齿轮传动 基础知识

齿轮基础知识

齿轮综合知识 直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸代号 1、齿顶圆--齿轮齿顶所在的圆。其直径（或半径）用da（或ra ）表示。 2、齿根圆--齿轮齿槽底所在的圆。其直径（或半径）用df（或rf）表示。 3、分度圆--用来分度（分齿）的圆，该圆位于齿厚和槽宽相等的地方。其直径（或半径）用d（或r表示）。 4、齿顶高--齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha表示。 5、齿根高--齿根圆与分度圆之间的径向距离，用hf表示。 6、全齿高--齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示。显然有： h = ha + hf 7、齿厚--一个齿的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用s表示。 8、槽宽--一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，用e表示。 9、齿距--相邻两齿的同侧齿廓之间的分度圆弧长，用p表示。显然有： p = s + e 10、齿宽--齿轮轮齿的宽度（沿齿轮轴线方向度量），用b表示。 直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸关系 齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 模数m 以z表示齿轮的齿数，那么齿轮的分度圆周长=πd = z p。因此分度圆直径为：d=(p/p)?z, 式中：p/p称为齿轮的模数，用m表示，即 要使两个齿轮能啮合，它们的齿距必须相等。因此互相啮合的两齿轮的模数m必须相等。从d = mz中可见，模数m越大，轮齿就越大；模数m越小，轮齿就越小。 模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来加工制造。为了便于设计和减少加工齿轮的刀具数量，GBI357一78对齿轮的模数m已系列化，如下表所示。 在选用模数时，应优先采用第一系列的模数，其次是第二系列，括号内的尽可能不用。 压力角a (啮合角、齿形角）在节点P处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角，也称压力角。我国采用的压力角a一般为20°，加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角。因此，压力角a=啮合角=齿形角。 当标准直齿圆柱齿轮的模数m确定后，按照与m的比例关系可算出轮齿的各基本尺寸。 1 齿轮传动机构的特点及分类 齿轮传动机构的特点： a. 齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。 b. 齿轮传动主要优点：传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确。 c. 齿轮机构主要缺点：制造及安装精度要求高，价格较贵，不宜用于两轴间距离较大的场合。 齿轮传动机构的分类 按轴的相对位置平行轴齿轮传动机构①

机械基础齿轮传动教案(第四版)

第四章 齿轮传动（10课时） 教 学 目 标 1、了解齿轮传动的分类、特点 2、理解渐开线的形成及性质，了解齿廓的啮合的特点 3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算 4、了解渐开线齿廓的啮合的特点 5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点 7、了解齿轮轮齿失效的形式 教学重点难点 上述3、5两点 【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用 2、链传动的传动比 3、滚子链的组成、标记和特点 第一节齿轮传动的类型及应用 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的类型 齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 两轴平行 两轴不平行 按轮齿方向 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 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动

（1）根据轴的相对位置，分为两大类，即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两轴 不平行） （2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种； （3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、 半 开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外， 不能保证良好润滑）三种； （4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种； （5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种； （6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。 三、齿轮传动的应用 1、传动比 式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点： 优点：能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。 传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s 结构紧凑，可实现较大传动比 传动效率高，使用寿命长，维护简便 缺点：运转中有振动、冲击和噪声 齿轮安装要求高 不能实现无级变速 不适用中心距较大的场合 第二节渐开线齿廓 一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求 一是传动要平稳，二是承载能力要强 二、渐开线的形成、性质 1、 渐开线的形成 当一条动直线（发生线），沿着一个固定的圆（基圆）作纯滚动时，动直线上任意一点K 的轨 迹称为该圆的渐开线。 1212 21n z i n z ==

机械基础教案-齿轮传动

教师授课教案 2016下-2017上学年一学期课程机械基础

教学内容 旧知复习：1.带传动的结构、特点及应用 2.链传动的结构、特点及应用 讲授新课：项目二机械传动 任务2 齿轮传动 一、齿轮传动的特点与类型 1. 与其他传动相比较，齿轮传动具有以下特点： （1）瞬时传动比准确，传动平稳。结构紧凑，适用范围广。 （2）传动精度高；传动效率高，可达99%；工作可靠，寿命长。 （3）可实现两轴平行、交叉、交错的传动。 （4）齿轮需要专用制造设备，成本较高。 2. 齿轮传动的类型 （1）用于两平行轴之间的传动如斜齿轮传动。 （2）用于两相交轴之间的传动如圆锥齿轮传动。 （3）用于两相错轴之间的传动如蜗杆传动。 二、渐开线直齿圆柱齿轮轮齿的各部分名称、基本参数和几何尺寸 1. 渐开线的形成及性质 (1) 渐开线的形成 当一条直线沿固定的圆周边缘作无滑动的纯滚动时，该直线上任一点K 的运动轨迹，称为该圆的渐开线，如图2-24所示。称该直线为发生线；该不动的圆为基圆。 （2）渐开线的性质 ①发生线沿基圆边缘滚过的长度KB，等于基圆上被滚过的圆弧长AB，

即KB=AB。 ②渐开线上任一点K的法线必与基圆相切。切点B是渐开线上K点的曲率中心，线段KB是K点的曲率半径。 ③渐开线的形状取决于基圆的大小。 ④基圆内无渐开线。 2. 渐开线直齿圆柱齿轮轮齿的各部分名称 （1）齿顶圆齿顶所在的圆称为齿顶圆，齿顶圆直径用d a 表示。 （2）齿根圆齿槽底部所在的圆称为齿根圆，齿根圆直径用d f 表示。 （3）齿厚同一轮齿上左、右两齿廓之间的某一圆周弧长称为齿厚，分度圆上的齿厚用s表示。 （4）齿槽宽相邻两齿之间的某一圆周弧长称为齿槽宽，分度圆上的齿槽宽用e表示。 （5）齿距相邻两齿同一侧齿廓圆周弧长称为齿距，分度圆上的齿距用p表示。 （6）分度圆轮齿上齿厚等于齿槽宽所在的圆称为分度圆，分度圆直径用d表示。 (7) 齿顶高分度圆到齿圆顶之间的径向距离称为齿顶高，用h a 表示。 (8) 齿根高分度圆到齿根圆之间的径向距离称为齿根高，用h f 表示。 （9）齿全高齿顶圆到齿根圆之间的径向距离称为齿全高，用h表示。 （10）中心距两传动齿轮中心的距离称为中心距，用a表示。 3. 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 （1）齿数z 齿轮圆周上轮齿的总数称为齿数。 （2）模数m齿轮几何尺寸的重要参数。 （3）压力角α压力角指轮齿速度方向与受力方向所夹的锐角，通常指分度圆上的压力角α。我国规定分度圆上的标准压力角为20o。 （4）顶高系数h* a 标准齿轮的齿顶高系数h* a ＝1。 （5）顶隙系数c*标准齿轮的顶隙系数c*＝0.25。 4. 渐开线直齿标准圆柱齿轮的几何尺寸计算

齿轮基本知识问题及答案

齿轮基本知识问题及答案 基本概念题和答案 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本 定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 3.什么是共轭齿廊？ 答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 4.渐开线是如何形成的？有什么性质？ 答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。 性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。 （2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。 （3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。 （4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。 （5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。 （6）基圆内无渐开线。 5.请写出渐开线极坐标方程。 答：rk = rb / cos αkθk= inv αk = tgαk一αk 6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？ 答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆 （2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即 i12 ＝ω1 / ω2 ＝O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数 7．什么是啮合线？ 答：两轮齿廓接触点的轨迹。 8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？ 答：（1）传动比恒定，因为i12 ＝ω1 /ω2＝r2′/r1′ ，因为两基圆的同侧内公切线只有一条，并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线，因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。 （2）中心距具有可分性，转动比不变，因为i12 ＝ω1/ω2＝rb2 / rb1 ，所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定，与中心距无关。 （3）齿廓间正压力方向不变，因为齿廓间正压力方向是沿接触点的公法线方向，这公法线又是两基圆同侧内公切线，并且只有一条所以齿廓间正压力方向不变。 （4）啮合角α随中心距而变化，因为a COSα = a′COSα′。 （5）四线合一，1.啮合线是两基圆同侧内公切线，2. 是齿廓接触点的公法线，3.接触点的轨迹是啮合线，4.是齿廓间正压力作用线又是接触点曲率半径之和。 9.什么是模数和分度圆？ 答：m = p / π为模数，m 和α为标准值的那个圆称为分度圆。

机械基础齿轮传动教案

第四章齿轮传动（10课时） 教学目标 1、了解齿轮传动的分类、特点 2、理解渐开线的形成及性质，了解齿廓的啮合的特点 3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算 4、了解渐开线齿廓的啮合的特点 5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点 7、了解齿轮轮齿失效的形式 教学重点难点 上述3、5两点 【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用 2、链传动的传动比 3、滚子链的组成、标记和特点 第一节齿轮传动的类型及应用 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的类型

齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 （1）根据轴的相对位置，分为两大类，即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两轴 不平行） （2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种； （3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、 半 开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外， 不能保证良好润滑）三种； （4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种； （5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种； （6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。 三、齿轮传动的应用 1、传动比 式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点： 优点：能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。 传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s 两轴平行 两轴不平行 按轮齿方向 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 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动

齿轮学基础知识

齒輪學基礎知識 一.齒輪之功用 a.能夠傳達動力. b.能通過先選配齒數組合,獲得任意正確的速度比. c.能通過增減齒輪組合數,改變各軸之間的相互位置關係. 二.齿轮的种类 齿轮有许多种类，根据轴向和位置关系可大致分为3类：①平行轴②交叉轴类③偏移轴。 ①平行轴类 （正齿轮） 齿向与轴平行的齿轮，最为常用。 （斜齿轮） 齿向沿螺旋线回转。 正齿轮是1个齿或2个齿反复地啮合，而 斜齿轮的啮合率则上升，为2或3个齿。 因此斜齿轮噪音低而强度大。 齿向分左旋和右旋两种。同为左旋或同为 右旋都不能啮合。使用时应使左旋和右旋 啮合。 （齿条） 一般圆形齿轮的齿形是一种称为渐开线 的曲线，而这种齿条则是一条直线，且呈 锯齿状。啮合对象是斜齿轮时则称作斜齿 条。 （齿条） （斜齿条）

（内齿轮） 是一种轮齿向内且位于圆筒内部的齿 轮。多与结构复杂、被称为行星齿轮的齿轮配套使用。 （人字齿轮） 由齿向不同的上下两部分构成的一种齿轮。 斜齿轮啮合时所产生的力会使两个齿轮 发生轴向错位，但人字齿轮则没有错位现象。 ②交叉轴类 （伞齿轮） 正齿轮为圆柱状，而伞齿轮则是名副其实的伞状（圆锥状）。 常用于塑料玩具汽车来改变转轴方向。 （螺旋伞齿轮） 是伞齿轮的斜齿版。与斜齿轮相同，噪音低和强度大是其特点。

③偏移轴类 （蜗轮蜗杆） 想要极度降低转速时使用。正齿轮的轮齿会 发出撞击声，而蜗轮则不会发出这种声音。 三. 精度等级執行規範 JIS:日本国家工业齿轮规范 JGMA:日本齿轮工会规范 AGMA:美国齿轮工会规范 DIN:德国齿轮工会规范 四.正齒輪各部位之名稱及定義: 1.模數(M):表示公制齒輪上齒的大小. 2.齒數(Z):一個齒輪齒的數量. 3.壓力角(a):指一對嚙合齒輪間之壓力線與節圓在節點之公切線所夾之角度.常用 壓力角有14.5°; 20°; 22.5° 4.節圓:為節線在圓周上的軌跡,即互相嚙合的兩齒間假想互為滾動之圓.為 齒輪設計與制造上的主要數據. 5.基圓:與壓力角線相切之圓,即產生漸開線齒廓之圓. 6.齒冠圓:為通過齒輪頂部之圓. 7.齒根圓:為通過齒輪根部之圓. 8.齒冠:又稱齒頂高,為齒冠圓與節圓半徑之差. 9.齒根:又稱齒底高,為節圓與齒根圓半徑之差. 10.齒深:即全齒高,齒冠與齒齒根之和.

机械设计基础齿轮传动设计例题

例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。 解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。 对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。

4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数 小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm

(完整版)机械基础轮系练习题

XXXXX学校《机械基础》练习题 一、填空题 1．由一系列相互啮合齿轮所构成的传动系统称为_________． 2．按照轮系传动时各齿轮的轴线位置是否固定，轮系分为________和________两大类． 3．当轮系运转时，所有齿轮几何轴线的位置相对于机架固定不变的轮系称为_______． 4．轮系中，既有定轴轮系又有行星轮系的称为________． 5．采用行星轮系，可以将两个独立的运动_______为一个运动，或将一个运动_______为两个独立的运动．6．轮系中含有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条，其各轮转向只能用_________的方法表示． 7．定轴轮系中的传动比等于_________的转速之比，也等于该轮系中________与_______之比． 8．在各齿轮轴线相互平行的轮系中，若齿轮的外啮合对数是偶数，则首轮与末轮的转向_______；若为奇数，则首轮与末轮的转向__________． 9．在轮系中，惰轮常用于传动距离稍__________和需要改变________的场合． 10.在轮系中，末端件若是齿轮齿条，它可以把主动件的________运动变为齿条的______运动． 11.轮系的特点：(1)可获得_________的传动比；(2)可实现__________距离传动；(3)可实现________、________要求；(4)可_________或__________运动． 12.平面定轴轮系中传动比计算公式为_________，其中(-1)的n次方，n表示 ________．若(-1) 的n次方为正，则首、末两轮转向____． 13.定釉轮系中任一从动件的转速计算公式为______________________. 14.定轴轮系末端通常有下列三种传动形式，则末端件的移动速度v(或移动距离L)的计算公式分别为： (1)末端为螺旋传动时：________________ (2)末端为滚动轮传动时：______________ (3)末端为齿轮齿条传动时：_____________ 二、单选题 1．若齿轮与轴之间( )，则齿轮与轴各自转动，互不影响． A.空套 B．固定 c．滑移 D．空间配合 2．如图所示的轮系中，设已知Z1= Z2=Z3′=Z4= 20，Z3=Z5= 60，又齿轮1、3、3′与5同轴线，试求传动比i15。( ) A.3 B．6 C．9 D． 12 3．汽车后桥传动轴部分组成的轮系为( ) A.平面定轴轮系 B．空间定轴轮系 c．周转轮系 D．都有可能 4．定轴轮系传动比大小与轮系中惰轮的齿数 ( ) A.无关 B．有关，成正比 C．有关，成反比D．有关，不成比例 5．若主动轴转速为1 200 r/min，若要求从动轴获得12 r/min的转速，应采用( )传动． A. -对直齿圆柱齿轮 B．链 c．轮系 D．蜗轮蜗杆6．关于轮系的说法，正确的是 ( ) A.所有机械传动方式中，轮系的传动比最大 B．轮系靠惰轮变速，靠离合器变向 C．周转轮系只能实现运动的合成与分解 D．轮系的传动比，是构成该轮系所有机械传动方式传动叱的连乘积 7．在轮系中，两齿轮间若增加( )个惰轮时，首、末两轮的转向相同． A.奇数 B．偶数 c．任意数 D．以上都可以 8．轮系的末端是螺旋传动，已知末端轴转速行n=80 r/min，三线螺杆的螺距为4 mm，则螺母每分钟移动距离为( )mm． A. 240 B．320 C．960 D. 160 9．轮系的末端是齿轮齿条传动，已知小齿轮的模数，m=3 mm，齿数z=25，末轴转速n=75r/mln，则齿条每分钟移动的距离为( )mm. A．17662.5 B．5625 C.5887.5 D．8331 10.如图所示轮系，Ⅳ轴可得到几种转速( ) A.3种 B．6种 C．9种 D．12种 三、计算题 1．如图所示为多刀半自动车床主轴箱传动系统．已知带轮直径D1=D2-=180 mm，z1=45，z2=72，z3=36，z4 =81，z5 =59，z6 =54，z7=25，z8=88.试求当电动机转速n=1443 r/min时，主轴Ⅲ的各级转速.

中职机械基础齿轮传动、涡轮传动试题

齿轮传动、蜗轮传动测试题 姓名：__________________________班级：__________________________ 一、选择题 1．我国标准规定，一般标准渐开线直齿圆柱齿轮的压力角为 A．25°B．22.5°C．20°D．15° 2．相同齿数的齿轮，模数越大，齿轮的几何尺寸 A．越大B．越小C．不变D．无法确定 3．蜗轮蜗杆传动属于 A．交错轴齿轮传动 B．相交轴齿轮传动 C．平行轴齿轮传动 D．间歇传动 4.下列机械传动中，结构紧凑，能获得较大传动比的是（） A.齿轮传动 B.链传动 C.蜗杆传动 D.平带传动 5，直齿锥齿轮（）的模数是标准值 Ａ，平均分度圆上Ｂ，大端上Ｃ，小端上 6.一对标准直齿圆柱齿轮在以标准中心距安装时，两轮分度圆（） Ａ，相交Ｂ，相切Ｃ，不接触 7.齿轮传动的特点有（）。 A.传递的功率和速度范围较大 B.也可利用摩擦力来传递运动或动力 C.传递效率低，但使用寿命长 D.齿轮的制造、安装要求不高 8.开式齿轮传动，齿面常出现什么磨损？（） A、磨粒磨损 B、粘着磨损 C、疲劳磨损 D、腐蚀磨损 9.标准直齿圆柱齿轮的分度圆齿厚（）齿槽宽。 A，等于B，大于C，小于D，不确定 10. 高速重载的齿轮传动,由于啮合处的散热不好产生高温,加上油膜的挤压,会造成[ ] A 齿面磨损 B 齿面点蚀 C 齿面胶合 D 塑变 11.下列传动中可以用于两轴相交的场合的是（） A，链传动B，直齿圆柱齿轮传动C，直齿圆锥齿轮传动D，蜗杆传动 12.与齿轮传动相比较，（）不能作为蜗杆传动的优点。 A. 传动平稳，噪声小 B. 传动效率高 C. 可产生自锁 D. 传动比大 13.在蜗杆传动中，当其他条件相同时，减少蜗杆头数z1，则（）。A. 有利于蜗杆加工 B. 有利于提高蜗杆刚度 C. 有利于实现自锁 D. 有利于提高传动效率 二、判断题 1．渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是两齿轮的模数与压力角分别相等，且等于标准值。（） 2．蜗杆传动中蜗杆只能作为主动件，蜗轮只能作为从动件。（） 3．斜齿轮传动会产生轴向力。（） 4．适当提高齿面硬度，都可以有效地防止或减速减缓齿面点蚀，磨损,胶合和塑性变形这四种失效形式。（） 5.当模数一定时，齿轮齿数越多，其几何尺寸越小，承载能力越小（） 6.由于蜗轮和蜗杆之间的相对滑动较大，更容易产生胶合和磨粒磨损。（） 7.蜗杆传动具有传动比大的特点。（） 8、蜗杆传动中，一般蜗轮为主动件，蜗杆为从动件。（） 9.蜗杆的头数越小，蜗杆的传动比就越大。（） 10.不同齿数，相同模数的标准渐开线直齿圆柱齿轮分度圆上的压力角相等，齿厚不等。（） 三、名词解释 1．渐开线 四、简答题 1．分析蜗杆传动的优缺点。

齿轮基础知识问答

齿轮基础知识问答 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 3.什么是共轭齿廊？ 答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 4.渐开线是如何形成的？有什么性质？ 答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。 性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。 （2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。 （3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。 （4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。 （5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。 （6）基圆内无渐开线。 5.请写出渐开线极坐标方程。 答：rk = rb / cos αk θk= inv αk = tgαk一αk 6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？ 答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆 （2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即 i12 ＝ω1 / ω2 ＝O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数 7．什么是啮合线？ 答：两轮齿廓接触点的轨迹。 8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？ 答：（1）传动比恒定，因为i12 ＝ω1 /ω2＝r2′/r1′ ，因为两基圆的同侧内公切线只有一条，并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线，因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。 （2）中心距具有可分性，转动比不变，因为i12 ＝ω1 /ω2＝rb2 / rb1 ，所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定，与中心距无关。

齿轮箱设计基础知识

目录 1 机械制图基础知识 (1) 1.1 尺寸注法的常用简化表示法 (1) 1.2 中心孔表示法 (2) 1.2.1 75°、90°中心孔 (3) 1.2.2 60°中心孔 (4) 1.3 退刀槽 (5) 1.4 焊缝 (6) 1.5 装配通用技术条件 (7) 1.5.1 连接装配方式 (7) 1.5.2 滚动轴承的装配 (8) 1.5.3 齿轮与齿轮箱装配 (9) 2 螺纹及螺纹连接 (10) 2.1 螺纹的标记方法 (10) 2.2 螺塞与连接螺孔尺寸 (10) 2.3 孔沿圆周的配置 (11) 2.4 螺栓和螺钉通孔尺寸 (11) 2.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸 (11) 2.6 普通螺纹的余留长度 (11) 2.7 扳手空间 (12) 3 键连接 (13) 3.1 平键键槽的尺寸与公差 (13) 3.2 普通平键的尺寸与公差 (14) 4 轴承的选型 (15) 4.1 轴承的分类 (15) 4.2 轴承与轴的配合 (16) 4.3 轴承与外壳的配合 (17) 4.4 配合表面的粗糙度和形位公差 (17) 4.5 选择润滑油或润滑脂的一般原则 (18)

4.6 轴承配置 (19) 5 渐开线圆柱齿轮 (22) 5.1 渐开线圆柱齿轮模数 (22) 5.2 传动参数选择 (23) 5.3 变位齿轮传动 (24) 5.4 最少齿数 (25) 5.5 标准齿轮传动的几何计算 (25) 5.6 高变位齿轮传动的几何计算 (26) 5.7 角变位齿轮传动的几何计算 (27) 5.8 端面重合度εα的确定 (29) 6 减速器设计 (31) 6.1 焊接箱体钢板厚度及焊接尺寸 (31) 6.2 箱体结构设计 (31) 6.3 减速器附件 (35) 6.3.1 油尺和油尺套 (35) 6.3.2 透气塞 (36) 6.3.3 通气罩 (36) 6.3.4 螺塞 (36) 6.3.5 视孔盖 (37) 6.4 齿轮传动的润滑 (37) 6.5 减速器技术要求 (38) 7 齿轮传动设计计算 (39) 7.1 轮齿受力计算 (39) 7.2 齿轮主要尺寸的初步确定 (39) 7.2.1 齿面接触强度 (39) 7.2.2 初步确定模数、齿数 (40) 7.3 齿轮疲劳强度校核计算 (41) 7.3.1 齿面接触强度校核 (41) 7.3.2 轮齿弯曲强度校核 (45) 7.4 计算例题 (46)

高职《机械设计基础》齿轮传动教案

****职业技术学院教案

（2）渐开线上任意一点的法线必切于基圆。 （3）渐开线上各点压力角不等，离圆心越远处的压力角越大。基圆上压力角为零。渐开线上任意点K处的压力角是力的作用方向（法线方向）与运动速度方向（垂直向径方向）的夹角αK（图10-1），由几何关系可推出 K b 1 K cos r r - = α（10-1）式中r b—基圆半径，r K—K点向径 （4）.渐开线的形状取决于基圆半径的大小。基圆半径越大，渐开线越趋平直（图10-2）。 （5）.基圆以内无渐开线。 图10-1 渐开线的形成及压力角10-2 渐开线形状与基圆大小的关系 10.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 两相互啮合的齿廓E1和E2在K点接触（如图10-3），过K点作两齿廓的公法线nn，它与连心线O1O2的交点C称为节点。以O1、O2为圆心，以O1C（r1'）、O2C（r2'）为半径所作的圆称为节圆，因两齿轮的节圆在C点处作相对纯滚动，由此可推得 ' 1 ' 2 1 2 2 1 r r C O C O i= = = ω ω （10-2）一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线被齿廓接触点的公法线所分割的两线段长度成反比，这个定律称为齿廓啮合基本定律。由此推论，欲使两齿轮瞬时传动比恒定不变，过接触点所作的公法线都必须与连心线交于一定点。 10.2.3 渐开线齿廓的啮合特性 1. 渐开线齿廓能保证定传动比传动 一对齿轮传动，其渐开线齿廓在任意点K接触（图10-3），可证明其瞬时传动比恒定。过K点作两齿廓的公法线nn，它与连心线O1O2交于C点。由渐开线特性推知齿廓上各点法

线切于基圆，齿廓公法线必为两基圆的内公切线N1N2，N1N2与连心线O1O2交于定点C。 2. 中心距的可分性 由△N1O1C∽△N2O2C，可推得 1b 2 b 1 2 2 1 r r C O C O i= = = ω ω （10-3）渐开线齿轮制成后，基圆半径是定值。渐开线齿轮啮合时，即使两轮中心距稍有改变，过接触点 齿廓公法线仍与两轮连心线交于一定点，瞬时传动比保持恒定，这种性质称为渐开线齿轮传动的可分离性，这为其加工和安装带来方便。 图10-3 齿廓啮合基本定律图10-4 渐开线齿廓啮合 3. 齿廓间的正压力方向不变 齿轮无论在哪点接触，过接触点做公法线，公法线总是两圆的内公切线n1n2。 1．分度圆、模数和压力角（图10-5） 齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆称为分度圆，分度圆以d表示。相邻两齿同侧齿廓间的分度圆弧长称为齿距，以p表示，p=πd/z，z为齿数。齿距p与π的比值p/π称为模数，以m表示。模数是齿轮的基本参数，有国家标准，见表4-1。由此可知： 齿距p= mπ （4-4）分度圆直径d= m z （4-5）渐开线齿廓上与分度圆交点处的压力角α称为分度圆压力角，简称压力角，国家规定标准压力角

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渐开线标准直齿齿形：轮齿的轮廓线就是渐开线。 一：基本概念介绍 渐开线： 将一端系有铅笔的线缠在圆筒的外周上，然后在线绷紧的状态下将线渐渐放开。此时，铅笔所画出的曲线即为渐开曲线。圆筒的外周被称为基圆。 一个示例：8齿渐开线齿轮示例。 将圆筒8等分后，系上8根铅笔，画出8条渐开曲线。然后，将线向相反方向缠绕，按同样方法画出8条曲线，这就是以渐开曲线作为齿形，齿数为8的齿轮。 当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹k0k，称为该圆的渐开线。

渐开线的性质 (1)直线NK = 曲线N K0 (2) 渐开线上任意一点的法线必切于基圆，切于基圆的直线必为渐开线上某点的法线。与基圆的切点Ｎ为渐开线在ｋ点的曲率中心，而线段NK是渐开线在点ｋ处的曲率半径。 (3)渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ愈远，压力角愈大。 (4)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成为斜直线。（故齿条的齿轮廓线为斜线） (5)基圆内无渐开线。

渐开线的方程式 rk为渐开线再任意点K的向径。

模数： 模数是决定齿大小的因素。齿轮模数被定义为模数制轮齿的一个基本参数，是人为抽象出来用以度量轮齿规模的数。目的是标准化齿轮刀具，减少成本。直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表。 分度圆上的齿距p对Π的比值称为模数，用m表示，单位为mm，即m=p/Π，已标准化。模数是齿轮的主要参数之一，齿轮的主要几何尺寸都与模数成正比，m越大，则齿距p越大，轮齿就越大，轮齿的抗弯能力就越强，所以模数m又是轮齿抗弯能力的标志。 不同模数的轮齿大小对比。

全面各种齿轮的基本知识及其画法

齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。依据两齿合齿轮轴线在空间的相对位置不同，常见的齿轮传动可分为下列三种形式（图9-43）： (1) 圆柱齿轮传动——有于两平行之间的传动。 (2) 圆锥齿轮传动——用于两相之间的传动。 (3) 蜗杆蜗轮传动——用于两交叉之间的传动。 齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动（图9-44），可用于转动和移动之间的运动转换。 常见的齿轮轮齿是直齿和斜齿。齿轮又有标准齿和非标准齿之分，具有标准齿的齿轮称为标准齿轮。本节介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知识与规定画法。

一、直齿圆柱齿轮（直齿轮） (一) 直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数（图9-45） 1、齿顶圆（直径d1） 通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面。齿顶圆柱面与端平面的交线称为 齿顶圆。 2、齿根圆（直径d2） 通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面。齿根圆柱面与端平面的交线称为 齿根圆。 ３.分度圆（直径d） 齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。它位于齿顶圆和齿根圆之间，是一个约定的假想圆。 ４.节圆（直径d） 两齿轮合时，位于连心线OO上的两齿廓点P，称为节点。分别以O O为圆心，OP为半径所作的两个相切的园称为节圆。正确安装的标准齿轮的d=d。

5.齿高h 轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高。齿高h分为齿顶高h，齿 根高h两段（h=h+h）: 齿根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离； 吃根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离； 6.齿数z 即轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。 8.模数m 由于分度圆周长πd=pz 所以 d=p/πz 令 p/π=m 则 d=mz 式中m称为齿轮的模数，它等于齿距与圆周率π的比值。模数以毫米为单位，为了便于设计和制造，模数的数值已标准化，如图9-12所示。 模数是设计、制造齿轮的重要参数。由于模数m与齿距p成正比。而p决 定了轮齿的大小，所以m的大小反映了轮齿的大小。模数大，轮齿大，在其他条件相同的情况下，轮齿的承载能力也就大，反之承载能力就小。另外， 能配对折合的两个齿轮，其没，模数必须相等。加工齿轮也须选用与齿轮模 数相同的刀具，因而模数又是选择刀具的依据。 9.压力角、齿形角a 如图9-45所示，轮齿在分度圆上齿合点p的受力方向（即渐开线齿廓曲线 的法线方向）与该点的瞬时速度方向（分度圆的切线方向）所夹的锐角a称为压力角。我国规定的标准压力角a=20度。 加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为吃形角。故齿形角也为20度，也 用a表示。

机械基础轮系习题

1 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（） 周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（） 行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。（） 平面定轴轮系传动比的大小等于（ 1 ）；从动轮的回转方向可用（ 1 ）方法来确定。 所谓定轴轮系是指①（ 1 ），而周转轮系是指②（ 1 ） 在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n 1 1440 = r/min,转动方向如图 示，其余各轮齿数为：z 2 40 ?=，z 2 20 ' =，z 3 30 =，z 3 18 ' =，z 4 54 ?=，试： （1）说明轮系属于何种类型； （2）计算齿轮4的转速n 4 ； （3）在图中标出齿轮4的转动方向。 在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向。

1、在图示的轮系中，已知各轮齿数为z z z z z 1235620 =====，已知齿轮1、4、 5、7为同轴线，试求该轮系的传动比i 17 。 2、在图示的轮系中，已知z 1 24 =，z 2 18 =，z 3 15 =，z 3 30 ' =，z 4 105 =，当轴转 速n I =19r/min时，试求轴和轮2的转速n I I ，n 2 。

3、计算图示轮系的传动比i H 1，并确定输出杆H的转向。已知各轮齿数z 1 1 =， z 2 40 =， z 224 '=，z 3 72 =，z 3 18 ' =，z 4 114 =，蜗杆左旋，n 1 转向如图示。 4、在图示增速器轮系中，设已知各轮齿数为z z z z z z 123456 ,,,,,。试求 传动比i 16 。

齿轮基本知识

齿轮基本知识 1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本 定律的作用是什么？ 答：一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比，这一规律称为齿廓啮合基本定律。若所有齿廓接触点的公法线交连心线于固定点，则为定传动比齿廓啮合基本定律。 作用；用传动比是否恒定对齿廓曲线提出要求。 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 答：齿廓接触点的公法线与连心线的交点称为节点，一对齿廓啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线是圆形的称为节圆。具有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。 3.什么是共轭齿廊？ 答：满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 4.渐开线是如何形成的？有什么性质？ 答：发生线在基圆上纯滚动，发生线上任一点的轨迹称为渐开线。 性质：（1）发生线滚过的直线长度等于基圆上被滚过的弧长。 （2）渐开线上任一点的法线必切于基圆。 （3）渐开线上愈接近基圆的点曲率半径愈小，反之则大，渐开线愈平直。 （4）同一基圆上的两条渐开线的法线方向的距离相等。 （5）渐开线的形状取决于基圆的大小，在展角相同时基圆愈小，渐开线曲率愈大，基圆愈大，曲率愈小，基圆无穷大，渐开线变成直线。 （6）基圆内无渐开线。 5.请写出渐开线极坐标方程。 答：rk = rb / cos αkθk= inv αk = tgαk一αk 6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？ 答；（1）由渐开线性质中，渐开线任一点的法线必切于基圆 （2）两圆的同侧内公切线只有一条，并且两轮齿廓渐开线接触点公法线必切于两基圆，因此节点只有一个，即 i12 ＝ω1 / ω2 ＝O2P / O1P ＝r2′/ r1′= rb2 / rb1 = 常数 7．什么是啮合线？ 答：两轮齿廓接触点的轨迹。 8．渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？ 答：（1）传动比恒定，因为i12 ＝ω1 /ω2＝r2′/r1′ ，因为两基圆的同侧内公切线只有一条，并且是两齿廓接触点的公法线和啮合线，因此与连心线交点只有一个。故传动比恒定。 （2）中心距具有可分性，转动比不变，因为i12 ＝ω1 /ω2＝rb2 / rb1 ，所以一对齿轮加工完后传动比就已经确定，与中心距无关。

(完整版)机械设计基础齿轮传动设计例题

例 1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传 动。传递功率 P=2.7kW ，小齿轮转速 n 1=350r/min ，传动比 i=3.57。 输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命 10 年，每年工作 300天。 解： 1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故 初选择 8 级精 度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。 参考表 5-6， 小齿轮选用 45 钢调质处理，齿面硬度 220~250HBS ，σHLim1 =595MPa ， σ FE1=230MPa ；大齿轮选用 45 钢正火处理，齿面硬度 170~200HBS ， σ HLim2 =520MPa ，σ FE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数 z 1=24，则 z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取 z 2=87。 故实际传动比 i=z 2/ z 1=87/ 24=3.62，与要求的传动比 3.57 的误差小于 3%。 对于齿面硬度小于 350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面 接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 1）查表 5-8，原动机为电动机， 工作机械是输送机， 且工作 平稳， 取载荷系数 K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 T 1 9550 P 9550 2.7 73.671N m 1 n 1 350 设计公式 5-48 d 1 2000KT 1 2 u 1 Z E Z H Z

3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd=1

4）查表 5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数 Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数 Z H =2.5， 取重合度系数 Z ε=0.9 6）计算许用接触应力 H HLim Z N Z W Z X S H ① 应力循环次数 小齿轮 N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08 ×108 大齿轮 N 2= N 1/i=10.08×108/ 3.62=2.78×108 ② 据齿轮材料、热处理以及 N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表， 不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数 软齿面故 ZW=1，ZX=1 。 ③ 一般传动，取安全系数 S H =1.1 ④ 计算许用接触应力 取小值 [σH2]代入计算 7）计算 8）计算主要尺寸 ① 模数 m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表 5-2，取标准值 m=4mm 。 ② 分度圆直径 d 1=mz 1=4× 24=96mm Z N1=1， Z N2=1，两齿轮均为 H1 HLim 1Z N 1Z W Z X S H1 595 1 1.1 540.9MPa H2 HLim2 Z S N H 22Z W Z X 5210.11 427.7MPa d 1 3 2000KT 1 2 u 1 Z E Z H Z 3 2000 1.2 73.671 3.62 1 3.62 2 189.8 2.5 0.9 427.7 81.56mm