锥齿轮和准双曲面齿轮的分类
齿轮基础知识
产生的部位：
通常发生在轮齿的 根部。 因轮齿受力似悬臂 梁受力情况，齿的根 部应力最大且有应力 集中。
轮齿折断是一种最危险的失效形式， 应避免其发生。
轮齿折断实例
防止或减轻的途径：
设计保证sF≤[sF] 增大齿根圆角半径 适当降低齿根圆角表面粗糙度 齿根处采用强化措施(如喷丸处理) 避免出现热处理裂纹 减轻加工损伤，如磨削烧伤、滚切拉伤 增大轴及轴承的刚性，使齿轮接触线上受载均 匀 采用合理的热处理方法，齿芯有足够的韧性
产生原因：
砂粒、金属微粒进入啮合齿面，产生 磨粒磨损。
齿面磨损实例
跑合：
闭式齿轮传动在开始运转期间，由于齿面 粗糙而压强很大，因此也发生齿面研磨磨 损；运转一段时间之后，齿面粗糙度降低 ，压强减小，加上润滑条件的改善，磨损 现象逐渐减少，这一过程称为磨合（跑合 ）。 跑合无害有益，但应及时更换箱体内的 润滑油，以免出现磨粒磨损。
塑性变形实例
防止或减轻的途径：
适当提高润滑油的粘度 适当提高齿面硬度
小结
弯曲折断 点蚀 。 。 。 。 。。 。
现象与原因？ 改进措施？
磨损
胶合
塑性变形
主动
主动 被动和动力的机械原件。
神 奇 的 齿 轮 家 族
依照分类标准的不同，齿轮的分 类方式有很多种
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
按齿轮的齿廓曲线 按齿轮的外形 按轮齿所在的表面位置 按齿线的形状 按齿轮传动时轴的相对位置 按轮齿的齿面硬度
渐开线齿轮
摆线齿轮
圆弧齿轮
返回
产生原因：
温度过高，引起油膜破裂 热胶合：高速重载，齿面间摩擦力，发热量 大； 冷胶合：低速重载，速度过低，不易产生油 膜。
弧齿锥齿轮齿轮基础知识
弧齿锥齿轮齿轮基础知识齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。
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。
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。
制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。
铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。
而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。
弧齿锥齿轮弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是汽车、拖拉机、缝纫机、工程机械、电动工具、气动工具、冶金、钻井机械等传动装置中的重要零件，过去由于弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的设计、制造较为复杂，所以国内能生产的企业并不多，但随着改革开放引进了大量的国外切齿设备，特别近年来由于民营企业的崛起，国内生产弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的厂家越来越多。
螺旋锥齿轮：当主从动齿轮的轴线垂直成90度，相交于一点，也有非正交的情况（下图1）。
弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮设计与制造的现状
弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮设计与制造的现状张金良 邓效忠 郭 强 魏冰阳 方宗德471003 河南科技大学471004 中国一拖集团有限公司通配厂710072 西北工业大学摘要 在大量查阅和研究的基础上,对国内外有关弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的设计、接触性能分析、制造技术的最新研究动态做了介绍,并对今后的研究作了展望。
Abstract An introduction on design,mechanical analysis,manufacture technology and nonlinear oscillation analysis of spi ral bevel and hypoid gears is presented,and future research field is pointed out.关键词:弧齿锥齿轮 准双曲面齿轮 齿面接触分析 设计制造技术引言随着计算技术、信息技术以及基础科学的进步,弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮传动技术近年来也有很大的发展,新的设计理念、加工方法、实验测试技术不断涌现,并朝着高速、重载、轻质的方向发展。
锥齿轮的齿面形式完全由加工机床所决定,传统的曲线齿锥齿轮的加工机床主要有3种,即Glea son、Klingelnberg和Oerlikon机床,目前应用最为广泛的是Gleason制机床,因此,本文主要以Gleason制为介绍的主要内容。
1 设计及接触分析研究现状传统的Gleason技术[1]是以 局部共轭原理 为基础的。
首先切出大轮齿面,然后选取一计算参考点,求出与大轮齿面做线接触的小轮齿面在参考点处的位置、法向量以及法曲率等一阶、二阶接触参数,然后根据要求修正小轮齿面在参考点处的法曲率,并以此为基础来确定小轮切齿调整参数。
由此可见,修正小轮齿面在参考点处的法曲率是弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮技术的关键和难点,并且修正后的齿面啮合性能只能通过试切滚检或通过仿真分析后才能知道。
螺旋锥齿轮及格里森螺旋锥齿轮ProE建模法
一、螺旋锥齿轮在锥齿轮中，根据轮齿的齿长方向来看，有直齿轮和曲线齿轮。
齿长轮廓与节锥面交线为直线的是直齿锥齿轮，如果是一段曲线，则统称为曲线齿轮。
目前来看，螺旋锥齿轮应该是曲线齿锥齿轮的同义语。
根据曲线的不同螺旋锥齿轮现行有三种，分属于不同的公司。
美国格里森公司设计的准双曲面齿轮（包括圆弧齿锥齿轮），瑞士奥利康公司的延伸外摆线齿轮以及德国克林根贝格的准渐开线齿轮。
简单来说，日美车系都装备格里森制齿轮如BUICK、TOYOTA。
而欧洲车系如BENZ、BMW及AUDI则采用奥利康齿轮。
螺旋锥齿轮是一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件，在不同的地区有不同的名字，又叫弧齿伞齿轮、弧齿锥齿轮、螺伞锥齿轮、圆弧锥齿轮、螺旋伞齿轮等。
螺旋锥齿轮传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小。
在各种机械传动中，以螺旋锥齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，比皮带、链传动所需的空间尺寸小；螺旋锥齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求；螺旋锥齿轮工作可靠，寿命长。
锥齿轮的几种齿制、特点、应用领域（部分摘自《齿轮手册》）。
锥齿轮及准双曲面齿轮分别为相交轴及交错轴的齿轮传动类型。
但是根据其齿长曲线特点、齿高形式、以及加工方法等有各种分类。
由于齿长曲线对于传动性能关系重大，而且要用特定的加工方法，故一般按齿长曲线分类。
直齿锥齿轮：轮齿齿长方向为直线，而且其延伸线交于分锥顶点、收缩齿；可用刨齿机、圆拉法加工，也可精锻成形，一般用在低速轻载工况下、也可用于低速重载；斜齿锥齿轮：齿长方向为直线，但其延长线不与轴线相交，而是与一圆相切；曲线齿锥齿轮：曲线齿锥齿轮又分为格里森制和奥利康制、也可称为圆弧制及摆线制。
格里森制由美国格里森公司生产，齿线为圆弧，一般采用收缩齿，常采用间隙分度法加工。
机械设计基础第6章齿轮传动
2.展成法 2.展成法 展成法是利用一对齿轮（或齿轮与齿条）啮合时， 两轮齿廓互为包络线的原理来切制轮齿的加工方法 展成法切制齿轮时常用的刀具有 齿轮插刀
插直齿
插斜齿
齿条插刀
齿轮滚刀
用此方法加工齿轮，只要刀具和 被加工齿轮的模数m和压力角α 相等，则不管被加工齿轮的齿数 是多少，都可以用同一把刀具来 加工。这给生产带来很大的方便， 得到广泛应用。
3.传动的平稳性
啮合线：N1N2线叫做渐开线齿轮 啮合线 传动的啮合线。 啮合角：啮合线N1N2与两轮节圆 啮合角 公切线t-t之间所夹的锐角称为啮 合角，用α′表示。 啮合角在数值上等于渐开线在节 圆处的压力角。啮合角α′恒定。 啮合线N1N2又是啮合点的公法线， 而齿轮啮合传动时其正压力是沿公 法线方向的，故齿廓间的正压力方 向（即传力方向）恒定。 至此可知，啮合线、公法线、 压力线和基圆的内公切线四线重合， 为一定直线。
渐开线标准直齿圆柱齿 轮各部分的名称和符号
4.齿厚:分度圆上一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为 齿厚，用s表示 5.齿槽宽：分度圆上一个齿槽的两侧端面齿廓之间的弧 长称为齿槽宽，用e表示 6.齿距：分度圆上相邻两齿同侧端面齿廓之间的弧长称 为齿距，用p表示，即p=s+e 7.齿宽：轮齿部分沿齿轮轴线方向的宽度称为齿宽，用b 表示 8.齿顶高：分度圆与齿顶圆之间的径向距离，用ha表示 9.齿根高：分度圆与齿根圆之间的径向距离，用hf表示 10全齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示 显然 h=ha+hf 11.齿宽:轮齿的轴向长度，用b表示
（3）齿数 因db=dcosα=mzcosα，只有m、z、α都确 定了，齿轮的基圆直径db 才能确定，同时渐 开线的形状亦才确定。 所以m、z、α是决定轮齿渐开线形状的三个 基本参数。当m、α不变时，z越大，基圆越大， 渐开线越平直。当z→∞时，db→∞，渐开线 变成直线，齿轮则变成齿条 （4）齿顶高系数ha*和顶隙系数c* 齿轮的齿顶高、齿根高都与模数m成正比。 即ha=ha*mhf=（ha*+c*）mh=（2ha*+c*）m
准双曲面齿轮的设计 ppt
准双曲面齿轮
弧齿锥齿轮
图 2.1 准双曲面齿轮与弧齿锥齿轮对比
同等条件下准双曲面小轮比弧齿锥齿轮小 轮大得多。
2. 准双曲面齿轮概述
优点： 优点： 3) 比弧齿锥齿轮传动的重叠系数更大，传 动更加平稳，而且齿面所受的正压力小。 4) 轴线位置的偏置，使传动在空间的布置 具有了更大的自由度。如下偏可以用于降 低汽车的重心增加平稳性；也可以用来增 加车身的高度，增加汽车的越野性。
小 相 等 、符 号 相 反 。为 了 使 极 限 曲 率 半 径 符 合 标 准 刀 盘 尺 寸 ，可 以 改 变 原 设 的 大 轮 偏 置 角 ε值 。
5.准双曲面齿轮的设计过程
• 如果螺旋角不满足要求，通过改变r1 如果螺旋角不满足要求，通过改变r 来满足 • 如果极限曲率半径不符合标准刀盘 尺寸，通过改变小轮轴截面偏置角η 尺寸，通过改变小轮轴截面偏置角η 来满足 • 过程通常由计算机叠代完成
cos β 2 R1 sin δ 1 z2 r1 z2 = × = × cos β1 R2 sin δ 2 z1 r2 z1
r1 、r2 确定之后，不同的螺 旋角可以适应不同的传动比, 因此对于给定的传动比准双 曲面齿轮的节锥并不唯一， 轮齿法线可以在任意方向垂 直于轮齿切线，因此压力角 可以自由选取。
E tgη1 = ' ' r2 (tgδ2 sinΣ + cosΣ) + r1
给定大轮刀盘半径 r0=d2/(2sinδ2’)
三.准双曲面齿轮的初始参数的选取
•齿坯设计需输入的初始参数
1. 齿数的选取
• 对于准双曲面齿轮，虽然齿数可任意选定，但在一 般情况下，小轮的齿数不得小于5，小轮与大轮的 齿数和应不小于40，且大轮齿数应与小轮齿数之间 避免有公约数。表2.1为格里森推荐的不同传动比 下小轮的最少齿数。若是设计汽车用的准双曲面齿 轮，则小轮齿数可以选得较小。对于格里森调整卡 和计算程序都作了以上限制，突破上述范围将不能 进行设计计算。也有突破以上齿数限制设计的方法， 比如“非零变位”设计，小轮齿数可小到2~3齿的。
MASTA培训手册 - 螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮设计、校核和优化
MASTA 培训手册:螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮设计、校核和优化MASTA 5.4版商业机密目录1介绍 (3)2在MASTA设计中添加螺旋锥/准双曲面齿轮副 (4)2.1在设计中添加一个螺旋锥齿轮副 (4)2.2在设计中定位螺旋锥齿轮副 (4)2.2.1方向 (5)2.2.2转角 (7)3把Gleason尺寸参数表输入到一个螺旋锥齿轮副设计 (9)3.1定义节锥 (9)3.2定义齿形属性 (11)3.3定义面锥和根锥 (13)3.4定义螺旋角 (14)3.5定义齿厚 (14)3.6定义旋向 (17)3.7刀尖圆角半径 (17)3.8重合度 (17)3.9几何系数 (18)4在MASTA中设计一个螺旋锥齿轮副 (19)4.1齿轮速比和节锥尺寸 (19)4.2选择螺旋角 (21)4.3压力角 (21)4.4大轮刀盘半径 (22)4.5定义齿形属性 (22)4.5.1AGMA和齿顶高/齿高系数定义 (22)4.5.2Gleason系数定义 (23)4.6齿形收缩 (24)4.7定义齿厚 (24)4.7.1齿厚定义的方法 (24)4.7.2侧隙 (25)4.8定义旋向 (26)5把Gleason尺寸参数表输入到一个准双曲面齿轮副设计 (27)5.1定义节锥 (28)5.2定义齿形属性比例、面和根锥角 (32)5.2.1定义齿厚 (33)5.3定义旋向 (34)5.4刀尖圆角半径 (34)5.5重合度 (35)5.6几何系数 (35)6螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮材料 (36)6.1锥齿轮材料数据库窗口 (36)6.2默认锥齿轮材料 (37)6.3自定义锥齿轮材料 (39)7螺旋锥齿轮校核 (41)7.1接触校核 (42)7.2弯曲校核 (47)8螺旋锥/准双曲面齿轮宏观参数优化 (50)8.1载荷谱列表 (51)8.2优化目标 (51)8.3优化变量 (52)8.3.1螺旋锥齿轮优化变量 (52)8.3.2准双曲面齿轮优化变量 (53)8.4其它设置 (53)8.5优化结果和结果选项卡 (54)8.6多优化运行 (55)8.7添加一个优化的设计到MASTA模型中 (56)1介绍MASTA能够建立各种类型的齿轮。
机械传动有哪些类型及各自应用 2
机械传动有哪些类型及各自应用机械传动在机械工程中应用非常广泛,机械传动有多种形式,主要可分为两类：①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动，包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。
摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用，但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比。
②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。
啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。
基本产品分类：减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等。
机械传动传动方式分类机械传动按传力方式分，可分为：1 摩擦传动2 链条传动3 齿轮传动4 皮带传动5 涡轮涡杆传动6 棘轮传动7 曲轴连杆传动8 气动传动9 液压传动（液压刨）10 万向节传动11 钢丝索传动（电梯中应用最广）12 联轴器传动13 花键传动。
一、带传动带传动的特点由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点。
但带传动也有不少缺点，主要有：不能保证准确的传动比，传动效率低(约为～，带的使用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。
常用带传动常用的带传动有两种形式，即平带传动和V带传动。
1、平带传动横剖面为扁平矩形，工作是环形内表面与带轮外表面接触。
平带传动结构简单，平带较薄，挠曲性和扭转性好，因而适用于高速传动、平行轴间的交叉传动或交错轴间的半交叉传动2、V带传动横剖面为等腰梯形，工作时置于带轮槽之中，两侧面接触，产生摩擦力较大，传动能力较强。
同步齿形带传动同步齿形带传动的特点是：①钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变,带与带轮间无相对滑动,传动比恒定、准确；②齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达40米／秒，传动比可达10，传动效率可达98％；③结构紧凑，耐磨性好；④由于预拉力小，承载能力也较小；⑤制造和安装精度要求甚高，要求有严格的中心距，故成本较高。
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锥齿轮和准双曲面齿轮的分类锥齿轮和准双曲面齿轮按冠轮齿线形状分类。
常用的直线刀刃相对于冠轮的切削运动形成的轨迹曲面为冠轮产形面；产形面与分度平面的交线为冠轮齿线，按冠轮齿线把锥齿轮和准双面齿轮分成四种齿形。
1）直齿。
刀叉作直线运动，产形轮的直齿线通过冠轮中心，加工出直齿锥齿轮；
2）斜齿。
刀刃作直线运动，冠轮直齿线切于分度平面上与冠轮同心的一个圆，加工出斜齿锥齿轮；
3）弧齿。
铣刀盘直线刀刃形成的刃锥面与冠轮分度平面的交线为圆弧齿线，加工出弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮；
4）准渐开线齿。
锥滚刀除自转之外相对于冠轮运动，刀刃在其分度平面上形成准渐开线齿。
平面产形轮和圆锥产形轮的分度曲面为锥面，产形轮分度锥面齿线变异，对此在集合设计和铣齿调整计算时需要加以考虑。
兆威机电通过在齿轮及齿轮箱领域十二年的专业设计、开发、生产，通过行业的对比及大量的实验测试数据设计开发出行星齿轮箱,减速齿轮箱,齿轮箱电机,减速齿轮箱电机,齿轮箱减速电机,行星牙箱,减速牙箱,牙箱电机。