齿轮的作用及分类
齿轮基础必学知识点
齿轮基础必学知识点
以下是齿轮基础必学的知识点：
1. 齿轮的定义：齿轮是一种用于传递转动的机械元件，它由一组齿数相等、剖面相同的齿排列在轮轴上。
2. 齿轮的作用：齿轮主要用于传递转矩和旋转速度，通过齿轮传动可以改变输入轴和输出轴的转速和转矩。
3. 齿轮的分类：齿轮可以根据齿轮的齿数和齿形来分类，常见的分类包括直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮等。
4. 齿轮的主要参数：齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽、压力角等。
这些参数对齿轮的传动效果和强度有重要影响。
5. 齿轮的传动比：齿轮传动比是指输入轴和输出轴的转速比，可以通过齿轮的齿数比来计算。
6. 齿轮的啮合问题：齿轮的啮合是指两个齿轮齿面相互接触和传递转动的过程，啮合过程中需要考虑啮合角和啮合系数等问题。
7. 齿轮的设计原则：齿轮的设计需要考虑传动效率、噪音、强度等因素，通常需要满足一定的设计原则和标准。
8. 齿轮的制造工艺：齿轮的制造工艺包括锻造、车削、滚齿等，不同的工艺对齿轮的精度和强度有不同的要求。
9. 齿轮的润滑和维护：齿轮在运动过程中需要适当的润滑和维护，以
保持正常运转和延长使用寿命。
10. 齿轮的应用：齿轮广泛应用于机械传动领域，如汽车、工程机械、船舶等，也用于其他领域如机械工具、钟表等。
齿轮的全部知识点
齿轮的全部知识点一、齿轮的概念和作用齿轮是机械传动中常用的一种零件，其主要作用是将动力传递给其他零件或改变传动方向和传动比例。
齿轮是由齿轮齿与齿轮轴组成的。
二、齿轮的分类根据齿轮的形状和用途，齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆齿轮等多种类型。
1.直齿轮：齿轮齿与轴线平行，是最常见的齿轮类型。
直齿轮具有传递动力平稳、效率高等优点，广泛应用于各种机械传动中。
2.斜齿轮：齿轮齿与轴线倾斜，常用于变速箱、差速器等传动装置中，可实现转速和转矩的变化。
3.锥齿轮：齿轮齿与轴线相交于一点，主要用于轴线方向变换，如正交传动。
4.蜗杆齿轮：由蜗杆和蜗轮组成，主要用于传递大扭矩和减速的场合，常用于起重机、输送机等设备中。
三、齿轮的结构和参数齿轮的结构包括齿面、齿根、齿顶等部分，并具有一系列参数来描述其几何形状和传动特性。
1.齿数：齿数是齿轮上齿的数量，决定了齿轮的传动比例。
2.模数：模数是齿轮齿距与齿数的比值，是描述齿轮尺寸的重要参数。
3.压力角：齿轮齿与轴线间的夹角，影响齿轮的传动效率和载荷能力。
4.齿宽：齿轮齿的宽度，决定了齿轮的承载能力。
四、齿轮的工作原理齿轮传动是通过齿轮齿的啮合来实现动力传递的。
齿轮齿的啮合产生了转矩和转速的变化，使得齿轮能够实现不同的传动需求。
五、齿轮的应用领域齿轮广泛应用于各种机械装置中，如汽车、船舶、飞机、工业生产线等。
齿轮传动具有传递效率高、传动精度高等特点，被广泛应用于各个行业。
六、齿轮的设计与制造齿轮的设计与制造涉及到齿轮传动的计算、选型、绘图、加工等环节。
通过对齿轮的设计与制造，可以满足不同传动需求和工作环境的要求。
七、齿轮的维护保养齿轮在使用过程中需要进行定期的维护保养，包括齿轮的润滑、检查齿轮磨损情况、更换磨损严重的齿轮等。
合理的维护保养可以延长齿轮的使用寿命和保证传动效果。
八、齿轮的故障和排除齿轮在使用过程中可能会出现故障，如齿面磨损、齿轮断裂等。
针对不同的故障情况，可以采取不同的排除方法，如修复磨损齿面、更换断裂齿轮等。
六年级科学齿轮的知识点
六年级科学齿轮的知识点角度一：齿轮的定义和功能齿轮是一种机械传动装置，由两个或多个齿形相同的圆盘组成。
它们通过啮合实现转动传递力量和运动。
1. 齿轮的组成齿轮由齿面、齿距、齿数和齿宽等部分组成。
其中，齿面是指齿轮表面上的齿，齿距是指两个相邻齿轮齿顶之间的距离，齿数是指齿轮上的齿的总数，齿宽是指沿齿轮轴线方向的宽度。
2. 齿轮的功能齿轮主要有三个功能：传递动力、改变速度和改变方向。
传递动力：当齿轮之间发生啮合，功率可以从一个齿轮传递到另一个齿轮上，实现动力的传递。
改变速度：通过改变两个齿轮的齿数比例，可以改变齿轮转速的大小。
当大齿轮与小齿轮发生啮合时，大齿轮的转速较慢，小齿轮的转速较快。
改变方向：通过不同齿轮组合的方式，可以改变力的作用方向。
例如，斜齿轮可以改变力的作用方向为垂直方向。
角度二：齿轮的类型和应用1. 齿轮的类型根据齿轮的齿面形状和用途，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗杆齿轮等类型。
直齿轮：齿面与齿轴平行，是最常见的齿轮类型，广泛应用于各种机械传动中。
斜齿轮：齿面与齿轴倾斜，可改变力的作用方向。
锥齿轮：齿轮的齿面为锥面，常用于轴线相交或相交于一定角度的传动。
蜗杆齿轮：蜗杆和蜗轮的组合，具有较大的减速比，常用于需要大扭矩传动的场合。
2. 齿轮的应用齿轮广泛应用于各个行业和领域，例如：汽车行业：齿轮被用于发动机传动系统、变速器和差速器等部分。
机械制造：齿轮常用于工厂中的机床、起重设备和输送设备等。
电力行业：齿轮用于风力发电机、水力发电机和发电机的传动系统。
角度三：齿轮的制造和维护1. 齿轮的制造齿轮制造需要经过锻造、车削、滚齿和磨齿等工艺步骤。
其中，锻造可以使齿轮的材料更均匀，提高其强度和硬度；车削则用于将齿轮的外径加工成所需的形状；滚齿和磨齿是为了保证齿轮齿面的精度和质量。
2. 齿轮的维护为了延长齿轮的使用寿命和保持其良好工作状态，需要进行定期维护和保养。
维护的主要内容包括：清洁：定期清除齿轮表面的污垢和残余物，以保持其良好工作状态。
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
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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。
齿轮传动 公开课
齿轮传动的作用：
主要用来传递动力
和改变运动速度及运动 方向的。
3. 齿轮的用途及特点
优点：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。
缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高，且精 度低时振动和噪声大，不宜在两轴中心距很大的场合使 用。
4. 齿轮传动的基本要求
齿轮传动应满足以下两个基本要求： ⑴传动要平稳 ⑵承载能力要强
பைடு நூலகம்
想一想： 下列所示的机器部件中的齿轮传动属于什么类型。
二、齿轮及齿轮传动的类型
根据齿轮传动中两轴的相对位置不同， 可分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动及交错轴齿轮传动
三类，
平行轴齿轮传动
组成传动的两齿轮的 轴线相互平行
2.齿轮传动工作条件分：闭式、开式、半闭半开齿轮传动 齿轮传动工作时的圆周速度分：高速齿轮传动，中速齿轮传动，低速齿轮传动等。
课后作业
搜集齿轮传动在生产生活中应 用实例5个，并辨别它们所属类型。
认识齿轮传动的类型及用途
任务一 认识齿轮传动的类型及用途
●熟悉齿轮的用途。 ●了解齿轮传动的类型。
一、概述 1. 引入
2.齿轮及齿轮传动简介
齿轮：轮缘上有齿，能连 续相互啮合，是传递运动和 动力的机械元件， 如图11-1-1所示
▪ 齿轮副：由两个相互啮合的齿轮组成的基本机
构，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身 的轴线转动。
直齿圆锥齿轮的轮齿呈直线形分布在圆锥面上，方向与圆锥的母线同向。 适用于圆周速度较低，载荷小而稳定的场合。
（2）斜齿圆锥齿轮传动
相当于将直齿圆锥齿轮在锥面上的轮齿扭转成螺旋状而得。 螺旋线的切线与切点至锥顶的连线间的夹角，称为螺旋角。螺旋角越大， 传动时所产生的轴向推力也越大，螺旋角一般多在20—25 ° 。
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。
齿轮的许用应力
齿轮材料选择与制造工艺
材料选择
常用材料包括钢、铸铁、有色金属等 ，应根据工作条件、承载能力和经济 性等因素进行选择。
制造工艺
包括锻造、铸造、切削加工、热处理 等工序，应保证齿轮的精度和表面质 量，提高传动效率和承载能力。
02 许用应力概念及计算方法
许用应力定义与意义
许用应力定义
许用应力是指在工作条件下，材料或构件所能安全承受的最 大应力值。
作用
广泛应用于各种机械传动系统中 ，如汽车、机床、钟表等，实现 减速、增速、换向和分配动力等 功能。
齿轮主要类型及特点
01
02
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圆柱齿轮
包括直齿、斜齿和人字齿 等，具有传动平稳、承载 能力强、制造精度高等特 点。
圆锥齿轮
分为直齿锥齿轮和螺旋锥 齿轮，用于实现相交轴之 间的传动，具有结构紧凑、 传动比大等优点。
05 提高齿轮许用应力措施研 究
优化设计方案以降低载荷波动
通过优化齿轮几何参数，如模数、齿数、齿宽等， 降低齿轮啮合时的载荷波动。
采用变位齿轮设计，改善齿轮传动的平稳性，降 低动载荷系数。
对齿轮进行修形处理，减小齿轮啮合时的冲击和 振动，提高齿轮传动的平稳性。
选用高性能材料和先进制造工艺
选用高强度、高韧性的齿轮材料，如合金钢、高强度铸铁等，提高齿轮的承载能力。
确定计算载荷
同样根据齿轮受力情况，确定计算载荷的大小和方向。
计算齿面接触应力
利用赫兹公式或经验公式计算齿面接触应力。
校核齿面接触强度
将计算得到的齿面接触应力与许用接触应力进行比较， 判断齿轮的接触强度是否满足要求。
国内外相关标准介绍及对比
国际标准
01
如ISO 6336等，提供了齿轮强度计算的基本方法和
简述电机齿轮
电机齿轮是电机中的一个重要组成部分，它主要起到传递动力和变速的作用。
电机齿轮通常由金属材料制成，如钢、铜、铝等，具有较高的强度和耐磨性。
电机齿轮的种类繁多，根据其功能和结构特点，可以分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮、行星齿轮等。
1.直齿轮：直齿轮是最常见的一种齿轮类型，它的齿面是直线的。
直齿轮的传动效率较高，但噪音较大，适用于低速、大功率的传动场合。
直齿轮的主要参数有齿数、模数、压力角等。
2.斜齿轮：斜齿轮的齿面是倾斜的，与直齿轮相比，斜齿轮的传动更加平稳，噪音较小，适用于高速、大功率的传动场合。
斜齿轮的主要参数有法向模数、齿数、螺旋角等。
3.蜗杆齿轮：蜗杆齿轮是一种具有螺旋齿面的齿轮，主要用于将旋转运动转换为直线运动或反之。
蜗杆齿轮的传动效率较高，但制造成本较高，适用于需要精确控制的运动场合。
蜗杆齿轮的主要参数有模数、齿数、螺旋角等。
4.行星齿轮：行星齿轮是一种具有多个齿面的齿轮，它可以将输入轴的动力分配到多个输出轴上，实现多级传动。
行星齿轮的传动效率较高，但结构较为复杂，适用于高功率、高精度的传动场合。
行星齿轮的主要参数有齿数、模数、压力角等。
电机齿轮在实际应用中，需要根据具体的工况和要求选择合适的类型和参数。
为了保证电机齿轮的正常工作和使用寿命，需要对其进行定期的检查和维护。
常见的检查项目包括齿轮的磨损程度、齿面的接触情况、轴承的润滑状况等。
如果发现齿轮存在磨损、裂纹等问题，应及时进行更换或修复。
电机齿轮的制造工艺主要包括锻造、切削、热处理等。
锻造是将金属坯料通过压力加工成所需形状的过程，锻造后的齿轮具有较高的强度和耐磨性。
切削是通过机床将齿轮毛坯加工成所需尺寸和形状的过程，切削后的齿轮表面光洁度较高。
热处理是通过加热和冷却的方式改变齿轮材料的力学性能，以适应不同的工况要求。
常见的热处理方法有淬火、回火、渗碳等。
总之，电机齿轮是电机传动系统中的关键部件，其性能和质量直接影响到电机的工作效率和使用寿命。
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通过轮齿顶部的圆。
2.齿根圆（直径df ）
通过齿槽根部的圆。
3.分度圆（直径d ）
齿轮的齿槽宽e(齿槽齿
廓间的弧长)与齿厚s (轮
齿齿廓间的弧长)相等的 圆称为分度圆,它是设计、 制造齿轮时计算各部分 尺寸的基准圆。
4.齿距(p ) 分度圆上,
相邻两齿对应点的弧长。
5.齿高(h) 齿顶圆与齿根
10.中心距a 两圆柱齿轮轴线之间的最短距离称 为中心距，即：
a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2
(二) 直齿圆柱齿轮各部分的计算公式
基本参数：模数m、齿数z、压力角20°
各部分名称 代号
计算公式
齿距
p
p=πm
分度圆直径 d
齿顶高
ha
齿根高
hf
齿顶圆直径
da
齿根圆直径 df
中心距
a
d=mz ha=m hf=1.25m da=m(z＋2) df=m(z－2.5) a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2
这样，若规定参数m为有理数，则d也为有理数。 我们把m称为模数。由于模数是齿距p和π的比值，
因此若齿轮的模数大，其齿距就大，齿轮的轮齿就肥 大。齿轮能承受的力量也就大。
模数是设计和制造齿轮的基本参数。为了设计和制 造方便，已经将模数标准化。模数的标准值见表
8.啮合角、压力角α
α
两齿轮传动时，相啮合的齿廓接
da’=D+2H 3）确定模数m
m=da’/(z+2) 4）计算各基本尺寸 5）校对中心距a
a=1/2*m*(z1+z2) 6）测量齿轮其它各部分尺寸 7）绘制零件图
三、圆锥齿轮
直齿圆锥齿轮
❖ 模数以大端为准， 取大端模数为标准 模数。
❖ 大端背锥素线与 分度圆垂直。 ❖ 分度圆锥角：圆 锥齿轮轴线与分度 圆锥素线间的夹角。 ❖顶锥角a和根锥角f ❖齿顶角a和齿根角f
斜齿（半 人字齿（局 剖视图） 部剖视图）
细实线表示人字齿 齿线的形状
单个齿轮的画法(续)
2. 两圆柱齿轮啮合的画法
画图要点：
★在非圆投影的剖视 图中，两轮节线重合， 画点划线。齿根线画 粗实线。齿顶线画法 为一个轮齿为可见， 画粗实线，一个轮齿 被遮住，画虚线。
★在投影为圆的视图中 ，两轮节圆相切，齿顶 圆画粗实线，齿根圆画 细实线或省略不画。
❖背锥角v
❖ 锥距R
❖ 齿宽b
1、单个圆锥齿轮的画法
2、圆锥齿轮啮合画法
四、蜗杆蜗轮
用于两交叉轴间的传动。通常蜗杆主动，蜗轮从动，用 于减速，可获得较大的传动比。
2、蜗杆的画法 与圆柱齿轮相同
3、蜗轮的画法
4、蜗杆蜗轮啮合画法
1）、在蜗轮为圆的视图中，蜗杆与蜗轮分度圆相切。啮合区 的齿顶圆用粗实线绘制。
圆之间的径相距离。
齿顶高(ha):齿顶圆与
分度圆之间的径相距离。
齿根高(hf):齿根圆与分度
圆之间的径相距离。
全齿高 h=ha+hf
6. 齿宽 b
7.模数 设齿轮的齿数为z，则分度圆的周长=zp=πd， 即d=p×z/π
如果取p为有理数，那么d就成了无理数（例如：
z=20，p=10，则 d=p×z/π=10×20/π=63.66203……）。因此，为了 便于计算和测量，我们取m =p/π为参数，于是： d=mz
圆柱齿轮的啮合画法(b)
3.齿轮和齿条啮合的画法
当齿轮直径无限大时,它的齿顶圆、齿根圆、分度圆和齿廓 都变成了直线,齿轮变成为齿条。齿轮齿条啮合时,可由齿轮的 旋转带动齿条直线移动,或反之。齿条和齿轮啮合的画法于齿 轮啮合画法基本相同。
a)轴测图
齿轮齿条的啮合画法
4、标准直齿圆柱齿轮测绘
1）确定齿数 2）测量齿顶圆直径da’
7.6 齿 轮
一、齿轮的作用及分类
齿轮的主要作用是传递动力,改变运动的速度和方向。 根据两轴的相对位置,齿轮可分为以下三类: 圆柱齿轮-----用于两平行轴之间的传动
圆锥齿轮-----用于两相交轴之间的传动 蜗轮蜗杆-----用于两垂直交叉轴之间的传动
直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮
圆锥齿轮
蜗轮蜗杆
二、直齿圆柱齿轮 (一) 直齿圆柱齿轮各部分的名称
2）、蜗轮不为圆的视图中，蜗轮被蜗杆遮挡部分不画。
3）、在剖视图中，当剖切平面通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴 线时，在啮合区内将蜗杆的轮齿用粗实线绘制，蜗轮的轮齿被遮时，在啮合 区内，将蜗轮的外圆、齿顶圆和蜗杆的齿顶线可省略不画；
触点处的公法线与两分度圆公切线
的夹角, 我国标准齿轮分度圆上的
压力角为20°。
两标准直齿圆柱齿轮正确啮合传动 的条件是模数和压力角都相等。
9.传动比i 传动比i为主动齿轮的转速n1（r/min）与 从动齿轮的转速n2（r/min）之比，或从动齿轮的齿 数与主动齿轮的齿数之比。 即 i= n1/n2 = z2/z1
(三) 直齿圆柱齿轮的画法
轮齿部分按规定绘制
其余部分按真实投影绘制
直齿圆柱齿轮的画法
1.单个齿轮的画法
齿分顶度齿圆根和线齿分顶度线 细粗粗点实实划线线线绘绘绘制制制
齿顶圆细实线绘制 或省略不画
剖面过齿轮轴线 轮齿部分按不剖绘制
单个齿轮的画法
齿根细实线绘制 或省略不画
细实线表示齿线的倾斜方向
直齿（外 形图）