啮合过程中，齿面间的相对滑动起着形成润滑油膜的作用，而且相对滑动速度愈高，愈易在齿面间形成油膜，润滑也就愈好。当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低，形成油膜的条件差，润滑不良，摩擦力较大，特别是直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力也最大，因此，点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上，然后再向其它部位扩展。
从相对意义上说，也就是靠近节线处的齿根面抵抗点蚀的能力最差（即接触疲劳强度最低）。 提高齿轮材料的硬度，可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，减缓点蚀，延长齿轮的工作寿命。并且在合理的限度内，润滑油的粘度越高，上述效果也愈好。因为当齿面上出现疲劳裂纹后，润滑油就会侵入裂纹，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂纹。润滑油侵入裂纹后，在轮齿啮合时，就有可能在裂纹内受到挤胀，从而加快裂纹的扩展，这是不利之处，
所以对速度不高的齿轮传动，以用粘度高一点的油来润滑为宜；对速度较高的齿轮传动（如圆周速度v>12m/s），要用喷油润滑（同时还起散热的作用），此时只宜用粘度低的油。开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。
4.齿面胶合对于高速重载的齿轮传动（如航空发动机减速器的主传动齿轮），齿面间的压力大，瞬间温度高，润滑效果差，当瞬时温度过高时，相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象，由于此时两齿面又在作相对滑动，相粘结的部位即被撕破，于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕，称为胶合，如图1 图2 图3中的轮齿部分所示。传动时齿面瞬时温度愈高、相对滑动速度愈大的地方，愈易发生胶合。
有些低速重载的重型齿轮传动，由于齿面间的油膜遭到破坏，也会产生胶合失效。此时，齿面的瞬时温度并无明显增高，故称为冷胶合。 加强润滑措施，采用抗胶合能力强的润滑油（如硫化油），在润滑油中加入极压添加剂等，均可防止或减轻齿面的胶合。
5.齿面塑性变形
塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式，它是由于在过大的应力作用下，轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上；但在重载作用下，硬度高的齿轮上也会出现。 塑性变形又分为滚压塑变和锤击塑变。滚压塑变是由于啮合轮齿的相互滚压与滑动而引起的材料塑性流动所形成的。由于材料的塑性流 动方向和齿面上所受的摩擦力方向一致，所以在主动轮的轮齿上沿相对滑动速度为零的节线处被碾出沟槽,而在从动轮的轮齿上则在节线处被挤出脊棱。这种现象称为滚压塑变（见右图）。锤击塑变则是伴有过大的冲击而产生的塑性变形，它的特征是在齿面上出现浅的沟槽，且沟槽的取向与啮合轮齿的接触线相一致。 提高轮齿齿面硬度，采用高粘度的或加有极压添加剂 的润滑油均有助于减缓或防止轮齿产生塑性变形。
提高轮齿对上述几种失效形式的抵抗能力，除上面所说的办法外，还有减小齿面粗糙度值，适当选配主、从动齿轮的材料及硬度，进行适当的磨合（跑合），以及选用合适的润滑剂及润滑方法等。前已说明，轮齿的失效形式很多。除上述五种主要形式外，还可能出现齿面融化、齿面烧伤、电蚀、异物啮入和由于不同原因产生的多种腐蚀和裂纹等等，可参看有关资料。
（二）设计准则
由上述分析可知，所设计的齿轮传动在具体的工作情况下，必须具有足够的、相应的工作能力，以保证在整个工作寿命期间不致失效。因此，针对上述各种工作情况及失效形式，都应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据，所以目前设计的一般使用的齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB6413－1986）。至于抵抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。
由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。
功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。
开式（半开式）齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。
前已述之，对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，通常仅作结构设计，不进行强度计算。
篇16：《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法探索论文
关于《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法探索论文
《汽车机械基础》是汽车类专业的专业基础课，其主要课程主要内容包括力学基础、传动知识、常用机构、轴系零件，等等。该门课程中具有所涉及的概念繁杂、理论知识抽象等的特点，对于学生来说具有一定的难度;该课程是一门非常重要的专业基础课，为后续的其他专业课的开设奠定了基础，所以，必须要引导学生进行认真学习和牢固把握，从而为其专业技能的获得以及专业素养的提高而助力。目前，在各高职院校中，《汽车机械基础》大多还是采用以前大专模式的教材，这就使得学生在实际的学习过程中会出现一些问题。第一，是难度上的问题，以前大学专科模式的《汽车机械基础》教材会涉及到诸如《工程力学》《机械制图》《金属材料》《机械原理》《液压传动》等多学科的内容，这对于职业学校的学生来说接受度低，难度较大，从而影响到了他们的学习兴趣。第二，是教育教学多方面的限制性条件问题，该门课程需要相应的实际操作设备和场地，从而加强理论和实践的结合，然而，事实情况是，很多学校缺乏这方面的设施，从而使得学生在进行学习时会产生严重的理论和实践脱节，缺乏学习兴趣。第三，在高职院校中，有相当一部分教师缺乏与时俱进的教学方法，往往是满堂灌的教学模式，这就使得该门课程的教学更加难以展开，从而影响了教学有效性。
基于以上在教学过程中所出现的问题，笔者将项目教学法融入到了《汽车机械基础》中齿轮传动的教学中，并从多个方面对其进行了不断实践与研究与实践，取得了一定的效果。《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法将课堂教学内容得到了拓展化和实用化处理，促进了理论教学和实践教学的紧密结合，更有利于学生对以往那些抽象化的理论知识的理解和掌握，有利于提高学生的实际学习效果，有利于促进学生们的创新能力培养。此外，教师通过积极应用项目教学方法于《汽车机械基础》中齿轮传动教学中，可以促进其自身教学水平和教学质量的大幅提高，使得自己的整体教学能力得到了增强。笔者将从“《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法探索”角度来进行分析和研究，希望能够对于该门课程的教学提供一定的借鉴性作用，并以此与同行之间进行不断的交流和相互的提高，从而为学生知识和技能发展做出贡献。
“项目教学法”主要是通过教师的指导，使得学生可以亲自处理一个项目的全过程，并在这一过程中可以将教学计划内的教学内容得以熟悉和掌握。项目教学法可以使学生在进行学习和处理的过程中学会如何全部或部分独立组织、安排其学习行为，解决在处理项目中所遇到的困难，从而极大地提高了学生的学习兴趣和参与积极性。因此，“项目教学法”是一种以学生为中心的教学方法，实现了教师角色的换位(从以往的主体地位转变为了引导地位)，有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。《汽车机械基础》融合了多门学科知识，具有内容多且杂的特点，而齿轮传动是《汽车机械基础》中有关机械传动中应用最广的一种传动形式教学内容，在实际生产中发挥着重大的作用。因此，笔者主要从以下方面来实施《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法。
在教学过程中要遵守理论实践一体化的教学原则，以项目为载体，通过案例导学，突出项目知识点，加深新旧只是之间的练习，在教学过程中注意培养学生积极思考和自主学习能力以及综合应用的实用性能力。围绕《汽车机械基础》中齿轮传动项目的教学，笔者采用了“实践—理论—实践”的教学模式来进行教学。第一步的“实践”是通过案例导入环节来实现观察实物和训练动手能力的这两个教学目标。在观察，学生对于齿轮传动的特点有了直观性了解，得出齿轮传动是一种指用主、从动齿轮通过齿轮直接啮合来传递运动和动力的装置。然后指导学生进行相关装置的拆卸和装配动手操作，让学生可以更好地体验齿轮转动的结构、特点和作用，这就为其后续的理论性学习奠定了重要的实践性基础，同时也可以使得学生的学习积极性和热情得到激发和推动。第二步的理论讲解部分，教师一定要改变以往的填鸭式教学模式，通过采用现代化的多媒体教学手段的方式来将讲授理论知识部分中的难点和重点以一种更加易于接受的形式给与呈现，结合职业学校学生的特点(理论基础较薄弱)，将其中的难以理解的、繁琐的公式推导、理论证明、逻辑推理等进行简化处理，渗透实用性的原则，以培养学生的应用知识和实际解决能力为目标，提高学生的实际就业操作技能的需要。第三步的实践环节教学，这是对于上一个理论知识讲解环节的消化、吸收、应用和检验的环节，可以将理论知识深入到实践活动中来，是理论知识得以实际应用的关键性环节。为此，笔者在这部分的教学中往往会安排几个更为具体的实践项目，目的是在理论知识讲解后来分别完成不同的项目教学目标。例如，实践项目“齿轮几何尺寸的测量”主要是为完成“为汽车部件更换失效齿轮”的教学目标的，实践项目“齿轮的结构及应用”完成“齿轮应用”的教学目标的，实践项目“汽车主轴运动分析”是为了完成“多级减速器或者是变速箱设计”的教学目标的，等等。通过诸如以上的具体的实践活动的亲自动手操作以及由此所进行分析和思考活动，学生可以自觉地对于上一环节中所讲授的理论知识进行联想和应用，从而体验到理论知识的指导性作用，促进其今后的理论知识学习过程中的主动性和积极性的发挥。在实际教学活动中，学生要在教师的指导下制定实践方案和实施方案并最终给与其评估。在每个项目实施前，教师要首先介绍项目背景，并将其中的项目活动分析、方法与步骤进行讲解，使学生在学习每个项目开始就知道他们的学习任务和项目要求。例如，在进行有关“齿轮结构的学习和运动分析”的学习过程中，教师就需要首先明确所选用的项目为“齿轮传统分析”;然后告知学生活动分析内容有两个，即：理解渐开线形成和渐开线齿轮传动过程及特点;分析齿轮传动的种类和结构特点;运用轮系知识，计算手动变速器和自动变速器各档传动比。那么，在实际的教学过程中就可以很自然地引出“齿轮的基本常识”、“齿轮的计算”等理论性知识，并将其有关齿轮结构、材料及工艺等具体问题进行演示和讲解。具体实施如下：
1.实践环节(引导观察并分析和思考)。
教师介绍：齿轮传动是在现代机械中应用最广泛的传动方式之一，例如汽车变速器中的齿轮传动。本节课的具体学习内容是对齿轮传动进行分析。了解齿轮传动的特点、常见齿轮传动的类型和学习计算简单的齿轮传动比。
教师引导：指导学生进行相关装置的拆卸和装配动手操作，让学生可以更好地体验齿轮转动的结构、特点和作用。帮助学生了解齿轮的基本常识。除此之外，还要帮助学生分析齿轮在传动过程中失去正常工作能力的现象称为失效，了解其主要失效形式并对齿轮失效形式进行研究，了解失效产生的原因，帮助学生正确选择齿轮材料及延长齿轮的使用寿命。
2.理论知识环节(常见的齿轮及相关运算公式)。
齿轮的类型：
交错轴齿轮机构：两啮合齿轮的传动轴线为空间任意交错位置，它是一种空间齿轮机构。常见类型有准双曲线齿轮机构、交错轴斜齿轮机构和蜗杆传动等。教师在讲解时通过多媒体的手段给与展示，让学生形象地理解其中的内容。
平行轴齿轮机构：两啮合齿轮的传动轴线相互平行，这是一种平面齿轮机构。常见类型有外啮合齿轮机构、内啮合齿轮机构和齿轮齿条机构等。教师运用多媒体的手段给与展示，让学生形象地理解其中的内容。
相交轴齿轮传动机构：讲解有关理论知识“相交轴齿轮传动机构”，并通过多媒体的手段给与展示，让学生形象地理解其中的内容。
轮系的分类及特点：
定轴轮系：通过实例展示，加上现代教学手段分析定轴轮系的特点。
周转轮系：周转轮系的结构相对来说比较复杂，并且特点较多，应用较广，在讲解的时候要更加系统全面。
汽车轮系传动比的计算：
齿轮啮合的传动比计算：齿轮传动系统中首轮与末轮的转速或角速度之比称为轮系的传动比，用i1k表示，即：i1k=n1/nk=ω1/ωk
轮系传动比的计算：轮系传动比的计算步骤比较复杂，并且运算过程较为繁琐，所以在讲解的过程中，教师要更加细心，结合实例进行分析。
周转轮系传动比的`计算方法：求解周转轮系传动比最常用的方法是转化机构法。它是利用反转法给整个周转轮系加上一个的公共角速度-ωH(或转速-)，将原周转轮系转化为假想的定轴轮系，然后间接地利用定轴轮系的传动比公式来求解周转轮系的传动比。
3.实践环节(理论知识的实践性检验和加深理解)。
这一步的实践环节教学主要是对于上一个理论知识讲解环节的消化、吸收、应用和检验的环节，可以将理论知识深入到实践活动中来，是理论知识得以实际应用的关键性环节。
齿轮的基本常识学习：完成深化基础知识的的教学目标帮助学生了解所学内容的基本并运用的实际中。
齿轮传动机构的类型、特点和应用：实现在实践过程中学生更好地工作的教学目标。
汽车轮系传动比计算的分析：实现“齿轮转向的确定和计算齿轮的实际情况”的教学目标。
在实际的操作中，例如，有关“汽车轮系传动比计算”公式会涉及很多的公式和概念的理解和记忆，学生对于这些知识和计算是比较困难的，所以教师需要通过新旧知识的对比分析来进行，这样既回顾了旧知识又学习了新概念，最重要的是降低了学生的学习难度。
总之，《汽车机械基础》中齿轮传动项目教学方法在实践中确实具有重要作用，有关汽车机械基础的齿轮传动项目的教学内容的实施要注意理论与实践的相互结合以及互动性，使得学生在“做中学、学中做”获得知识和技能双方面的收获。齿轮项目教学方法可以使得理论、实践有机结合，使学生在实际的就业中可以以自身所具有的技能性和知识性进行应用，提高了学生的就业综合素养，为其今后的学习和工作奠定了坚实的基础。虽然在教学内容中对于汽车零件的认知较多，但是，在认识的过程中教师还以项目教学方法的独有的特点对于其中的相关的理论知识进行了的综合理解和应用，为学生今后就业时的可以与其所从事的适合岗位相符合，提高学生的实际问题的解决能力。而在项目教学方法中，笔者采用多媒体手段，使得晦涩难懂的理论概念和计算更加形象，注意联系该行业现状和发展趋势，使学生轻松掌握了该课程中基础性理论知识，并强化实践能力和综合素质。随着教学的深入，《汽车机械基础》教学方法需要我们不断地进行完善和改革，只要在实践中不断得到探索，就一定能够取得好的收获。
篇17：齿轮传动涡轮风扇(GTF)发动机先进技术综述
齿轮传动涡轮风扇(GTF)发动机先进技术综述
齿轮传动涡轮风扇(GTF)发动机采用的1套齿轮减速机构,在保证低压涡轮高速旋转的同时,能使风扇以理想的'低速旋转,从而降低了发动机的噪声与油耗.概括性地介绍和分析了PW公司GTF发动机的研制背景、设计特点与采用的新技术.
作 者：李杰 LI Jie 作者单位：西安航空发动机(集团)有限公司,西安,710021 刊 名：航空发动机 英文刊名：AEROENGINE 年，卷(期)：2009 35(4) 分类号： 关键词：齿轮传动涡轮风扇发动机 设计 减速器
