10-12 圆弧齿圆柱齿轮传动简介
齿轮传动类型
用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触，啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高，易于形成油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大，故对制造和安装精度要求高。
1.圆柱齿轮传动
用于平行轴间的传动，一般传动比单级可到8,最大20，两级可到45,最大60，三级可到200，最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转／分，圆周速度可到300米/秒。单级效率为0.96～0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平稳，适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合齿轮传动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条传动，可将齿轮的转动变为齿条的直线移动，或者相反。
7.摆线齿轮传动
用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小，耐磨性好，无根切现象，但制造精度要求高，对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。
8.行星齿轮传动 具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多,不同类型的性能相差很大,根据工作条件合理地选择类型是成的普通行星传动，少齿差行星齿轮传动，摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成，具有尺寸小、重量轻的特点，输入轴和输出轴可在同一直线上。其应用愈来愈广泛。
3.双曲面齿轮传动
用于交错轴间的传动。单级传动比可到10，最大到100，传递功率可到750千瓦，传动效率一般为0.9～0.98,圆周速度可到30米／秒。由于有轴线偏置距，可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。
齿轮传动
接触面↓，承载能力↓
传动失效
改善措施：
1）HB↑——[σH] ↑ 2）↑ρ（综合曲率半径） 3）↓表面粗糙度，↑加工精度 4）↑润滑油粘度 ↑接触强度
3.齿面的胶合：
齿面粘连后撕脱
原因：
高速重载；滑动速度大； 散热不良；齿面金属熔化粘连 后撕脱——热胶合 低速重载，由于齿面间油膜 破坏，也会出现胶合——冷胶合
交错轴斜齿轮传动
蜗 轮 蜗 杆 传 动
8avi
4、按齿轮啮合方式
直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动
外齿轮 外啮合齿轮传动 内齿轮 内啮合齿轮传动
齿轮齿条啮合
齿
条Байду номын сангаас
5、按齿轮传动工作条件
◆ 闭式齿轮传动
◆
开式齿轮传动
6、按齿轮圆周速度高低
◆ ◆ ◆ 极低速齿轮传动 低速齿轮传动 中速齿轮传动 小于0.5 m/s
——蜗杆的螺旋升角；
d1 ——蜗杆直径,有标准值，mm； n1 ——蜗杆转速,r/min。
由上式可见，Vs值较大，而且这种滑动是沿着齿长方向 产生的，所以容易使齿面发生磨损及发热，致使齿面产生胶 合而失效。因此，蜗杆传动最易出现的失效形式是磨损和胶 合。当蜗轮齿圈的材料为青铜时，齿面也可能出现疲劳点蚀。 在开式蜗杆传动中，由于蜗轮齿面遭受严重磨损而使轮齿变 薄，从而导致轮齿的折断。 在一般情况下，由于蜗轮材料强度较蜗杆低，故失效大多 发生在蜗轮轮齿上。 避免蜗杆传动失效的措施有：供给足够的和抗胶合性能好 的润滑油；采用有效的散热方式；提高制造和安装精度；选 配适当的蜗杆和蜗轮副的材料等。
原因：σH＞[σH]
脉动循环应力 1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹； 2）节线处常为单齿啮合，接触应力大； 3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成，
齿轮传动课件
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齿轮材料及热处理：锻钢
由于啮合过程中，小齿轮的啮合次数比大齿轮 多，齿根应力较大齿轮大，为了使大、小齿轮 的寿命接近相等，推荐小齿轮的齿面硬度比大 齿轮高30～50HBS。软齿面齿轮常用于对齿轮 尺寸和精度要求不高的传动中。
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齿轮材料及热处理：锻钢
(2) 表面硬化钢和氮化钢。齿轮一般为用锻钢切 齿后经表面硬化处理(表面淬火、渗碳淬火、氮 化等)，淬火后(特别是渗碳淬火)，因热处理变 形大，一般都要经过磨齿等精加工，以保证齿 轮所需的精度。氮化齿轮变形小，在精度低于7 级时，一般不需磨齿。氮化齿轮，因硬化层深 度很小(0.1～0.6mm)，不宜用于有冲击或有磨 料磨损的场合。
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失效形式：齿面胶合
在重载低速齿轮传动中，由于局部齿面啮 合处压力很高，且速度低，不易形成油膜 ，使接触表面膜被刺破而粘着，这种胶合 称为冷胶合。
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失效形式：齿面胶合
减小模数、降低齿高、采用角度变位齿轮 以减小滑动系数，提高齿面硬度，采用抗 胶合能力强的润滑油(极压油)等，均可减缓 或防止齿面胶合。
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直齿圆锥齿轮传动
直齿圆锥齿轮的标准模数为大端模数m，其 几何尺寸按大端计算。 背锥 当量齿轮 正确啮合条件
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受力分析
由于直齿圆锥齿轮的轮齿从大端到小端逐 渐收缩，轮齿沿齿宽方向的截面大小不等 ，受力后不同截面的弹性变形各异，引起 载荷分布不均，其受力和强度计算都相当 复杂，一般以齿宽中点的当量直齿圆柱齿 轮作为计算基础
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圆弧齿轮传动系统：在高速和高精度要求下实现平稳传动的理想选择
圆弧齿轮传动系统：在高速和高精度要求下实现平稳传动的理想选择引言：圆弧齿轮传动系统是一种在高速和高精度要求下实现平稳传动的理想选择。
该系统采用了特殊的齿形设计，使得传动过程中的噪音和振动得到有效控制，同时提高了传动效率和可靠性。
本文将详细介绍圆弧齿轮传动系统的工作原理、优势以及应用领域。
一、圆弧齿轮传动系统的工作原理圆弧齿轮传动系统通过将驱动轴的转动通过齿轮传递给被动轴，实现力矩和速度的传递。
该系统采用了特殊的圆弧齿形设计，使得齿轮在传动过程中具有更大的接触面积，减小了齿面接触应力，从而降低了噪音和振动。
此外，圆弧齿轮的齿数较多，使得传动效率和精度得到了显著提高。
二、圆弧齿轮传动系统的优势1. 高速传动能力：圆弧齿轮传动系统具有较高的齿轮接触面积，可以承受较大的传动力矩和速度，适用于高速传动的需求。
传动效率高，能够满足高速运动要求。
2. 高精度传动：圆弧齿轮传动系统的齿轮齿数较多，齿形设计合理，使得传动过程中的误差得到有效控制。
其齿轮配合精度高，能够实现高精度的传动需求，适用于精密加工和仪器设备等领域。
3. 平稳传动：圆弧齿轮传动系统通过齿形的优化设计，减小了齿面接触应力和齿轮之间的间隙，从而使得传动过程中的噪音和振动得到有效控制。
传动平稳可靠，能够保证设备长时间稳定运行。
4. 系统可靠性高：圆弧齿轮传动系统采用优质的材料和先进的制造工艺，具有良好的硬度和耐磨性。
该系统的传动部件经过精密加工和质量检测，保证了系统的可靠性和寿命。
三、圆弧齿轮传动系统的应用领域1. 工业机械：圆弧齿轮传动系统适用于各种工业机械设备，如机床、数控机床、印刷机械等。
它能够满足高速、高精度的传动需求，保证机器的稳定运行。
2. 汽车工业：圆弧齿轮传动系统在汽车工业中得到广泛应用，特别是在高速变速箱和差速器中。
它能够提供平稳可靠的传动，提高汽车的行驶性能和驾驶舒适性。
3. 航空航天：圆弧齿轮传动系统在航空航天领域也有应用，如飞机发动机、舵机等。
齿轮传动
齿轮传动科技名词定义中文名称：齿轮传动英文名称：gear drive 定义：利用齿轮传递运动和动力的传动方式。
应用学科：机械工程（一级学科）；传动（二级学科）；齿轮传动（三级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
（一）特点齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。
按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。
具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。
齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。
在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递相对位置不齿轮传动远的两轴之间的运动和动力。
齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。
例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。
但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。
（二）类型（1）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：<1>直齿圆柱齿轮传动；<2> 斜齿圆柱齿轮传动<3>人字齿轮传动；<4>锥齿轮传动；<5>交错轴斜齿轮传动。
（2）根据齿轮的工作条件，可分为：<1>开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。
<2>半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
<3>闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。
齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。
齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。
《机械设计基础 》课件第12章
4.内齿轮与齿条
图12-14所示为一内齿圆柱齿轮，内齿轮的轮齿是分 布在空心圆柱体的内表面上的。与外齿轮相比，内齿轮有 下列几个不同点：
(1)内齿轮的齿厚相当于外齿轮的齿槽宽，内齿轮的齿 槽宽相当于外齿轮的齿厚。
(2)内齿轮的齿顶圆在它的分度圆之内，齿根圆在它的 分度圆以外。
图12-15所示为一齿条，它可以看作为齿轮的一种特 殊形式。与齿轮相比，齿条有下列两个主要特点：
图12-1 外啮合齿轮传动
图12-2 内啮合齿轮传动
图12-3 齿轮齿条传动
(2)斜齿圆柱齿轮传动。斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮。 斜齿轮的轮齿与轴线成一定角度，如图12-4所示。斜齿轮 传动也可分为外啮合、内啮合和齿轮齿条传动。
(3)人字齿轮传动。人字齿轮的轮齿成人字形，如图 12-5所示。
图12-4 斜齿圆柱齿轮传动
图12-5 人字齿轮传动
2．空间齿轮传动
空间齿轮传动用于相交轴和交错轴之间的传动。 (1)圆锥齿轮传动。圆锥齿轮传动用于相交轴之间的传 动，有直齿圆锥齿轮传动(如图12-6所示)和曲齿圆锥齿轮 传动(如图12-7所示)。 (2)螺旋齿轮传动。螺旋齿轮传动用于交错轴之间的传 动，如图12-8所示。 (3)蜗轮蜗杆传动。蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间 的传动，如图12-9所示。
a
r1
r2
r1
r2
m 2
(Z1
Z2)
标准安装时两齿轮留有径向间隙c
c (ha* c*)m ha*m c*m
3.连续传动条件
1)渐开线齿轮的啮合过程
图12-19
1为
主动轮，轮2为从动轮，两轮的角速度方向如图所示。
N1N2为啮合线。开始进入啮合时，先是主动轮的齿根部分 与从动轮的齿顶部分接触，啮合的起点为从动轮的齿顶圆
标准件与常用件——齿轮——圆柱齿轮传动
标准件与常用件——齿轮——圆柱齿轮传动 返回“齿轮概述”圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿、人字齿等。
直齿圆柱齿轮是齿轮中常用的一种。
这里只介绍直齿圆柱齿轮。
直齿圆柱齿轮各部分的名称、代号及计算一、各部分的名称、代号1、齿顶圆：齿轮上最大的圆。
其直径用da 表示；2、齿根圆：通过轮齿根部的圆。
其直径用df 表示；3、节圆和分度圆：节圆是两齿轮啮合接触点所形成的圆,用d'表示。
分度圆是加工齿轮时，作为齿轮轮齿分度的圆。
用d 表示。
对于标准齿轮来说，节圆直径和分度圆直径相等。
4、齿高、齿顶高、齿根高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h 表示。
齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha 表示。
齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf 表示。
5、齿距、齿厚、齿槽宽：齿距p 表示，齿厚s 表示，齿槽宽e 表示，标准齿轮s=e,p=s+e 。
6、模数：p/π=m ，m 称为齿轮的模数。
模数是设计和制造齿轮的重要参数，模数愈大，轮齿就愈大；模数愈小，轮齿就愈小。
7、压力角：用α表示标准齿轮的压力角一般为20°。
两齿轮相互啮合，压力角和模数必须相等。
8、传动比：主动齿轮的转数n 1与从动齿轮的转数n 2之比,以i 表示。
i= n 1/ n 2，i ＞1减速 二、几何尺寸计算单个齿轮的规定画法1、在表示齿轮端面的视图中，齿顶圆用粗实线，齿根圆用细实线或省略不画，分度圆用点画线画出；2、另一视图一般画成全剖视图，而轮齿按不剖处理。
用粗实线表示齿顶线和齿根线，用点画线表示分度线；3、若不画成剖视图，则齿根线可省略不画；4、轮齿为斜齿、人字齿时，按图画出，非圆视图画成半剖视或局部剖视，在未剖的部分以三条相互平行的细实线示意轮齿的倾斜方向。
齿轮的啮合画法1、在表示齿轮端面的视图中，啮合区的齿顶圆均用粗实线绘制，如图（c）所示；也可省略不画，但相切的两分度圆须用点画线画出，两齿根省略不画，如图（d）所示；２、若不作剖视，则啮合区的齿顶线不必画出，此时分度线用粗实线绘制，如图（b）所示；3、若不作剖视，则啮合区的齿顶线不必画出，此时分度线用粗实线绘制，如图（a）所示。
齿轮传动的类型及应用
新课引入
想一想： 日常生活中哪里用到了齿轮传 动呢？
钟表、机床、汽车、 减速器等
你或许拥有一块手表，或是 拥有一个闹钟，当你打开机 械式的手表或闹钟的后盖时， 就能看到齿轮是怎样进行啮 合传动的。
3-1齿轮传动概述
齿轮传动——利用齿轮副来传递运动和（或） 动力的一种机械传动。
齿轮传动由主动轮、从动轮和机架组成。
齿轮副是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，并绕其自身的
轴线转动。
齿轮副是高副
一、齿轮传动的基本特点
二、齿轮传动的常用类型
1、按轴的相对位置分类
按轮齿方向 两轴平行
按啮合情况
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动
外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动
4.按使用情况分：
动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。 传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
5.按齿面硬度分：
软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS） 硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）
三、齿轮传动的基本要求
四、渐开线的概念
1．对齿轮齿廓曲线的基本要求
一对啮合齿轮的传动，是靠主动轮齿廓上各点依次 推动从动轮齿廓上各点来实现的。 为了保证齿轮传动的平稳可靠性，必须要求 每对啮合齿廓在任何一点啮合时，都能保持两齿 轮的传动比不变，即能保证恒定的瞬时传动比。
同一圆上 pi si ei
齿顶高ha 三高 齿根高hf
齿全高h
hha hf
齿厚si 齿槽宽ei
rf rb
ra r ri
o
分度圆 齿顶圆 基圆 齿根圆
二、直齿圆柱齿轮的主要参数
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10-12 圆弧齿圆柱齿轮传动简介
由于渐开线齿轮在提高其承载能力方面受到了一定的限 制，不能满足如冶金、采矿、动力等重要的工业部门提出的 越来越高的要求。为此，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出了一种新形的齿轮传动－－圆 弧圆柱齿轮传动，简称圆弧齿轮传动。
10-12 圆弧齿圆柱齿轮传动简介
圆弧齿轮传动的啮合如图 所示。
圆弧齿轮主要特点