机械原理大作业-齿轮15
机械原理_齿轮传动
齿轮机构及其设计 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 一对轮齿的啮合过程及连续传动条件
1 [ Z1(tg a1 tg ) Z 2 (tg a 2 tg )] 外啮合 2 1 [ Z1 (tg a1 tg ) Z 2 (tg a 2 tg )] 内啮合 2 2ha Z1 (tg a1 tg ) 齿轮齿条 2 sin 2 与m无关，随Z增大而增大，当Z 也增大到无
齿轮机构及其设计 渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 标准齿条的特点
1) 各同侧齿廓均为相互平行的直线，且齿廓上各 点压力角α相等，均等于齿形角 2) 不同线上的齿距相等，均为pi=p =πm，但 只有分度线上e=s
ha 、 h f 、h 、e 、s 、p 、c 等 仍用表10—2中有关公式计算
齿轮机构及其设计 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 渐开线直齿圆柱齿轮传动的 啮合过程 N1N2—理论上可能 的最长啮合线段， 特称为理论啮合线 N1、N2为啮合极限点 B1B2—实际啮合线
齿轮机构及其设计 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 一对轮齿的啮合过程及连续传动条件 齿轮齿条啮合传动
PB1不变， ha 2 ha m PB2 且 sin sin 2 h 1 a [ Z1 (tg a1 tg ) ] 2 sin cos 2ha Z1 (tg a1 tg ) 2 sin 2
m1 m2 m 正确啮合条件 1 2
齿轮机构及其设计 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 齿轮传动的中心距与啮合角
1 a (d 1 d 2 ) 2 m ( Z1 Z 2 ) 2
c
c c m
标准安装
1 d2 ) a (d 1 2
机械原理典型例题(第六章齿轮)333333
rb 2 ra 2
26.2
6-25：已知一对无侧隙安装的正常渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮
传动。Z1=19，Z2=42，m=5mm，α=20°。求实际啮合线长度 B1B2，基园齿距Pb，重合度εα，并绘出单齿啮合区和双齿啮合区及 一对齿轮自开始啮合至终止啮合时轮1所转过的角度Φ。
pb p cos m cos 14.76mm 0.633Pb=9.34 Pb=14.76
传动要求： i=2=Z1/Z2 a=m(Z1+Z2)/2
正确啮合条件： m1=m2=m a1=a2=a
序号 齿数Z 压力角a 齿顶圆da ha* 模数m
1
24
20
104
1
4
√
2
47
20
196
1
3
48
20
250
1
5
4
48
20
200
1
4
√
例7: 有一齿条刀具，m=2mm, α=20°,ha*=1,c*=0.25,刀具在切制
(1)一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20°。X (2)渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。 X (3)影响渐开线齿廓形状的参数有Z、α等，但同模数无关。X (4) m,α，ha*,c*都是标准值的渐开线直齿圆柱齿轮，一定是标准直齿
圆柱齿轮。X (5)渐开线直齿圆柱外齿轮，不管是标准的，还是变位的，其齿顶压力角
1.选择题：
(14)有一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其变位系数分别为x1、x2。 如它们作无侧隙的传动 ，则 (1)x1 + x2 =0的零传动时，其安装中心距_C___标准中心距； (2)x1 + x2 >0的正传动时，其安装中心距_A___标准中心距。 A. 大于 B. 小于 C. 等于
机械原理标准齿轮与渐开线齿轮
标准齿轮的特点
互换性好
标准齿轮的参数符合国家标准， 可以方便地进行设计和制造，并 且具有良好的互换性，便于维修
和更换。
传动效率高
标准齿轮的齿形和参数经过优化设 计，能够实现高效传动，降低能耗 和噪音。
承载能力强
标准齿轮具有较高的承载能力和使 用寿命，能够满足各种不同的传动 需求。
渐开线齿轮
03
渐开线齿轮的定义
锻造工艺
锻造工艺是通过使用压力机将金属坯料挤压成所 需形状和尺寸的齿轮。锻造齿轮具有较高的精度 和强度，但生产效率较低。
齿轮加工机床
齿轮加工机床是制造齿轮的关键设备。常用的齿 轮加工机床包括滚齿机、插齿机、铣齿机等，根 据不同的加工需求选择合适的机床。
齿轮的设计原则
模数与齿数
模数是齿轮设计中的基本参数之一，它表示齿距与齿数的比 值。齿数是齿轮的另一个基本参数，它表示齿轮上齿的个数 。模数和齿数的选择应考虑齿轮的强度、尺寸和重量等因素 。
04
齿轮的材料选择
01 材料选择
02 强度要求
03 耐腐蚀性
04 耐磨性
05 热处理性能
齿轮的材料选择应考虑强 度、耐腐蚀性、耐磨性和 热处理性能。常用的材料 包括碳钢、合金钢、铸钢 和铸铁等。
齿轮的强度要求应考虑弯 曲疲劳强度、齿面接触疲 劳强度和齿根弯曲疲劳强 度等因素。应根据不同的 使用场合选择适当的强度 等级。
机械原理标准齿轮与渐 开线齿轮
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目录
• 齿轮基础知识 • 标准齿轮 • 渐开线齿轮 • 齿轮的制造与设计 • 齿轮的传动与使用 • 齿轮的应用案例
齿轮基础知识
01
齿轮的基本概念
齿轮定义
齿轮是一种具有曲线齿形的机械零件，通常用于传递运动和动力。
机械原理齿轮实习报告
一、实习目的本次实习旨在通过实际操作和观察，加深对机械原理中齿轮传动的理解，掌握齿轮的设计、制造和检测方法，提高实际操作能力和问题解决能力。
通过实习，我将巩固所学理论知识，为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、实习时间及地点实习时间：2021年X月X日至2021年X月X日实习地点：XX机械制造有限公司三、实习内容1. 齿轮传动概述（1）齿轮传动的分类：齿轮传动分为直齿轮传动、斜齿轮传动、人字齿轮传动等。
（2）齿轮传动的主要参数：齿数、模数、压力角、齿顶高、齿根高、齿宽等。
（3）齿轮传动的特点：传动平稳、效率高、结构紧凑、易于制造和安装。
2. 齿轮设计（1）齿轮设计的基本要求：满足工作条件、强度要求、寿命要求等。
（2）齿轮设计的主要步骤：确定齿轮类型、计算齿轮参数、绘制齿轮图纸。
3. 齿轮制造（1）齿轮加工方法：切削加工、磨削加工、滚齿加工等。
（2）齿轮加工设备：齿轮加工机床、刀具、量具等。
4. 齿轮检测（1）齿轮检测方法：实物检测、光栅检测、激光检测等。
（2）齿轮检测设备：齿轮检测仪、光学投影仪等。
四、实习过程1. 实习初期，通过参观工厂，了解齿轮传动在生产中的应用，以及齿轮制造、检测的流程。
2. 在师傅的指导下，学习齿轮设计的基本原理和方法，掌握齿轮参数的计算方法。
3. 通过查阅资料，了解齿轮加工的基本工艺和设备，学习齿轮加工过程中的注意事项。
4. 在实际操作中，学习使用齿轮加工机床、刀具、量具等，掌握齿轮加工的基本技能。
5. 在齿轮检测环节，学习使用齿轮检测仪、光学投影仪等设备，掌握齿轮检测的基本方法。
五、实习心得体会1. 通过本次实习，我对齿轮传动有了更加深入的了解，认识到齿轮在机械传动中的重要性。
2. 实习过程中，我学会了齿轮设计、制造、检测的基本方法，提高了实际操作能力。
3. 在实习过程中，我遇到了许多问题，通过查阅资料、请教师傅，最终解决了这些问题，锻炼了我的问题解决能力。
4. 实习让我深刻体会到理论与实践相结合的重要性，使我更加坚定了学习机械原理的信心。
机械原理作业 齿轮
机械原理作业齿轮1. 齿轮的基本原理齿轮是一种常用的机械传动装置，通过不同大小的齿轮间的啮合来实现动力的传递和转换。
齿轮传动具有传递能量高效、传递力矩稳定等优点，广泛应用于机械设备、车辆和工业生产中。
2. 齿轮的分类根据直径方向上的相对位置，齿轮可以分为平行轴齿轮和交叉轴齿轮。
平行轴齿轮是指两个齿轮的轴线平行，常用于平行轴传动；而交叉轴齿轮是指两个齿轮的轴线相交，常用于垂直轴传动。
3. 齿轮的主要参数齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽和齿廓等。
模数决定了齿轮的尺寸和齿数，齿宽则决定了齿轮的强度和传动能力。
齿廓则根据不同的齿轮传动要求选择不同的曲线。
4. 齿轮的工作原理在齿轮传动中，驱动轮的转动将通过齿轮啮合将动力传递到被驱动轮上。
由于齿轮齿面的接触，驱动轮的转动会引起被驱动轮的转动，从而实现动力的传递。
这种传递过程中，驱动轮和被驱动轮的转速和转矩之间存在特定的关系，可以通过齿轮的齿数比来计算。
5. 齿轮的应用齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床、船舶、工程机械等。
它可以实现不同转速和转矩的转换，提高机械设备的工作效率和性能。
6. 齿轮传动的优缺点齿轮传动具有传动效率高、传动特性稳定、传动精度高等优点。
同时，齿轮传动也存在噪音大、啮合间隙、需润滑等缺点。
因此，在实际应用中需要根据需求综合考虑其优缺点。
7. 齿轮的维护保养为了保证齿轮传动的正常工作，需要进行定期的检查和保养。
主要包括清洁齿轮表面、检查齿轮齿面是否磨损、检查齿轮的润滑情况等。
定期的维护保养可以延长齿轮的使用寿命并保证其传动效果。
8. 齿轮传动的改进为了进一步提高齿轮传动的性能，研究人员在齿轮设计和制造方面进行了许多改进。
如采用先进的材料、精密制造工艺和优化的齿轮结构等，以提高齿轮传动的效率和可靠性。
9. 高精度齿轮的应用高精度齿轮具有传动精度高、传动效率高等优点，被广泛应用于精密机床、航天器械等领域。
高精度齿轮的制造要求更高，需要采用先进的加工技术和测量手段来确保其质量。
机械原理与齿轮传动
机械原理机器是由原动部分、传动部分、执行部分和控制部分组成。
传动部分是将原动部分的运动和动力传递给工作部分的中间装置，应用的主要传动方式有机械传动、液压传动、电气传动和气动传动。
机械传动是最基本的传动方式，按其传递运动和动力的方式分为摩擦传动和啮合传动两类。
机械传动的常用类型如下：摩擦轮传动摩擦传动带传动圆柱齿轮传动机械传动齿轮传动圆锥齿轮齿轮齿条传动啮合传动蜗杆传动螺旋传动链传动㈠齿轮传动1. 类型和特点齿轮传动是指利用主从两齿轮轮齿的相互啮合来传递运动和动力的传动机构，用以改变机构的速比及运动方向。
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。
可以按不同的方法进行分类：根据齿轮传动轴的相对位置可分为两轴平行、两轴相交、两轴交叉的齿轮传动。
根据牙齿排列方向分有直齿、斜齿、人字齿齿轮传动。
根据齿轮啮合方式分有外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮齿条啮合传动。
根据轮齿的齿廓曲线不同分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动、圆弧齿轮传动。
齿轮传动的主要特点有：⑴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。
⑵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。
⑶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，工作可靠，寿命长达一、二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。
这对在矿井内工作的机器尤为重要：⑷传动比稳定。
齿轮传动获得广泛的应用，也就是因其具有这一特点。
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。
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人，而且润滑不良，轮齿容易磨损，故只宜用于低速传动。
当齿轮传动装有筒单的防护罩，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。
它的工作条件虽有改善，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。
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设计实验报告
国家开放大学《机械原理》齿轮传动的设
计实验报告
1. 实验目的
本实验旨在通过设计和制作齿轮传动装置，掌握齿轮传动的基本原理和设计方法。
2. 实验原理
齿轮传动是一种常用的机械传动方式，利用齿轮间的啮合来传递动力和运动。
齿轮传动具有传递效率高、传递力矩大、传动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。
3. 实验装置
本实验采用以下装置进行齿轮传动的设计：
- 主动轮：直径为20cm的齿轮
- 从动轮：直径为10cm的齿轮
4. 实验步骤
1. 确定主动轮和从动轮的齿数，齿数与齿轮直径成正比。
2. 计算主动轮和从动轮的转速比，转速比等于主动轮齿数除以
从动轮齿数。
3. 根据所需的传动比例，调整主动轮和从动轮的直径。
4. 制作主动轮和从动轮，确保齿轮的齿数和齿形符合设计要求。
5. 安装主动轮和从动轮，并测试齿轮传动的运动情况。
6. 记录实验数据，包括主动轮和从动轮的转速、传动比例等。
5. 实验结果
经过实验，我们成功设计和制作了齿轮传动装置，并测试了其
传动效果。
实验数据表明，主动轮和从动轮的转速比符合设计要求，传动效率较高。
6. 实验结论
通过本次实验，我们深入了解了齿轮传动的基本原理和设计方法。
齿轮传动是一种常用且可靠的机械传动方式，广泛应用于各种
机械设备中。
掌握齿轮传动的设计方法对于工程实践具有重要的意义。
7. 实验改进
在今后的实验中，我们可以进一步探究齿轮传动的传动效率与传动比例之间的关系，并研究不同齿轮参数对传动性能的影响，以提高齿轮传动的设计和应用水平。
《机械原理》齿轮习题
《机械原理》齿轮习题1.渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为________________________________________和。
2.渐开线齿廓上K点的压力角应是所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于。
3.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。
4.一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。
5.当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为。
6.一对减开线直齿圆柱齿轮传动 , 其啮合角的数值与圆上的压力角总是相等。
7.相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条线。
8.标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。
时，可采用9.当直齿圆柱齿轮的齿数少于zmin变位的办法来避免根切10.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1.3，这表示啮合点在法线方向移动一个法节的距离时，有百分之的时间是二对齿啮合，有百分之的时间是一对齿啮合。
11.用齿条型刀具切制标准齿轮时，应将齿条刀具的线和被加工齿轮的圆相切并作纯滚动。
12.在设计一对渐开线直齿圆柱变位齿轮传动时，既希望保证标准顶隙，又希望得到无侧隙啮合，为此，采取办法是。
13.一对直齿圆柱齿轮的变位系数之和x x+>0时称为12传动，x x+<0 时称12为传动；一个齿轮的变位系数x>0称为位齿轮，x<0称为变位齿轮。
14.一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。
- - - - - - ( )15 对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。
- - - - - - - - - - - - - - ( )16.一对渐开线直齿圆柱齿轮在无侧隙传动且中心距a m z z =+1212()时，则必定是一对 标准齿轮传动。
- - - - - - - - - - - - - - ( )17.一个渐开线直齿圆柱齿轮同一个渐开线斜齿圆柱齿轮是无法配对啮合的。
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机械原理大作业-齿轮15 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
Harbin Institute of Technology
大作业设计说明书
课程名称：机械原理
设计题目：齿轮
院系：能源学院
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：
哈尔滨工业大学
1 设计题目
如图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出3种不同转速。
序号 电机转速 (r/min) 输出轴转速
(r/min)
带传动 最大传 动比 滑移齿轮传动
定轴齿轮传动 最大 传动比 模数 圆柱齿轮
圆锥齿轮 一对齿轮最 大传动比
模数
一对齿轮最 大传动比
模数 15 745
25 30 37 2.8≤ 4.5≤ 2 4.5≤
3 4≤
3 2 传动比分配
电机转速为0745/min n r =设输出转速为123,,n n n ，带传动最大传动比
max p i ，滑移齿轮传动最大传动比max v i ，定轴齿轮传动每对齿轮最大传动比
max d i 。
传动系统总传动比：011745
20.1437n i n =
== 022745
24.8330
n i n =
== 03374529.825
n i n =
==
带传动传动比max p i ，滑移齿轮传动比123,,v v v i i i ，定轴齿轮传动比
f i ，则总传动比又等于
1max 12max 23max 3p v f
p v f p v f
i i i i i i i i i i i i ===
令3max 4.5v v i i ==，可得定轴传动比：3max max 29.8
2.372.8 4.5
f p v i i i i =
==⨯
由此可得：
11max 2
2
max 20.14
3.03
2.8 2.37
24.83
3.742.8 2.37
v p f
v p f i i i i i i i i =
=
=⨯===⨯
定轴齿轮有3
对齿轮组成，每对传动比为：
1.334d i ===≤
3 齿数确定
滑移齿轮：选择5、6、7、8为高度变位齿轮，9、10为标准齿轮，齿数分别为：
567826,79,22,83z z z z ====和91019,86z z ==；齿顶高系数
1a h *=，
径向间隙系数0.25c *
=，分度圆压力角20α=，实际中心距
105a mm '=。
定轴齿轮：选择11、12、13、14为高度变位齿轮，齿数分别为：
1112131419,25,19,25z z z z ====；齿顶高系数1a h *
=，径向间隙系数
0.25c *=，分度圆压力角20α=，实际中心距66a mm '=。
圆锥齿轮15、16
为标准齿轮，151619,26z z ==；齿顶高系数1a h *
=，径向间隙系数0.20c *=，分度圆压力角20α=（等于啮合角α'）。
4 几何尺寸计算
滑移齿轮： 序号 项目 代号 计算公式及计算结果
1 齿数
齿轮1 26 齿轮2 79 2 模数 m 2 3 压力角 4 齿顶高系数 1 5 顶隙系数 0.25
6 标准中心距
7 实际中心距 105mm
8 啮合角
9
变位系数
齿轮
1 0.40 齿轮2
-0.40
10
齿顶高 齿轮
1 齿轮2
11
齿根高 齿轮
1 齿轮2
12
分度圆直径
齿轮
1 齿轮2
13
齿顶圆直径
齿轮
1 齿轮2
14
齿根圆齿轮
1
2
15 齿顶圆
压力角齿轮1 齿轮2
16 重合度
序
号
项目代号计算公式及计算结果1 齿数齿轮1 22
齿轮2 83
2 模数m 2
3 压力角
4 齿顶高系数 1
5 顶隙系数0.25
6 标准中心距
7 实际中心距105mm
8 啮合角
9 变位系
数齿轮
1
0.40
齿轮
2
-0.40
10 齿顶高齿轮
1
齿轮
2 11 齿根高齿轮
1
齿轮
2
12 分度圆
直径齿轮1 齿轮2
13 齿顶圆
直径齿轮1 齿轮2
14 齿根圆齿轮
1
2
15 齿顶圆
压力角齿轮1 齿轮2
16 重合度
序
号
项目代号计算公式及计算结果1 齿数齿轮1 19
齿轮2 86
2 模数m 2
3 压力角
4 齿顶高系数 1
5 顶隙系数0.25
6 标准中心距
7 实际中心距105mm
8 啮合角
9 变位系
数齿轮
1
齿轮
2
10 齿顶高齿轮
1
2mm
齿轮
2
2mm
11 齿根高齿轮
1
齿轮
2
2.5mm
12 分度圆
直径齿轮1 齿轮2
13 齿顶圆
直径齿轮1 齿轮2
14 齿根圆齿轮
1
直径齿轮
2
15 齿顶圆
压力角齿轮1 齿轮2
16 重合度
定轴齿轮：
序
号
项目代号计算公式及计算结果1 齿数齿轮1 19
齿轮2 25
2 模数m 3
3 压力角
4 齿顶高系数 1
5 顶隙系数0.25
6 标准中心距
7 实际中心距66mm
8 啮合角
9 变位
系数齿轮
1
0.12
齿轮
2
-0.12
10 齿顶
高齿轮1 齿轮2
11 齿根
高齿轮1 齿轮2
12 分度
圆直
径齿轮1 齿轮2
13 齿顶
圆直
径齿轮1 齿轮2
14 齿根齿轮
圆直径
1 齿轮2
15 齿顶
圆压
力角齿轮1 齿轮2
16 重合度
由于故13、14号齿轮尺寸数据与11、12完全相同。
圆锥齿轮：
序
号
项目代号计算公式及计算结果
1 齿
数
齿
轮1
19
齿
轮2
26
2 模数m 3
3 压力角
4 齿顶高系
数
1
5 顶隙系数0.20
6 锥距48.3
9 分度
圆锥
角齿轮1 齿轮2
10 齿顶
高齿
轮
1
3
齿
轮
2
3
11 齿根
高齿
轮
1
齿
轮
2
3.6
12 分度
圆直径
齿轮1
57
齿轮2
78
13
齿顶圆直径
齿轮
1
齿轮2
14
齿根圆直径
齿轮
1
齿轮2
15
当量齿数 齿轮
1
齿轮2
当量齿轮齿顶圆压力角 齿轮1
齿轮
2
16 重合度
5 实际转速
01max 174526191919
36.96(/min)2.879252526
p v f n n r i i i =
=⨯⨯⨯⨯=
02max 27452219191929.76(/min)2.883252526p v f n n r i i i ==⨯⨯⨯⨯=
03max 374519191919
24.81(/min)2.886252526
p v f n n r i i i =
=⨯⨯⨯⨯=。