齿轮啮合效率综述
三级圆柱面齿轮传动效率
三级圆柱面齿轮传动效率三级圆柱面齿轮传动是一种常见的齿轮传动方式，它具有许多优点，例如传动效率高、承载能力强和传动平稳等。
在本文中，我将深入探讨三级圆柱面齿轮传动的效率，并从不同角度对其进行全面评估。
一、三级圆柱面齿轮传动的基本原理及结构三级圆柱面齿轮传动由三个相互啮合的圆柱面齿轮组成，其中第一个齿轮为驱动齿轮，最后一个齿轮作为从动齿轮，中间的齿轮用来传递动力。
这种传动方式的主要特点在于，齿轮之间的传动比会以几何级数的形式增长，从而实现高效的转换。
二、三级圆柱面齿轮传动的传动效率1. 机械效率三级圆柱面齿轮传动的机械效率是指输入功率与输出功率之比，即所谓的传动效率。
在理想情况下，传动效率应该为100%，但在实际应用中，由于齿轮之间的摩擦和间隙等因素的存在，传动效率会略有损失。
2. 耦合效率耦合效率是指齿轮之间传递动力时所发生的能量损失情况。
该损失主要来自于齿轮的啮合过程中产生的摩擦热、齿面间隙以及齿轮的变形等因素。
为了提高耦合效率，可以采取一些措施，如提高齿轮的精度、减小齿面间隙等。
3. 综合效率综合效率是指三级圆柱面齿轮传动的总体效率，包括机械效率和耦合效率。
在实际应用中，综合效率往往会受到诸多因素的影响，例如传动装置的设计、材料的选择、润滑状况以及工作环境等。
如何在实际应用中提高综合效率，是一项重要的研究课题。
三、三级圆柱面齿轮传动效率影响因素1. 齿轮的精度齿轮的精度是影响传动效率的重要因素之一。
高精度的齿轮具有更好的啮合性能和更低的摩擦损失，能够提高传动效率。
在设计和制造三级圆柱面齿轮传动时，应该注重提高齿轮的精度，以获得更高的传动效率。
2. 齿面润滑齿轮传动在运行过程中会产生大量的摩擦热，为了减小摩擦损失和热量积聚，必须保证齿面的良好润滑。
合适的齿面润滑剂能够减少摩擦系数，提高传动效率。
在设计和运行三级圆柱面齿轮传动时，应该充分考虑齿面的润滑情况。
3. 齿数和啮合角齿数和啮合角是影响传动效率的重要参数。
非标准安装下直齿轮啮合效率的计算及参数的确定
非标准安装下直齿轮啮合效率的计算及参数的确定王成;范增【摘要】The formula of meshing efficiency is deduced by the calculation of drive power and resistance power of meshing position based on considering the condition of standard installation and non-standard installation. The relations between design parameters and meshing efficiency are proposed, and the corresponding curves are drawn by the soft MATLAB. The effects of design parameters on meshing efficiency are described, and combined with the selection theory of gear parameters, the design rule of spur gear parameters is presented.%在考虑直齿圆柱齿轮标准安装和非标准安装的情况下,通过计算啮合处的驱动功率和工作阻力功率,推导出齿轮设计参数与啮合效率之间的关系式,利用MATLAB绘制出相应的关系曲线图,通过曲线图揭示出设计参数对啮合效率的影响.最后,结合齿轮传动设计参数的选择理论,提出了直齿圆柱齿轮设计参数确定的原则.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P95-98)【关键词】直齿圆柱齿轮;啮合效率;齿轮设计参数;非标准安装【作者】王成;范增【作者单位】济南大学机械工程学院,山东济南250022;济南大学机械工程学院,山东济南250022【正文语种】中文【中图分类】TH132提高机械产品的传动效率一直是人们关注的焦点［1］。
交叉轴齿轮传动效率
交叉轴齿轮传动效率
交叉轴齿轮传动效率是指在该传动中输入功率与输出功率间的比值，一般用η表示。
由于在交叉轴齿轮传动中，因齿轮啮合的特殊布置，其效率相对较低。
交叉轴齿轮传动的效率受到多种因素的影响，包括齿轮的摩擦损失、齿轮的传动效率、轴承的摩擦损失等。
具体来说，影响交叉轴齿轮传动效率的主要因素有：
1. 齿轮啮合的质量和精度：齿轮的质量和加工精度会直接影响传动的效率。
高质量的齿轮表面光滑，啮合精度高，摩擦损失小，效率高。
2. 齿轮之间的啮合角度：交叉轴齿轮传动中，齿轮的啮合角度对传动效率有较大影响。
通常情况下，啮合角度越小，传动效率越高。
3. 轴承和轴的摩擦损失：在交叉轴齿轮传动中，轴承和轴的摩擦损失也会影响传动效率。
使用高质量的轴承和光滑的轴可以减小摩擦损失，提高传动效率。
总的来说，交叉轴齿轮传动的效率相对较低，通常在80%左右。
为了提高效率，可以采取提高齿轮质量和精度、优化齿轮布置、选用低摩擦材料等措施。
直齿面齿轮啮合效率计算研究
直齿面齿轮啮合效率计算研究苏进展;贺朝霞【摘要】基于直齿面齿轮啮合仿真和弹性流体动力润滑理论,提出了直齿面齿轮啮合效率的计算方法,揭示了输入扭矩、转速等对啮合效率的影响.运用轮齿接触分析和轮齿承载接触分析技术,对直齿面齿轮承载啮合过程进行数值仿真;运用非牛顿热弹流理论,建立滑动摩擦因数的计算模型,从而建立直齿面齿轮啮合效率的计算模型.计算结果表明,滑动摩擦因数是影响齿轮啮合效率的重要因素,齿面不同位置的滑动摩擦因数也不相同,滑动摩擦因数受到输入转速、输入扭矩的影响.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2014(052)006【总页数】4页(P26-29)【关键词】直齿面齿轮;啮合效率;弹流润滑;滑动摩擦因数;滑动摩擦功率损失【作者】苏进展;贺朝霞【作者单位】长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064;长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064【正文语种】中文【中图分类】TH132面齿轮传动是圆柱齿轮与平面齿轮啮合的角度传动，可用于两齿轮轴线正交、非正交或偏置等情况［1］。
面齿轮副应用在分流-汇流传动中，发挥了独特的优越性，在航空传动领域的应用表现出了潜在的优势。
但是国内对于其啮合效率的研究很少，而对圆柱齿轮啮合效率做了大量的研究［2-4］，但摩擦因数大多采用平均值或由半经验公式算得，赵宁等采用CFD（Computational FluidDynamics）计算面齿轮风阻功率损失［5］。
本文在直齿面齿轮几何接触分析［6］和齿轮承载接触分析［7］的基础上，利用热弹流理论得到接触线上各点处的滑动摩擦因数，进而得到了直齿面齿轮传动的滑动摩擦功率损失。
1 啮合效率的计算流程直齿面齿轮传动功率损失主要有滑动摩擦功率损失、滚动摩擦功率损失、风阻损失等，其中滑动摩擦功率损失所占比例很大，本文仅考虑滑动摩擦功率损失对啮合效率的影响。
直齿面齿轮传动啮合效率的计算流程如图1所示，主要由齿轮啮合仿真、瞬时摩擦因数计算、啮合效率的计算等组成。
齿轮机械传动动力学研究文献综述完整版
基于齿轮传动的机械动力学研究文献综述摘要：本文结合相关文献对机械动力学中齿轮传动动力学部分的研究进行了综述。
综合文献对齿轮传动动力学研究现状和发展趋势有了整体把握。
关键词：动力学；齿轮传动；综述；The Literature Review of Mechanical Dynamics based on gear transmissionAbstract：In this paper, the studies of mechanical dynamics of gear transmission were reviewed. On the whole, we grasp the studies status anddevelopment trend of gear transmission.Keywords: Dynamics；Gear transmission；Review1.前言随着机械向高效、高速、精密、多功能方向发展，对传动机械的功能和性能的要求也越来越高，机械的工作性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声等在很大程度上取决于传动系统的性能。
因此必须重视对传动系统的研究。
机械系统中的传动主要分为机械传动、流体传动(液压传动、液力传动、气压传动、液体粘性传动和高等优点机械传动的形式也有多种，如各种齿轮传动、带(链)传动、摩擦传动等。
齿轮传动是机械传动中的主要形式之一。
在机械传动中占有主导地位。
由于它具有速比范围大、功率范围广、结构紧凑可靠等优点，已广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中。
成为现有机械产品中所占比重最大的一种传动。
齿轮从发明到现在经历了无数次更新换代，主要向高速、重载、平稳性、体积小、低噪等方向发展。
2. 齿轮动力学的发展概述齿轮的发展要追溯到公元前，迄今已有3000年的历史。
虽然自古代人们就使用了齿轮传动，但由于动力限制了机器的速度。
因此齿轮传动的研究迟迟未发展到动力学研究的阶段。
第一次工业革命推动了机器速度的提高，Euler提出的渐开线齿廓被广泛运用，这属于从齿轮机构的几何设计角度来适应速度的提高。
闭合齿轮传动效率计算公式
闭合齿轮传动效率计算公式引言。
齿轮传动是一种常见的机械传动方式，它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。
在工程设计中，我们经常需要计算齿轮传动的效率，以便评估其性能和优化设计。
本文将介绍闭合齿轮传动效率的计算公式，并讨论影响效率的因素。
齿轮传动效率的定义。
齿轮传动的效率是指输入功率和输出功率之间的比值，即输出功率与输入功率的比值。
通常用符号η表示，其计算公式为：η = (输出功率 / 输入功率) 100%。
其中，输出功率是齿轮传动输出端的功率，输入功率是齿轮传动输入端的功率。
效率的取值范围为0到1之间，通常用百分比表示。
闭合齿轮传动效率的计算。
闭合齿轮传动是指两个或多个齿轮组成的传动系统，其中最后一个齿轮的输出轴与第一个齿轮的输入轴相连，形成一个闭合的循环。
闭合齿轮传动的效率计算相对复杂，需要考虑各个齿轮的传动比、摩擦损失和机械损耗等因素。
闭合齿轮传动的效率计算公式为：η = (1 Σ(Δi / i) Σ(Δj / j)) 100%。
其中，Δi是每个齿轮的摩擦损失系数，i是每个齿轮的传动比；Δj是其他机械损耗系数，j是其他机械传动的传动比。
Σ表示对所有齿轮或机械传动进行求和。
影响闭合齿轮传动效率的因素。
闭合齿轮传动的效率受到多种因素的影响，主要包括齿轮的制造质量、润滑状态、传动比、载荷和工作环境等因素。
1. 齿轮的制造质量，齿轮的制造精度和表面质量直接影响传动效率，高精度的齿轮传动效率较高，反之则效率较低。
2. 润滑状态，良好的润滑状态可以减小齿轮的摩擦损失，提高传动效率。
而缺乏润滑或润滑不良会导致齿轮传动效率降低。
3. 传动比，传动比越大，齿轮传动的效率通常较低，因为传动比越大，齿轮的载荷和损耗也会增加。
4. 载荷，齿轮传动的效率随载荷的增加而降低，因为载荷会增加齿轮的摩擦和损耗。
5. 工作环境，工作环境的温度、湿度和清洁度等因素都会影响齿轮传动的效率，应尽量选择适宜的工作环境以提高传动效率。
闭合齿轮传动效率的优化。
(2021年整理)中高压外啮合齿轮泵毕业设计文献综述
（完整）中高压外啮合齿轮泵毕业设计文献综述（完整）中高压外啮合齿轮泵毕业设计文献综述编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）中高压外啮合齿轮泵毕业设计文献综述）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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（完整）中高压外啮合齿轮泵毕业设计文献综述武汉科技大学本科毕业设计(文献综述）题目：中高压外啮合齿轮泵设计姓名: 专业: 交通运输学号： 200934011 指导教师:文献综述前言外啮合齿轮泵是一种常用的液压泵,它靠一对齿轮的进入和脱离啮合完成吸油和压油，且均存在泄漏现象、困油现象以及噪声和振动。
减小外啮合齿轮泵的径向力是研究外啮合齿轮泵的一大课题,为减小径向力中高压外啮合齿轮泵多采用的是变位齿轮，并且对轴和轴承的要求较高。
为解决泄漏问题，低压外啮合齿轮泵可采用提高加工精度等方法解决，而对于中高压外啮合齿轮泵则需要采取加浮动轴套或弹性侧板的方法解决。
困油现象引起齿轮泵强烈的振动和噪声还大大所短外啮合齿轮泵的使用寿命，解决困油问题的方法是开卸荷槽.关键词：外啮合齿轮泵，变位齿轮，浮动轴套，困油现象,卸荷槽主题1、研发背景及意义齿轮泵是在工业应用中运用极其广泛的重要装置之一，尤其是在液压传动与控制技术中占有很大的比重，它具有结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、耐污染、使用可靠、寿命较长、制造容易、维修方便、价格便宜等特点〔L一”。
但同时齿轮泵也还存在一些不足，如困油现象比较严重、流量和压力脉动较大、径向力不平衡、泄漏大、噪声高及易产生气穴等缺点,这些特性和缺点都直接影响着齿轮泵的质量。
齿轮啮合效率综述
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
齿轮参数（齿数，模数， 分度圆直径，齿顶圆压力 首先是研究直齿轮 角，分度圆压力角）
…+非赫兹理论 在啮合过程中，我们认为齿 面的载荷会影响齿面间的油 膜厚度，进而影响油液的性 齿轮参数+润滑状态参数 质，影响摩擦系数，反过来 （弹流）&&载荷分布 又会影响到齿面上的载荷分 布，因此引入弹流方程，耦 合求解
f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
H. Xu, A. Kahraman. Prediction of mecanical efficiency of parallel-axis gear pairs. ASME. 2007(129)
摩擦系数发展过程
载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
其中Fn在啮合线上呈如图的分布状态
在弹流润滑状态下，在相互接触的齿廓间就会形成弹性动力油膜，由于弹 性动力油膜的压力分布不均，造成相啮合的两齿廓间产生滚动摩擦功损， Cook等对其研究后，给出的滚动摩擦功率损失的额计算方法，按此算法与 实际应用非常吻合。
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
平均啮合效率与齿顶圆压力角，分度圆压力角，传动比以及齿面间的 摩擦系数有关
将上述效率公式再次进行简化，得到简化的效率 公式仅与摩擦系数有关，简化思路，用瞬时效率 公式计算出a1,P,a2三点的效率，然后求其平均值
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由平均速度计算出来的摩擦 齿轮参数+润滑状态参数 系数不能实际的表征啮合过 （弹流）+载荷分布 程中瞬时的功率损失，因此 引进了弹流理论
齿轮参数+润滑状态参数+ 为了提高齿轮的传动平稳性， 载荷分布（大重合度） 往往斜齿轮设计过程中重合 度较大，因此大重合度的问 题也要进行研究
杨武山,廖汉元.直齿圆柱齿轮传动的啮合效率分 析.1998(22)
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
由方程直接解析得 到 引入弹流理论耦合 求解
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
L. Chang. Modeling and analusis of the meshing losses of involute spur gears in high-speed and high-load conditions. ASME. 2013(135)
齿轮参数（ …+齿顶高系数， 由于工业中斜齿轮要比直齿轮 顶隙系数，法面压力角） 应用广泛，研究斜齿轮更具有 实际意义
由于斜齿轮在啮合过程中的重 齿轮参数+载荷分布 合度问题，使得在同时啮合的 轮齿承受的载荷会有一个分配 问题 齿轮参数+润滑状态参数+ 齿面间的润滑油会对齿轮啮合 载荷分布 的过程产生重要的影响，可以 通过平均速度的方法计算齿轮 间的摩擦系数
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
斜齿轮啮合周期内会交替出现 多种润滑状态，根据齿轮手册， 取： f=0.03-0.07
效率与齿数，传动比，压力角，螺旋角，齿面宽度，齿顶高系数和模 数有关
结论：适当增大齿数和传动比，选择较大的压力角，适当减小螺旋 角和齿宽，选择较小的齿顶高小数，采取合适的润滑方式以减小齿 面摩擦系数可以有效的增加齿轮传动效率
方法： • 通过啮合原理求解齿轮传动效率 • 只考虑滑动摩擦所造成的功率损失，认为摩擦系数在齿轮啮合过程 中为一个恒定的值 • 可以得到一个简单的计算效率的公式，再次对公式进行化简，认为 效率仅与摩擦系数有关
摩擦系数发展过程
载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
摩擦系数发展过程
载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
其中Fn在啮合线上呈如图的分布状态
在弹流润滑状态下，在相互接触的齿廓间就会形成弹性动力油膜，由于弹 性动力油膜的压力分布不均，造成相啮合的两齿廓间产生滚动摩擦功损， Cook等对其研究后，给出的滚动摩擦功率损失的额计算方法，按此算法与 实际应用非常吻合。
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
齿轮参数（齿数，模数， 分度圆直径，齿顶圆压力 首先是研究直齿轮 角，分度圆压力角）
…+非赫兹理论 在啮合过程中，我们认为齿 面的载荷会影响齿面间的油 膜厚度，进而影响油液的性 齿轮参数+润滑状态参数 质，影响摩擦系数，反过来 （弹流）&&载荷分布 又会影响到齿面上的载荷分 布，因此引入弹流方程，耦 合求解
多齿啮合，Fn=F/a
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
平均啮合效率与齿顶圆压力角，分度圆压力角，传动比以及齿面间的 摩擦系数有关
将上述效率公式再次进行简化，得到简化的效率 公式仅与摩擦系数有关，简化思路，用瞬时效率 公式计算出a1,P,a2三点的效率，然后求其平均值
王成,高常青,崔焕勇.基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮 设计参数的选择.燕山大学学报.2012(36)
意义： • 斜齿轮在高速重载等传动装置中被广泛应用，研究斜齿轮设计参数 对啮合效率的影响规律，提出斜齿轮设计参数的选择原则。
摩擦系数发展过程
载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
意义： • 工程设计中所使用的直齿轮啮合效率是通过实验得出的统计结果， 是按齿轮的精度等级和润滑形式查表选取的。考虑到实验结果的 离散程度，资料中给出的啮合效率值都有一个范围。 • 本文导出齿轮啮合效率的理论公式，为齿轮啮合效率实验得出的 统计结果提供了理论依据，并为设计者正确选取啮合效率值提供 了有效的参考方法。
• 认为齿面法向载荷和齿面间的摩擦系数是一个耦合迭代的 关系，通过迭代得到齿轮啮合过程中的摩擦系数和载荷分 布 • 采用EHL原理，求解轮齿间的摩擦系数，而后通过线性回 归，得到一定范围内的摩擦系数的经验公式
实验数据效率-转矩图
实验数据效率-转速图
周哲波.弹流润滑状态下齿轮啮合效率的研究.机械设 计.2004(21)
方法： • 采用从啮合的某一瞬时状态入手分析，然后再沿着啮合线求 积分的方法来计算。 • 同时为了使问题简化，认为在啮合过程中： a) 参与齿数为1-2个； b) 摩擦因数取平均值，采用平均速度来计算； c) 在啮合过程中，同时参与啮合的齿廓承受均等的载荷。 d) 同时考虑了滑动摩擦和滚动摩擦功损
• 针对高速重载齿轮进行效率计算，并在计算过程中进行化 简，得到可用的效率 • 采用赫兹理论对齿面法向载荷进行求解
f*Fn 摩擦系数发展过程 载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
由方程直接解析得 到 引入弹流理论耦合 求解
f采用平均速度的经 验公式得到
多齿啮合，Fn=F/a
f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算
多齿啮合，Fn呈现 一个近似分布 引入弹流理论耦合 求解
H. Xu, A. Kahraman. Prediction of mecanical efficiency of parallel-axis gear pairs. ASME. 2007(129)
方法： • 采用的平衡方程的方法进行计算 • 认为在传动过程中齿轮旋转速度恒定 • 两齿轮沿着标准的渐开线啮合 • 在计算功率损失的过程中，同时考虑了滑动摩擦损失和滚动摩 擦损失 • 滚动摩擦力采用的Crook的方程 • 摩擦系数的计算采用的Trachman的近似方程
f*Fn 摩擦系数发展过程 载荷分布发展过程
N. E. Anderson, S. H. Loewenthal. Efficiency of nonstandard and high contact ratio involute spur gears. ASME. 1986(108)
K. F. Martin. The efficiency of involute spur gears. ASME——
功率损失
Load-dependent
Load-independent
滑动功损
滚动功损
搅油功损
风阻功损
F
V
f
Fn
摩擦力的求解
f*Fn 摩擦系数发展过程 载荷分布发展过程
f=0.01-0.3
单齿啮合，认为Fn 为F=M0/R
由方程直接解析得 到 引入弹流理论耦合 求解
f采用平均速度的经 验公式得到 f通过试验或者计算 数据线性回归得到 f通过弹流理论进行 计算