齿轮的分类
齿轮系传动比计算
齿轮系传动比计算齿 轮 系 传 动 比 计 算 C1 齿轮系的分类在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统。
这种由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统即齿轮系。
下面主要讨论齿轮系的常见类型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。
齿轮系可以分为两种基本类型：定轴齿轮系和行星齿轮系。
一、定轴齿轮系在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变齿轮系，称为定轴齿轮系。
定轴齿轮系是最基本的齿轮系，应用很广。
如下图所示。
二、行星齿轮系若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系，如下图所示。
1. 行星轮——轴线活动的齿轮.2. 系杆 (行星架、转臂) H .1450rpm53.7rpm12 H3 1234H 512 H 33. 中心轮—与系杆同轴线、与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮4. 主轴线—系杆和中心轮所在轴线.5. 基本构件—主轴线上直接承受载荷的构件.行星齿轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线（轴线O1）公转的齿轮2形象的称为行星轮。
支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H称为行星架。
轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。
因此行星齿轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。
显然，行星齿轮系中行星架与两中心轮的几何轴线（O1-O3-OH）必须重合。
否则无法运动。
根据结构复杂程度不同，行星齿轮系可分为以下三类：（1）单级行星齿轮系：它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。
一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。
（2）多级行星齿轮系：它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。
（3）组合行星齿轮系：它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。
行星齿轮系根据自由度的不同。
可分为两类：（1）自由度为2 的称差动齿轮系。
（2）自由度为1 的称单级行星齿轮系。
按中心轮的个数不同又分为：2K—H型行星齿轮系；3K型行星齿轮系；K—H—V 型行星齿轮系。
齿轮的分类及应用
航空航天：齿 轮用于飞机和 火箭的发动机、 控制系统和传
动系统
工业机器人： 齿轮用于工业 机器人的关节 和传动机构， 实现精确的运
动控制
工程机械：齿 轮用于挖掘机、 起重机、压路 机等工程机械
的传动系统
汽车领域中的应用
发动机系统：齿轮用于传递动力， 确保发动机正常运转
悬挂系统：齿轮用于传递车轮与 车身之间的动力，实现车辆行驶
毛坯准备：选择合适的 材料，进行铸造或锻造
齿坯加工：对齿坯进行 粗加工，包括车削、铣
削等
齿形加工：采用滚齿、 插齿等工艺进行齿形加
工
热处理：对齿轮进行淬 火、回火等处理，提高
其硬度和耐磨性
表面处理：对齿轮表面 进行喷丸、渗碳淬火等 处理，提高其抗磨损性
能
检验与校正：对齿轮进 行检验和校正，确保其
精度和质量
注意事项：在 使用蜗杆蜗轮 时，需要注意 选择合适的材 料和精度等级， 以确保其正常 运转和延长使
用寿命。
非圆齿轮及其应用
非圆齿轮定义：非圆齿轮是一种特殊类型的齿轮，其齿廓形状不是圆形，而是其他曲线形 状，如椭圆、矩形、梯形等。
非圆齿轮的应用：非圆齿轮在许多领域都有广泛的应用，如机器人、航空航天、医疗器械 等。它们可以用于实现精确的传动和运动控制，提高设备的性能和精度。
齿轮的分类及应用
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目录
添加目录项标题 常见齿轮类型及应用 齿轮的制造与维护
齿轮的基本概念与分类
齿轮的应用领域 齿轮技术的发展趋势与挑 战
01
添加章节标题
02
齿轮的基本概念与 分类
齿轮的定义与工作原理
齿轮的定义：齿轮是一种用于传递动力的机械元件，通常由两个或多个轮 齿组成，通过轮齿之间的啮合来传递动力和运动。
齿轮国标等级
齿轮国标等级引言：齿轮是一种常见的机械零件，广泛应用于各种机械设备中。
为了保证齿轮的质量和互换性，国际上制定了一套齿轮国标等级，用于描述齿轮的精度和质量。
本文将介绍齿轮国标等级的分类和特点。
一、齿轮国标等级分类根据国际标准ISO 1328-1，齿轮国标等级分为精度等级和质量等级两个方面。
1. 精度等级：精度等级是用于描述齿轮的几何形状和尺寸精度的指标。
根据精度等级的要求，齿轮可分为1-12级，其中1级精度最高，12级精度最低。
通常，1级和2级精度适用于高精度要求的齿轮，如高速传动装置；3级和4级精度适用于一般工业设备；5级和6级精度适用于常见传动装置；7级至12级精度适用于低精度要求的传动装置。
2. 质量等级：质量等级是用于描述齿轮的材料和热处理质量的指标。
根据质量等级的要求，齿轮可分为1-10级，其中1级质量最高，10级质量最低。
通常，1级和2级质量适用于高负载和高速传动装置；3级和4级质量适用于中等负载和速度传动装置；5级和6级质量适用于一般工业设备；7级至10级质量适用于低负载和速度传动装置。
二、齿轮国标等级特点1. 精度等级特点：不同精度等级的齿轮具有不同的几何形状和尺寸精度要求。
精度等级越高，齿轮的尺寸和形状误差越小，传动精度越高。
高精度齿轮具有良好的互换性，适用于高速、高负载传动系统，能够保证传动效率和传动精度。
2. 质量等级特点：不同质量等级的齿轮具有不同的材料和热处理质量要求。
质量等级越高，齿轮的材料强度和硬度越高，能够承受更大的负载和高速传动。
高质量齿轮具有良好的耐磨性和使用寿命，适用于高负载、高速传动系统，能够保证传动可靠性和使用寿命。
三、应用范围和注意事项1. 高精度齿轮适用于要求传动精度高的场合，如高速机械设备、精密测量装置等。
在选择高精度齿轮时，需考虑传动效率、噪声和振动等因素。
2. 高质量齿轮适用于要求传动可靠性高的场合，如重载机械设备、高速传动装置等。
在选择高质量齿轮时，需考虑材料强度、热处理质量和耐磨性等因素。
齿轮分类概述
1齿轮传动概述：功率：几十万千瓦；速度：几十万转/min，圆周速度：300m/s；啮合效率：0.95；精度：0.99.制造需用专用设备及刀具，运转过程中无过载保护。
应用：机床、汽车、船舶、飞机、起重机械、矿山机械、轻工机械和仪表部门。
2齿轮的分类：定传动比（圆形齿轮机构）和变传动比（非圆齿轮机构）●圆形齿轮机构：平面齿轮机构和空间齿轮机构★平面齿轮机构：直齿圆柱齿轮机构（直齿轮）<外啮合、内啮合、齿轮齿条机构>用于滑移式变速齿轮传动。
齿轮齿条可将回转运动转变为直线运动。
★平行轴斜齿圆柱齿轮机构（斜齿轮）<外啮合、内啮合、齿轮齿条机构>螺旋角，工作时有轴向力，轴可能受轴向负荷。
内啮合多用于轮系。
★人字齿齿轮机构：工作稳定性好，承载能力高，工作时轴向力可抵消。
减速机★曲线齿圆柱齿轮机构：●空间齿轮机构：★锥齿轮（相交）机构<直齿、斜齿、曲线齿>交角一般为90度，其中斜齿用于低速重载，曲齿用于高速重载。
★交错轴（平行但不相交）斜齿轮机构：可以实现任意交错角的两交错轴之间的传动。
齿面为点接触，接触应力大，齿面任意压溃，促使轮齿磨损加快。
齿面的滑动速度大，承载能力小。
不宜用于高速、大功率的传动。
通常仅用于仪表或载荷不大的辅助传动装置中，来传递任意交错轴之间的运动。
★蜗轮蜗杆机构（交错）在机床、冶金机械、起重机械船舶和仪表中应用。
★准双曲线齿轮机构：传动平稳，利用偏置距可增大小轮直径，能实现两端支撑，提高耐性。
应用：越野车、小客车、卡车。
★非圆齿轮机构：非圆齿轮是分度曲面不是旋转曲面的齿轮，它和另一个齿轮组成齿轮副以后，在啮合过程中，其瞬时角速度比按某种既定的运动规律而变化。
非圆齿轮的英语为non-circular gear。
非圆齿轮可以实现特殊的运动和函数运算，对机构的运动特性很有利，可以提高机构的性能，改善机构的运动条件。
非圆齿轮广泛运用于自动机器仪器仪表及解算装置中。
齿轮简介介绍
05
齿轮的发展趋势和前景
齿轮技术的发展趋势
01
精细化
随着现代工业的发展，齿轮的制造精度要求越来越高，齿轮技术的精细
化成为发展趋势。通过精细化技术，可以提高齿轮传动的效率和可靠性
。
02
高速化
高速齿轮传动技术是现代机械传动领域的一个重要发展方向。随着动力
传动装置向小型化、轻量化、高速化的方向发展，高速齿轮的设计和制
齿轮的传动特点
01
02
03
传动比准确
齿轮传动的传动比非常准 确，能够满足各种精密传 动的要求。
传动效率高
齿轮传动的传动效率很高 ，一般可达95%以上，因 此在实际应用中非常广泛 。
载荷能力强
齿轮传动具有较高的载荷 能力，能够承受较大的扭 矩和冲击载荷。
齿轮的制造材料和热处理
制造材料
齿轮常用的制造材料有碳钢、合金钢、铸铁等。其中，碳钢 和合金钢具有较高的强度和韧性，适用于高速、重载的齿轮 传动；铸铁则具有较好的耐磨性和减震性能，适用于低速、 轻载的齿轮传动。
齿形检测：采Biblioteka 齿形测量仪对齿轮的齿形精度进 行测量，确保齿轮的啮合性能。
无损检测：采用超声波、磁粉、涡流等无损检测 技术，对齿轮内部缺陷进行检测，确保齿轮的安 全使用。
表面质量检测：通过显微镜、硬度计等设备对齿 轮表面质量进行检测，保证齿轮的耐磨性和抗疲 劳性能。
通过以上制造技术和加工工艺的应用，以及严格 的检测技术和质量控制，可以确保齿轮的高精度 、高强度、高可靠性，从而满足各种机械设备对 齿轮传动的需求。
硬质合金
硬质合金具有高硬度、高强度和良好的耐磨性，是一种优质的齿轮材料。随着硬质合金制 造技术的不断提高，其应用领域也越来越广泛。
面齿轮分类
面齿轮分类全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：面齿轮是一种常见的机械传动元件，用于传递动力和转矩，广泛应用于各种机械装置和设备中。
根据不同的传动原理和功能需求，面齿轮可以分为多种类型，本文将从不同的角度对面齿轮进行分类和介绍。
一、按齿轮类型分类1. 直齿轮：直齿轮是最常见的一种齿轮类型，其齿轮齿面为直线形状。
直齿轮适用于高速传动和较大传动比的场合，但由于齿轮齿面接触时的冲击压力较大，易产生噪音和磨损。
3. 锥齿轮：锥齿轮的齿轮齿面为圆锥形状，主要用于传动轴线不平行的场合，可以实现不同轴线间的动力传递。
4. 螺旋齿轮：螺旋齿轮的齿轮齿面呈斜螺旋线形状，可以减小齿轮齿面接触时的冲击压力和噪音，适用于高速、高负载传动。
5. 伞齿轮：伞齿轮是一种特殊形状的齿轮，其齿面为螺旋伞面，可实现大传动比和平稳传动。
二、按传动方式分类1. 平行轴齿轮传动：平行轴齿轮传动是最常见的一种传动方式，适用于轴线平行的情况，可以实现高效、平稳的动力传递。
3. 曲轴齿轮传动：曲轴齿轮传动适用于需要改变传动方向或传动平面的情况，常用于汽车引擎等机械装置中。
三、按用途分类1. 传动齿轮：用于传递动力和转矩的齿轮，通常包括主动齿轮和从动齿轮，常用于各种机械传动装置中。
2. 变速齿轮：用于实现传动比可调的齿轮，包括变速箱、调速齿轮等，常用于汽车、船舶等需要变速传动的设备中。
3. 减速齿轮：用于降低转速和增大转矩的齿轮，常用于提高设备性能和降低能耗。
4. 定位齿轮：用于精确定位和同步的齿轮，常用于机床、印刷机等需要高精度传动的设备中。
四、按材料分类1. 铸铁齿轮：铸铁齿轮是最常见的一种齿轮材料，具有成本低、制造简单等优点，适用于一般传动要求。
2. 钢齿轮：钢齿轮具有较高的强度和耐磨性，适用于高负载、高速传动的要求。
3. 可塑性齿轮：可塑性齿轮采用工程塑料等材料制成，具有自润滑、减噪音等优点，适用于精密传动和减少润滑的要求。
4. 特种材料齿轮：如青铜齿轮、铝合金齿轮等，具有特定的耐蚀、导热等特性，适用于特殊工况的要求。
齿轮传动的特点和分类
蜗轮蜗杆传动
2、按齿轮啮合方式
直 齿 外啮合齿轮传动 圆 柱
内啮合齿轮传动
齿 轮 传 动 齿轮齿条啮合
外齿轮 内齿轮 齿条
3、按齿轮传动工作条件 ◆ 闭式齿轮传动
◆ 开式齿轮传动
4、按齿轮圆周速度高低
◆ 极低速齿轮传动 小于0.5m/s ◆ 低速齿轮传动 0.5~3 m/s ◆ 中速齿轮传动 3~15 m/s ◆ 高速齿轮传动 大于15m/s
5、按齿轮齿廓曲线的形状 ◆ 渐开线齿轮传动 ◆ 摆线齿轮传动 ◆ 圆弧齿轮传动
课堂练习
1、下图中属于平行轴齿轮传动的是？
A
B
C
D
2、下图中属于相交轴齿轮传动的是？
A
B
C
D
课堂练习
3、下图中属于交错轴齿轮传动的是？ABCD
4、下图中属于蜗轮蜗杆传动的是？
A
B
C
D
抢答：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1、图中属于平行轴齿轮传动的是：
齿轮传动的特点和分类
一、齿轮传动的特点
◆ 优点：
（1）适用范围广； （2）瞬时传动比恒定； （3）效率高； 寿命长；结构紧凑。
CA6140型普通车床
◆ 缺点 ：
（1）制造、安装精度要求较高，成本较高； （2）不适于远距离两轴之间的传动； （3）振动、冲击、噪声较大。
二、齿轮传动的分类：
1、按两齿轮轴线的相对位置及轮齿的形状 2、按齿轮啮合方式 3、按齿轮传动工作条件 4、按齿轮圆周速度高低 5、按齿轮齿廓曲线的形状
外啮合 直齿圆柱齿轮传动 内啮合
齿轮齿条啮合
斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 直齿圆锥齿轮传动
齿轮的分类与齿形曲线
O1 rb1
C
K(K1,K2)
从动轮
N2
2 O2
rb2
n
O1
n rb1
N1
r1
C
5
.
中
心
距
a
变 化
,
r2 rb2
N
2
n
啮 合 角
O2
变 化
O1
n rb1
N1
r1
C a’
r2
N2
rb2 n a
O2
主动轮
1
O1
6.存在相对滑动 导致摩擦磨损。
n N1
rb1 K(K1,K2)
从动轮
N2
2
rb2
O2
n
廓
1
vC2 2O2C
C
2
齿 廓2
1 O2C 2 O1C
o
2
o
11
齿 廓
vC1 1O1C
1
C
vC2 2O2C
2 齿 1 O2C
o
廓2 2 O1C
2
vC1 1O1C vC2 2O2C
1 O2C 2 O1C
•齿廓啮合基本定律 齿廓接触点的公法线始终通过中心连线上一 定点，速比恒定。 •节圆：由节点决定的圆 •共轭齿廓 凡满足齿廓啮合基本定律而相互啮合的一对 齿廓
（五）
齿轮传动机构的特点 （1）直接接触的啮合传动；可传递空间任意两轴之
间的运动和动力； （2）功率范围大，速比范围大，效率高，精度高； （3）传动比稳定，工作可靠，结构紧凑； （4）改变运动方向； （5）制造安装精度要求高，不适于大中心距，成本
较高，且高速运转时噪声较大。
平 面 齿 轮 机 构
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机械基础教研室 游代乔
齿轮应用举例
优点： 能传递空间任意轴间的运动及动力 传递功率范围大 传动比准确，效率高，寿命长 缺点： 制造成本较高
常见的齿轮
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
齿轮的分类
直齿
斜齿 人字齿 直齿 斜齿 曲线齿 蜗轮蜗杆 交错轴斜齿轮 准双曲面齿轮 交错轴间的传动 锥齿轮 相交轴间的传动 按轴线相对位置 圆柱齿轮 齿轮齿条 平行轴间的传动
齿轮的分类
软齿面齿轮
按齿面硬度
350HBS
硬齿面齿轮
齿轮的分类
渐开线齿轮Leabharlann 按齿廓形状摆线齿轮
圆弧齿轮
思考题： 上述三类齿轮各有什么优缺点？
谢谢大家！
414678817@