齿轮传动的特点
带传动的类型与特点
带传动的类型与特点传动系统是指在机器或设备中传递动力或扭矩的重要组成部分。
传动系统可以将电机、发动机或其他动力源的轴上的动力传递到所需的位置。
在机器或设备中，有各种不同的传动系统可供选择，每种传动系统都有其适用的特定应用和特点。
本文将介绍几种带传动类型及其特点。
1. 齿轮传动齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其原理是通过齿轮之间的接触实现动力的传递。
它由两个或更多的齿轮组成，其中一个齿轮称为“驱动齿轮”，另一个齿轮称为“从动齿轮”，它们通过齿轮齿合的方式使得动力传递。
齿轮传动有以下特点：- 高效：齿轮传动具有高效率，通常可以达到95%以上的传动效率，因此它是经济高效的传动方式。
- 精度高：齿轮传动的齿轮可以制造得非常精密，齿隙和齿形的精度对齿轮传动的效果和寿命有着直接的影响。
- 负载能力大：齿轮传动能传递较大的扭矩和负载。
它的负载能力受到齿轮尺寸和材料的限制。
2. 皮带传动皮带传动是一种可靠的机械传动方式，其原理是通过皮带的带动来实现动力的传递。
它由两个或多个皮带轮和一条皮带组成。
皮带传动有以下特点：- 可靠性高：皮带传动具有很高的可靠性，由于皮带的弹性和扭曲能够吸收一定的冲击和振动，同时可拆卸的套筒设计也使其易于维修和更换。
- 噪音小：相对于其他机械传动方式，皮带传动的噪音较小，这是由于它的振动较小。
- 节约空间：皮带传动不需要太多的安装空间，只需考虑皮带轮的直径和皮带长度。
这使得它在空间受限的应用中非常有用。
3. 链条传动链条传动是一种基于滚柱和链条的机械传动方式。
它由一个或多个滚柱和一条或多条链组成。
与皮带和齿轮传动不同，链条传动需要润滑油来确保滚柱和链条的顺畅运转。
链条传动有以下特点：- 正确的选择：链条的应用范围很广，可以选择适合不同负载的不同类型的链条。
正确的选择和使用很重要。
- 寿命长：链条传动的寿命高于皮带传动。
这是由于链条可靠性高，在施工、冲击和震动等情况下不易损坏。
综上所述，以上三种机械传动方式都有自己的优点和适用范围。
常见的三种传动方式及特点
常见的三种传动方式及特点
在机械制造中，传动方式是非常关键的部分。
传动方式的选择不仅关系到机器的稳定性、可靠性和寿命，还影响到机器的性能和效率。
目前在机械传动中，常见的传动方式主要有以下三种：
1. 齿轮传动
齿轮传动是一种常见的机械传动方式，它通过齿轮之间的啮合来传递力量和转矩。
齿轮传动的特点是传动效率高、传动精度高、可靠性高、寿命长、承载能力大等。
但是，齿轮传动也存在着噪音大、体积大、加工难度大、成本高等缺点。
2. 带传动
带传动是一种通过带子来传递力量和转矩的传动方式。
带传动的特点是结构简单、成本低、运转平稳、减震效果好等。
但是，带传动也存在着传动效率低、传动精度低、使用寿命短等缺点。
3. 链传动
链传动是一种通过链条来传递力量和转矩的传动方式。
链传动的特点是传动效率高、传动精度高、承载能力大、寿命长等。
但是，链传动也存在着噪音大、维护难度大等缺点。
综上所述，不同的传动方式各有优缺点，应根据具体使用情况和要求进行选择。
- 1 -。
第9章_齿轮传动
直齿
斜齿 人字齿轮
外啮合 内啮合
齿轮齿条 直齿
两轴相交 圆锥齿轮传动 斜齿
空间齿轮传动 （两轴不平形）
两轴交错
蜗杆传动
曲齿
交错轴斜齿轮传动
三、齿轮结构
• 齿轮轴：齿轮与轴做成一体，一般用于直 径很小的齿轮。
• 制造工艺复杂，同时制造，同时报废。
• 实心式齿轮：齿顶圆直径da≤160mm • 齿轮与轴分开制造
当基圆半径趋 于无穷大时，渐开 线成为斜直线。它 就是渐开线齿条的 齿廓。
C3
C2
C1
K
N1 N2
ri
rb2
O2
O
3
8
推论
➢ 同一基圆上渐开线形状相同
➢ 同一基圆所生成的同向渐开
线为法向等距曲线
A2
A1
➢ 两反向渐开线公法线处处相
等（等于两渐开线间的基圆
弧长）
➢ 同一基圆上任意两条渐开 线的公法线处处相等
C1
N1 N2
C3
N1 K1
N2
N
K2
O
4、 基圆以内无渐开线。
弧长等于发生线， 基圆切线是法线， 曲线形状随基圆， 基圆内无渐开线。
5、渐开线上点Ｋ的压力角
在不考虑摩擦力、重力和惯性力
的条件下，一对齿廓相互啮合时，齿
轮上接触点Ｋ所受到的法线与受力点
速度方向之间所夹的锐角，称为齿轮
齿廓在该点的压力角。
2、承载能力大 即要求齿轮传动能传递较大的动力，且体积
小、重量轻、寿命长。
为了满足基本要求，需要对齿轮齿廓曲线、啮 合原理和齿轮强度等问题进行研究。
第二节 齿廓啮合的基本定律
齿轮传动的基本要求之一就是要保证传动平 稳。所谓平稳，是指啮合过程中瞬时传动比：
齿轮传动的特点、形式
常见形式举例：
1、外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮传动：
由于齿轮轴线平行，设计制造容易， 动力传递方向不变、运动形式不变。
1） 汽车、摩托车、拖拉机变速箱 2）钟表、手表 3）洗衣机定时器
2、直齿、斜齿圆锥齿轮： 由于齿轮轴线相交，能改变动
力传递方向，所以应用于需要改变 动力传递方向的场所。
1）手摇钻 2）后驱动车辆的主减速器
（三）交错轴齿轮传动——h) 交错轴齿轮传动；i) 蜗轮蜗杆传动——齿轮的轴线不平行也不相交
• a)为外啮合直齿圆柱齿轮传动；b)为内啮合 直齿圆柱齿轮传动；c)为齿轮齿条传动；
• d)为斜齿圆柱齿轮传动；e)为人字齿圆柱齿 轮传动；f)为直齿圆锥齿轮传动；
• g)为斜齿圆锥齿轮传动；h)为交错轴齿轮传 动；i)为蜗轮蜗杆传动。
二、齿轮传动的类型
可分为以下三大类：
（一）平行轴齿轮传动——a) 外啮合直齿圆柱齿轮 传动；b) 内啮合直齿圆柱齿轮传动；c) 齿轮齿条 传动； d) 斜齿圆柱齿轮传动；e) 人字齿圆柱齿 轮传动——齿轮的轴线平行
（二）相交轴齿轮传动——f) 直齿圆锥齿轮传动； g) 斜齿圆锥齿轮传动——齿轮的轴线相交
齿轮传动的特点与分类
一、齿轮传动的特点 齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合，传递运动和
动力。与其他传动相比，具有以下特点： 1．优点 1）适应性广。 2）传动比恒定。 3）效率较高，齿轮机构传动效率一般在95％以上。 4）工作可靠，寿命较长。 5）可以传递空间任意两轴间的运动。 2．缺点 1）制造和安装精度要求高，成本高。 2）低精度齿轮传动时噪声和振动较大。 3）不适于距离较大的两轴间的运动传递等。
3、齿轮齿条传动：
能把旋转运动转变为直线运动， 用于把旋转运动转变为直线运动的场 合。
齿轮传动的特点和类型
第一节齿轮传动的特点和类型一、齿轮传动的特点齿轮传动是应用最为广泛的一种传动形式，与其它传动相比，具有传递的功率大、速度范围广、效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证恒定传动比；缺点是制造及安装精度要求高，成本高，不适于两轴中心距过大的传动。
二、齿轮传动分类1、按轴线相互位置：平面齿轮传动和空间齿轮传动。
平面齿轮传动：按轮齿方向：直齿轮传动，斜齿轮传动和人字齿轮传动；按啮合方式：外啮合、内啮合和齿轮齿条传动；空间齿轮传动：锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动和蜗杆蜗轮传动。
2、按齿轮是否圭寸闭：开式和闭式齿轮传动三、齿轮传动的基本要求1、传动准确平稳；齿廓啮合基本定律：为保证齿轮传动的瞬时传动比保持不变，则两轮不论在何处接触，过接触点所作两轮的公法线必须与两轮的连心线交于一定点。
定点C称为节点，分别以01、02为圆心，过节点C所作的两个相切的圆称为节圆。
根据齿廓曲线满足齿廓啮合基本定律制出的齿轮有渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧线齿轮。
我们主要介绍渐开线齿轮。
渐开线的有关概念：1、发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上相应被滚过的弧长；2、发生线即渐开线的法线，它始终与基圆相切，故也是基圆的切线；3、同一基圆上生成的任意两条反向渐开线间的公法线长度处处相等，任意两条同向渐开线间的法向距离处处相等；4、渐开线的形状取决于基圆的大小。
基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；5、基圆内无渐开线。
2、承载能力高和较长的使用寿命。
第二节渐开线齿轮的基本参数及几何尺寸计算一、各部分名称端平面：垂直于齿轮轴线的平面；齿槽：相邻两轮之间的空间；齿顶圆（da）、齿根圆（df）、齿槽宽（ek）、齿厚（sk）、齿顶高（ha ）、齿根高（hf）、齿宽（p）、全齿高（h）二、基本参数1、模数m: ;2、压力角：规定分度圆上的压力角为标准压力角；3、齿顶高系数：；4、顶隙系数：；5、齿数z:。
当m、a不变时，z越大，db越大, 渐开线越平直，若当z—x时，db—%，渐开线变成直线，齿轮变成齿条。
齿轮传动的类型、特点及应用
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机械设计基础
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齿轮传动的特点、类型及应用
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图10-1 齿轮传动类型
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1.2 齿轮传动的类型
齿轮传动的类型很多，按照一对齿轮传动时的相对运动为平面运 动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。
1．平面齿轮传动 平面齿轮传动是用于两平行轴之间的传动。 （1）直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮简称直齿轮，其轮齿与轴线平行。直齿轮圆柱齿轮 传动又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮齿条传动，如 图10-1a、b、c。
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齿轮传动的特点、类型及应用
1.1 齿轮传动的特点
齿轮传动的主要优点是：传动效率高、传递的速度和功率范围 大、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑。齿轮传动的主 要缺点是：制造和安装精度要求高、精度低时振动和噪声大、不宜用 于轴间距离较远的传动、成本较高
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齿轮传动的特点、类型及应用
（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10-1d。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10-1e。 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，如图10-1f。 （2）蜗轮蜗杆传动 蜗轮蜗杆传动用于垂直交错轴之间的传动。 按照齿轮齿廓表面硬度，齿轮传动可分为软齿面齿轮（硬度 ≤350HBS）和硬齿面齿轮（硬度＞350HBS）。 按照齿轮工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式齿轮传动、半 开式齿轮传动和闭式齿轮传动。
机械设计基础第七章 齿轮传动
加工标准齿轮： 刀具分度线刚好与轮坯 的分度圆作纯滚动。 分度圆
分度线
顶线
hf=(h*a+ c*)m
ha=h*am
s
e
加工结果： s＝e＝πm/2 ha=h*am hf = (h*a+ c*)m
二、 渐开线齿廓的根切及最少齿数
标准齿轮不发生根切的最少齿数 根切的原因：刀具的顶线与啮合线的交点 超过被加工齿轮的啮合极限点N
标准齿轮 不发生根 切的情况
要避免根切， 应使
* ha m NM ,
NM PN sin r sin 2
* 2ha z 2 sin
mz 2 sin 2
3 、变位齿轮
1）标准齿轮的优缺点
rK
基圆对渐开线形状的影响
3 渐开线齿廓的啮合 1）渐开线齿廓满足定传动比传动
因为渐开线齿廓在任一点接触，过接 触点的公法线必与两基圆相切。即所 有啮合点均在两基圆的一条内公切线 上。因此，内公切线必与连心线相交 于一固定点P。所以能保证定传动比传 动。
1 O2 P rb 2 i12 2 O1P rb1
一对渐开线齿轮正确啮合的条件
一对齿轮传动时，所有啮合点都在啮合线 N1N2 上。
pb1 rb1 r1
B1
O1
ω1
pb 1
rb1 r1 B1
O1 ω1
pb1
rb1 r1
O1
ω1
N1
P
B2
N1
P
N1
P
B2
B2
N2
N2
N2
B1
pb1< pb2 m1<m2
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。
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2. 插齿：8-6级，Ra=1.6um。
（1）插齿原理：无啮合间隙齿轮相互滚动过程
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
2.插齿
（2）插齿运动
① 主运动－插刀上下往复直线运动 ② 分齿运动－保证插齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 圆周进给运动－控制插齿刀转速 ④ 径向进给运动－切出全齿深 ⑤ 让刀运动－插齿刀返回时让位
齿轮；分度机构的齿轮传动。
8级
≤5
≤ 10
机械制造中对精度无特殊要求 ≤ 3 的齿轮。
9级
≤ 3 ≤ 3.5 ≤ 2.5 低速及对精度要求低的齿轮
展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
1. 铣齿:1Biblioteka -9级，Ra=6.3-3.2um。
盘状模数铣刀卧铣－模数m＜8 指状模数铣刀立铣－模数m≥8
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展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
3. 滚齿
（2）滚齿运动
① 主运动－滚刀旋转运动 ② 分齿运动－保证滚齿刀与齿坯间啮合传动比
nwn0z0 zw
③ 垂直进给运动－保证滚切出全齿宽 ④ 径向切深运动－切出全齿深
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展成法加工齿轮齿形
加工方案
成形法铣齿
展 成
滚齿
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特点：精度高，是齿轮加工主要方法
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3、齿轮传动的精度等级
误差的影响：
制造和安装齿轮传动装置时，不可避免会产生齿形误差、齿距 误差、齿向误差、两轴线不平行误差等。
(1)转角与理论不一致，影响运动的不准确性；
(2)瞬时传动比不恒定，出现速度波动，引起震动、 冲击和噪音影响运动平稳性；
(3)齿向误差导致轮齿上的载荷分布不均匀，使轮齿 提前损坏，影响载荷分布的不均匀性。
国标GB10095-88给齿轮副规定了12个精度等级。其中1 级最高，12级最低，常用的为6~9级精度。 按照误差的特性及它们对传动性能的主要影响，将齿
轮的各项公差分成三组，分别反映传递运动的准确性，
传动的平稳性和载荷分布的均匀性。
1.齿轮技术要求及精度等级 2.齿轮的结构特点、生产批量及热处理
（二）齿型加工方案选择原则
1. 9以下：铣齿一齿端加工一热处理一修正内孔 2. 8-7：滚(插)齿一齿端加工一淬火一修正基准一珩齿(研齿) 3. 7或766: 滚(插)齿一齿端加工一剃齿一淬火一修正基准一珩齿 4. 6-3: 滚(插)齿一齿端加工一淬火一修正基准一磨齿
各种批量生产中加工内外圆柱齿轮、双 联齿轮、扇形齿轮、短齿条等。但插 削斜齿轮只适用于大批量生产。
大批量生产中滚齿或插齿后未经淬火的 齿轮精加工。
大批量生产中高频淬火后齿轮的精加工。
单件小批量生产中淬硬或不淬硬齿形的 精加工。
淬硬齿轮的齿形精加工，可有效地减小 齿面的Ra值。
展成法加工齿轮齿形
五、齿轮齿形加工方案的选择 （一）齿型加工方案选择依据
展成法加工齿轮齿形
一、齿轮传动的特点
1、传动比恒定，传递运动准确可靠 2、传递功率和传动速度范围广 （1/n瓦——几十万千瓦，0.001米/秒——几百米/秒） 3、传动效率高（η=0.94—0.99,螺η=0.3--0.6,带η=0.9） 4、工作可靠，工作寿命长（几十年） 5、结构紧凑，尺寸小 6、制造安装精度高，成本较高 7、不适合远距离传动
时，该直线上任一点的轨迹为渐 开线。
或：一段绳子绕在一圆盘上， 一端固定，另一端逐渐展开所形 成的轨迹为渐开线。
展成法加工齿轮齿形
四、齿轮齿形加工
1.无屑加工－铸造、热轧、冷挤、注塑、粉末冶金
特点：生产率高，成本低，精度低，主要用于农业、矿山机械
成形法——以刀具齿形保证齿轮齿形
2.切削加工
展成法——刀具、工件展成运动，刀具齿形包络出齿轮齿形
3、齿轮传动的精度等级
(4)传动侧隙的合理性
为保证正常润滑需要，防止传动时轮齿的热变形和 弹性变形而咬死，要求啮合轮齿非工作齿面间留有合适 的侧隙。可使：s实际＜s理论实现。
用：C、D、E……….S，14个偏差代号表示，具体偏 差数值可按标准规定的计算法确定。
例如：7FL GB/T10095.1-2001 766 GM GB/T10095.1-2001
法
插齿
剃齿 珩齿 磨齿 研齿
尺寸公差 等级 9以下 8～7
8～7
7～6 7～6 6～3 6～3
表面粗 糙度
6.3～ 3.2
3.2～ 1.6
1.6
0.8～ 0.4
1.6～ 0.4
0.8～ 0.2
0.4～ 0.2
适用范围
适用于单件小批生产中．加工直齿和螺 旋齿轮及齿条
各种批量生产中加工直齿、斜齿外啮合 圆柱齿轮和蜗轮
展成法加工齿轮齿形
二、齿轮传动分类
内啮合
直齿圆柱齿轮传动 外啮合
平面齿轮传动
齿轮齿条 内啮合
斜齿圆柱齿轮传动 外啮合
齿
齿轮齿条
轮 传
人字齿齿轮运动
动
直齿
传递相交运动 斜齿
曲线齿
空间齿轮传动
交错轴斜齿轮传动
传递交错轴运动 蜗杆涡轮
准双曲面齿轮
展成法加工齿轮齿形
二、齿轮传动分类
展成法加工齿轮齿形
三、渐开线的形成： 一直线绕一固定圆作纯滚动
4、齿轮传动的精度等级
齿轮传动精度等级的选择及其应用
精度等级 6级
圆周速度 v(m/s)
直齿圆 斜齿圆 直齿圆 柱齿轮 柱齿轮 锥齿轮
应用
高速重载齿轮传动，如飞机、 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 9 汽车和机床中的重要齿轮；分
度机构的齿轮传动。
高速中载或低速重载齿轮传动，
7级
≤ 10 ≤ 17 ≤ 6 如飞机、汽车和机床中的重要