第8章齿轮传动
第8章 齿轮传动作业习题
题8-1 对齿轮传动的基本要求有哪些？
题8-2 如何才能保证一对齿轮的瞬时传动比恒定不变？
题8-3 渐开线有哪些特性？为什么渐开线齿廓符合齿廓啮合定律？
题8-4 渐开线齿轮正确啮合与连续传动的条件是什么？
题8-5 分度圆与节圆、压力角与啮合角各有什么区别？
题8-6 什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？
题8-7 斜齿圆柱齿轮的端面参数和法面参数有何关系？哪一个参数为标准值？ 题8-8 何谓斜齿轮的当量齿数？有何用处？
题8-9 渐开线齿轮为什么有最少齿数的限制？压力角为20°的标准直齿圆柱齿轮的最少齿数是多少？
题8-10 常见的齿轮失效形式有哪几种？原因是什么？ 有哪些防止失效的措施？ 题8-11 开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则各是什么？
题8-12 一对软齿面圆柱齿轮传动，为什么一般应使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮的硬度？
题8-13 在圆柱齿轮传动中，大、小齿轮的齿宽是否相等？为什么？
题8-14 为什么把F Y 叫做齿形系数？有哪些参数影响它的值？为什么？
题8-15 在齿轮传动中，两齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力是否相等？为什么？ 题8-16 影响齿面接触承载能力的主要几何参数是什么？影响轮齿弯曲承载能力的主要几何参数是什么？为什么？
题8-17 与直齿圆柱齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同之处？ 题8-18 按什么原则进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算？直齿圆锥齿轮与直齿圆柱齿轮的强度计算有何异同？
题8-19 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿轮？为什么？
题8-20 什么情况下小齿轮应与轴做成一个整体？
题8-21 齿轮润滑的意义何在？常用的齿轮传动润滑方式有哪几种？并说明它们的使用场合。
题8-22 已知一对外啮合正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，其模数3mm m =、齿数191=z ，412=z 。试求这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、径向间隙、中心矩、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽的数值。
题8-23 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的中心矩mm 120=a ，传动比 123i =、小齿轮的齿数201=z 。试确定这对齿轮的模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。
题8-24 已知某单级开式标准直齿圆柱齿轮传动的小齿轮材料为35SiMn 、调质，齿面硬度250HBS ，大齿轮材料为45钢、正火，齿面硬度200HBS ，齿数211=z ，632=z ，模数4mm m =，齿宽mm 751=b ，mm 702=b ，小齿轮转速min /r 7201=n ，双向运转，工作载荷为中等冲击，齿轮相对轴承对称布置。试计算小齿轮能传递的功率)kW (1P 。
题8-25 某二级斜齿圆柱齿轮减速器如题8-25图所示，已知轮1主动，转动方向和螺旋方向见图示。若使轴Ⅱ上轮2、3的轴向力抵消一部分，试确定轮3螺旋线的方向。并将各轮的螺旋线的方向及轴向力a F 方向标在图中。
题8-25图
题8-26 试设计某单级减速器中的直齿圆柱齿轮传动。已知小齿轮传递的功率kW 81=P ，小齿轮转速1n ＝960r ／min ，传动比为i ＝4.7，每天两班制工作，工作寿命8年，单向运转，载荷平稳，齿轮相对轴承为对称布置。
题8-27 试设计一单级减速器中的斜齿圆柱齿轮传动。已知小齿轮传递功率kW 131=P ，小齿轮转速min /r 9701=n ，3.4=i ，双向运转，载荷有中等冲击，齿轮相对轴承为对称布置，两班制，使用期限10年。
题8-28 某二级直齿锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器见题8-28图，已知轮1主动，转动方向见图示。若使轴Ⅱ上轴承所受的轴向力抵消一部分，试确定轮3螺旋线的方向。并将轮3、4的螺旋线方向、各轮轴向力a F 及转动方向标在图中。
题8-28图
齿轮机构介绍
第五章 齿轮机构 案例导入:通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用得齿轮传动,引入齿轮传动得类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合得特点。在所有众多得齿轮机构中,直齿圆柱齿轮机构就是最基本、也就是最常用得一种,本章以直齿圆柱齿轮为研究得重点。 第一节 齿轮机构得齿廓啮合基本规律、特点与类型 一、齿轮机构得特点与类型 齿轮传动就是近代机械传动中用得最多得传动形式之一。它不仅可用于传递运动,如各种仪表机构;而且可用于传递动力,如常见得各种减速装置、机床传动系统等。 同其她传动形式比较,它具有下列优点:①能保证传动比恒定不变;②适用得载荷与速度范围很广,传递得功率可由很小到几万千瓦,圆周速度可达150m/s;③结构紧凑;④效率高,一般效率η＝0、94～0、99;⑤工作可靠且寿命长。其主要缺点就是:①对制造及安装精度要求较高;②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。 齿轮得分类方法很多,按照两轴线得相对位置,可分为两类:平面齿轮传动与空间齿轮传动。 1、平面齿轮传动 该传动得两轮轴线相互平行,常见得有直齿圆柱齿轮传动(图51a),斜齿圆柱齿轮传动(图51d),人字齿轮传动(图51e)。此外,按啮合方式区分,前两种齿轮传动又可分为外啮合传动(图51a 、d),内啮合传动(图51b)与齿轮齿条传动(图51c)。 a) b) c) d) e) 图51 平面齿轮传动
2、空间齿轮传动 两轴线不平行得齿轮传动称为空间齿轮传动,如直齿圆锥齿轮传动(图52a)、交错轴斜齿轮传动(图52b)与蜗杆传动(图52c)。 另外,齿轮传动按照齿轮得圆周速度可分为:①低速传动 v < 3m/s ;②中速传动 v =3～15m/s,(3)高速传动v >15m/s 。按齿轮得工作情况可以分为:①开式齿轮传动;②闭式齿轮传动。 二、齿轮啮合得基本规律 齿轮传动最基本得要求就是其瞬时传动比必须恒定不变。否则当主动轮以等速度回转时,从动轮得角速度为变数,因而产生惯性力,影响齿轮得寿命,同时也引起振动,影响其工作精度。 要满足这一基本要求,则齿轮得齿廓曲线必须符合一定得条件。 图53所示为两啮合齿轮得齿廓C 1与C 2在K 点接触得情况,设两轮得角速度分别为ω1与ω2,则齿廓C 1上K 点得速度;齿廓C 2上K 点得速度。 过K 点作两齿廓得公法线NN 与两轮中心连线交于C 点,为保证两轮连续与平稳得运动,v k 1与v k 2在公法线上得分速度应相等,否则两齿廓将互相嵌入或分离,即 过作平行于NN,与得延长线交于Z 点,因∽,于就是有 经整理有 又因为NN ∥O 2Z ,故△O 1O 2Z ∽△O 1CK,得 a) b) c) 图52 空间齿轮传动 图53 齿廓啮合基本定律
第八章 圆柱齿轮参考答案(学校教学)
第八章圆柱齿轮精度设计与检测 一．判断题（正确的打√，错误的打×） 1．齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转内最大转角误差限制在一定的范围内。（×）2．高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（√） 3．齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（×） 4．齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。（√） 5．精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（√）6．齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（√） 7．齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（×） 8．圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（√）9．齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（√）10．在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线长度偏差。 （√） 二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1．影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD ） A．齿距累积误差；B．一齿切向综合误差； C．切向综合误差；D．公法线长度变动误差；E．齿形误差。 2．影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（ C ） A．切向综合误差；B．齿形误差；C．齿向误差；D．一齿径向综合误差。 3．影响齿轮传动平稳性的误差项目有（AC ） A．一齿切向综合误差；B．齿圈径向跳动；C．基节偏差；D．齿距累积误差。 4．下列说法正确的有（AB ） A．用于精密机床的分度机构、测量仪器上的读数分度齿轮，一般要求传递运动准确；B．用于传递动力的齿轮，一般要求载荷分布均匀； C．用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀； D．低速动力齿轮，对运动的准确性要求高。 5．影响齿轮副侧隙的加工误差有（AD ） A．齿厚偏差；B．基节偏差；C．齿圈的径向跳动； D．公法线平均长度偏差；F．齿向误差。 6.下列项目中属于齿轮副的公差项目的有（ C ） A．齿向公差；B．齿形公差；C．接触斑点。 三．填空题 1．齿轮副的侧隙可分为圆周侧隙法向侧隙两种。保证侧隙（即最小侧隙）与齿轮的精度无关（有关或无关）。 2．按GB10095的规定，圆柱齿轮的精度等级分为13 个等级，其中5 是制定标准的基础级。 3．标准规定，第Ⅰ公差组的检验组用来检定齿轮的传递运动准确性；第Ⅱ公差组的检验组用来检定齿轮的传动的平稳性；第Ⅲ公差组的检验组用来检定齿轮的载荷分布均匀性。 页脚* 1
齿轮机构介绍
第五章齿轮机构 案例导入：通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用的齿轮传动，引入齿轮传动的类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合的特点。在所有众多的齿轮机构中，直齿圆柱齿轮机构是最基本、也是最常用的一种，本章以直齿圆柱齿轮为研究的重点。 第一节齿轮机构的齿廓啮合基本规律、特点和类型 一、齿轮机构的特点和类型 齿轮传动是近代机械传动中用得最多的传动形式之一。它不仅可用于传递运动，如各种仪表机构；而且可用于传递动力，如常见的各种减速装置、机床传动系统等。 同其他传动形式比较，它具有下列优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s；③结构紧凑； ④效率高，一般效率η＝～；⑤工作可靠且寿命长。其主要缺点是：①对制造及安装精度要求较高；②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。 齿轮的分类方法很多，按照两轴线的相对位置，可分为两类：平面齿轮传动和空间齿轮传动。 a) b) c) d) e) 图5-1 平面齿轮传动 1.平面齿轮传动 该传动的两轮轴线相互平行，常见的有直齿圆柱齿轮传动（图5-1a）,斜齿圆柱齿轮传动（图5-1d），人字齿轮传动（图5-1e）。此外，按啮合方式区分，前两种齿轮传动又可分为外啮合传动（图5-1a、d）,内啮合传动（图5-1b）和齿轮齿条传动（图5-1c）。
2.空间齿轮传动 两轴线不平行的齿轮传动称为空间齿轮传动，如直齿圆锥齿轮传动（图5-2a ）、交错轴斜齿轮传动（图5-2b ）和蜗杆传动(图5-2c ）。 另外，齿轮传动按照齿轮的圆周速度可分为：①低速传动 v < 3m/s ；②中速传动 v =3～15m/s ，(3)高速传动v >15m/s 。按齿轮的工作情况可以分为：①开式齿轮传动；②闭式齿轮传动。 二、齿轮啮合的基本规律 齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须恒定不变。否则当主动轮以等速度回转时，从动轮的角速度为变数，因而产生惯性力，影响齿轮的寿命，同时也引起振动，影响其工作精度。 要满足这一基本要求，则齿轮的齿廓曲线必须符合一定的条件。 图5-3所示为两啮合齿轮的齿廓C 1和C 2在K 点接触的情况，设两轮的角速度分别为 ω1 和ω2 ，则齿廓C 1上K 点的速度k o v K 111ω=；齿廓C 2上K 点的速度 k o v K 222ω=。 过K 点作两齿廓的公法线NN 与两轮中心连线21o o 交于C 点，为保证两轮连续和平稳的运动，v k 1与v k 2在公法线上得分速度应相等，否则两齿廓将互相嵌入或分离，即 2211cos cos K K K K v v αα= 过2o 作z o 2平行于NN ，与k o 1的延长线交于Z 点，因kab ?∽z ko 2?，于是有 a) b) c) 图5-2 空间齿轮传动 图5-3 齿廓啮合基本定律
第8章-圆柱齿轮传动的互换性-习题参考答案-(1)
第8章圆柱齿轮传动的互换性习题参考答案 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、齿轮传动的平稳性是要求齿轮一转最大转角误差限制在一定的围。（×） 2、高速动力齿轮对传动平稳性和载荷分布均匀性都要求很高。（√） 3、齿轮传动的振动和噪声是由于齿轮传递运动的不准确性引起的。（×） 4、齿向误差主要反映齿宽方向的接触质量，它是齿轮传动载荷分布均匀性的主要控制指标之一。（√） 5、精密仪器中的齿轮对传递运动的准确性要求很高，而对传动的平稳性要求不高。（√） 6、齿轮的一齿切向综合公差是评定齿轮传动平稳性的项目。（√） 7、齿形误差是用作评定齿轮传动平稳性的综合指标。（×） 8、圆柱齿轮根据不同的传动要求，对三个公差组可以选用不同的精度等级。（√） 9、齿轮副的接触斑点是评定齿轮副载荷分布均匀性的综合指标。（√） 10、在齿轮的加工误差中，影响齿轮副侧隙的误差主要是齿厚偏差和公法线平均长度偏差。（√） 二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1、影响齿轮传递运动准确性的误差项目有（ACD） A．齿距累积误差； B．一齿切向综合误差； C．切向综合误差； D．公法线长度变动误差； E．齿形误差。 2、影响齿轮载荷分布均匀性的误差项目有（C ）。 A．切向综合误差； B．齿形误差； C．齿向误差； D．一齿径向综合误差。 3、影响齿轮传动平稳性的误差项目有（AC） A．一齿切向综合误差； B．齿圈径向跳动； C．基节偏差； D．齿距累积误差。 4、单件、小批量生产直齿圆柱齿轮7FLGB10095—88，其第Ⅰ公差组的检验组应选用（C ）。 A．切向综合公差； B．齿距累积公差； C．径向综合公差和公法线长度变动公差；
齿轮机构介绍
56 第五章齿轮机构 案例导入：通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用的齿轮传动，引入齿轮传动的 类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合的特点。在所有众多的齿轮机构中，直齿圆柱齿轮机构是最基 本、也是最常用的一种，本章以直齿圆柱齿轮为研究的重点。 第一节齿轮机构的齿廓啮合基本规律、特点和类型 一、齿轮机构的特点和类型 齿轮传动是近代机械传动中用得最多的传动形式之一。它不仅可用于传递运动，如 各种仪表机构；而且可用于传递动力，如常见的各种减速装置、机床传动系统等。 同其他传动形式比较，它具有下列优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷 与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达 150m/s；③结构紧凑；④效率高，一般效率η＝ 0.94～ 0.99；⑤工作可靠且寿命长。其主要缺点是：①对制造及 安装精度要求较高；②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。 齿轮的分类方法很多，按照两轴线的相对位置，可分为两类：平面齿轮传动和空间 齿轮传动。 a)b)c) d)e) 图 5-1平面齿轮传动 1.平面齿轮传动 该传动的两轮轴线相互平行，常见的有直齿圆柱齿轮传动（图5-1a）,斜齿圆柱齿轮 传动（图 5-1d ），人字齿轮传动（图5-1e）。此外，按啮合方式区分，前两种齿轮传动又 可分为外啮合传动（图5-1a、 d）,内啮合传动（图5-1b）和齿轮齿条传动（图5-1c）。
57 2. 空间齿轮传动 两轴线不平行的齿轮传动称为空间齿轮传动，如直齿圆锥齿轮传动（图 5-2a ）、交 错轴斜齿轮传动（图 5-2b ）和蜗杆传动 (图 5-2c ）。 a) b) c) 图 5-2 空间齿轮传动 另外，齿轮传动按照齿轮的圆周速度可分为：①低速传动 v< 3m/s ；②中速传动 v=3～ 15m/s ， (3) 高速传动 v>15m/s 。按齿轮的工作情况可以分为：①开式齿轮传动；②闭式齿轮传动。 二、齿轮啮合的基本规律 齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须恒定不变。否则当主动轮以等速度回转 时，从动轮的角速度为变数，因而产生惯性力，影响齿轮的寿命，同时也引起振动，影响其工作精度。 要满足这一基本要求，则齿轮的齿廓曲线必须符合一定的条件。 图 5-3 所示为两啮合齿轮的齿廓接触的情况，设两轮的角速度分别为 廓 C 1 上 K 点的速度 v K 1 1 o k ；齿廓 C 2 上 K 点的 1 速度 v K 22 o 2 k 。 过 K 点作两齿廓的公法线 NN 与两轮中心连线 o 1o 2 交于 C 点，为保证两轮连续和平稳的运动， v k1 与 v k2 在公法线上得分速度应相等， 否则两齿廓将互相嵌入或分离，即 v K 1 cos K 1v K 2 cos K 2 过 o 2 作 o 2 z 平行于 NN ，与 o 1k 的延长线交于 Z 点，因 kab ∽ ko 2 z ，于是有 图 5-3 齿廓啮合基本定律 C 1和 C 2在 K 点 ω 1 和 ω 2，则齿
第8章齿轮传动
第8章 齿轮传动作业习题 题8-1 对齿轮传动的基本要求有哪些？ 题8-2 如何才能保证一对齿轮的瞬时传动比恒定不变？ 题8-3 渐开线有哪些特性？为什么渐开线齿廓符合齿廓啮合定律？ 题8-4 渐开线齿轮正确啮合与连续传动的条件是什么？ 题8-5 分度圆与节圆、压力角与啮合角各有什么区别？ 题8-6 什么叫标准齿轮？什么叫标准安装？ 题8-7 斜齿圆柱齿轮的端面参数和法面参数有何关系？哪一个参数为标准值？ 题8-8 何谓斜齿轮的当量齿数？有何用处？ 题8-9 渐开线齿轮为什么有最少齿数的限制？压力角为20°的标准直齿圆柱齿轮的最少齿数是多少？ 题8-10 常见的齿轮失效形式有哪几种？原因是什么？ 有哪些防止失效的措施？ 题8-11 开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则各是什么？ 题8-12 一对软齿面圆柱齿轮传动，为什么一般应使小齿轮的齿面硬度高于大齿轮的硬度？ 题8-13 在圆柱齿轮传动中，大、小齿轮的齿宽是否相等？为什么？ 题8-14 为什么把F Y 叫做齿形系数？有哪些参数影响它的值？为什么？ 题8-15 在齿轮传动中，两齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力是否相等？为什么？ 题8-16 影响齿面接触承载能力的主要几何参数是什么？影响轮齿弯曲承载能力的主要几何参数是什么？为什么？ 题8-17 与直齿圆柱齿轮传动强度计算相比，斜齿轮传动的强度计算有何不同之处？ 题8-18 按什么原则进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算？直齿圆锥齿轮与直齿圆柱齿轮的强度计算有何异同？ 题8-19 根据齿轮的工作特点，对轮齿材料的力学性能有何基本要求？什么材料最适合做齿轮？为什么？ 题8-20 什么情况下小齿轮应与轴做成一个整体？ 题8-21 齿轮润滑的意义何在？常用的齿轮传动润滑方式有哪几种？并说明它们的使用场合。 题8-22 已知一对外啮合正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，其模数3mm m =、齿数191=z ，412=z 。试求这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、径向间隙、中心矩、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽的数值。
齿轮机构和设计(全部习题参考答案解析)
第5章 齿轮机构及其设计 5.1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 5.2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020 sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?= 基圆上： 100c o s 2093.97 00 b b b r r c o s m m ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?= 5.4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库 房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
齿轮机构介绍
齿轮机构介绍 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
第五章 齿轮机构 案例导入：通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用的齿轮传动，引入齿轮传动的类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合的特点。在所有众多的齿轮机构中，直齿圆柱齿轮机构是最基本、也是最常用的一种，本章以直齿圆柱齿轮为研究的重点。 第一节 齿轮机构的齿廓啮合基本规律、特点和类型 一、齿轮机构的特点和类型 齿轮传动是近代机械传动中用得最多的传动形式之一。它不仅可用于传递运动，如各种仪表机构；而且可用于传递动力，如常见的各种减速装置、机床传动系统等。 同其他传动形式比较，它具有下列优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s ；③结构紧凑；④效率高，一般效率η＝～；⑤工作可靠且寿命长。其主要缺点是：①对制造及安装精度要求较高；②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。 齿轮的分类方法很多，按照两轴线的相对位置，可分为两类：平面齿轮传动和空 间齿轮传动。 1.平面齿轮传动 该 a) b) c) d) e) 图5-1 平面齿轮传动
传动的两轮轴线相互平行，常见的有直齿圆柱齿轮传动（图5-1a ）,斜齿圆柱齿轮传动（图5-1d ），人字齿轮传动（图5-1e ）。此外，按啮合方式区分，前两种齿轮传动又可分为外啮合传动（图5-1a 、d ）,内啮合传动（图5-1b ）和齿轮齿条传动（图5-1c ）。 2.空间齿轮传动 两轴线不平行的齿轮传动称为空间齿轮传动，如直齿圆锥齿轮传动（图5-2a ）、交错轴斜齿轮传动（图5-2b ）和蜗杆传动(图5-2c ）。 另外，齿轮传动按照齿轮的圆周速度可分为：①低速传动 v < 3m/s ；②中速传动 v =3～15m/s ，(3)高速传动v >15m/s 。按齿轮的工作情况可以分为：①开式齿轮传动；②闭式齿轮传 动。 二、齿轮啮合的基本规律 齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须恒定不变。否则当主动轮以等速度回转时，从动轮 的角 a) b) c) 图5-2 空间齿轮传动 图5-3 齿廓啮合基本定律
第八章 齿轮机构1-2节(1)
第八章齿轮传动 8-1概述 8-2 齿轮啮合几何学 8-3 齿轮加工原理 8-4 斜齿、圆锥齿、蜗轮蜗杆、谐波齿轮简介8-5 轮系 8-6 齿轮传动精度
§8-1 概述 一、类型 精密机械中应用的齿轮 按齿廓曲线分：有渐开线齿、摆线齿、圆弧齿； 按齿线相对于齿轮母线方向分：有直齿、斜齿、人字齿、曲线齿；按两轴的相对位置分类时，可参见P136图8-1 二、基本要求 1、运动：瞬时速比恒定，精度高。 2、传力：承载能力和工作寿命，效率高。
三、齿轮传动的主要用途 齿轮传动是精密机械中应用最为广泛的传动机构。其主要用途是： 1)传递任意两轴之间的运动和转矩。 2)变换运动的方式，将转动变为移动或将移动变为转动。 3)变速——将高转速变成低转速，或将低转速变成高转速。在机器中通常是用来实现减速，而在仪器仪表中除用于减速外，还常用于增速，以实现传动放大作用。 与摩擦轮传动和带传动等比较，齿轮传动的传动比较稳定，传动精度高；在传递同样功率的条件下，尺寸较小，结构紧凑；传动效率高、寿命长。但也有缺点，即制造和安装的精度要求高，费用比较昂贵。
§8-2 齿轮啮合几何学 （齿轮啮合基本定律） 一、齿廓啮合基本定律 (轮齿啮合基本定律) 证明：111ωυK O = 222ωυK O = ------------ (1) 因两齿廓接触，则在齿廓法线方向无相对运动，只在切线方向有相对滑动。 因此1υ 、2υ 在NN 方向的投影相等： n 1υ =n 2υ )2.........(..........cos cos 2211k k v v αα= K O N O K N O k 11 1111cos =?α中而 已知：中心距O 1O 2=a ， 角速度比i 12= 21ωω (传动比)。 试证：i 12=P O P 12O （P 点为齿廓啮合点K 的 公法线NN 与连心线O 1O 2 的交点。）并得出i 12恒定 的条件 是 P 为定点。
齿轮机构介绍
第五章 齿轮机构 案例导入：通过机床、汽车、摩托车、手表等仪器设备中广泛应用的齿轮传动，引入齿轮传动的类型、特点及基本要求、齿轮传动啮合的特点。在所有众多的齿轮机构中，直齿圆柱齿轮机构是最基本、也是最常用的一种，本章以直齿圆柱齿轮为研究的重点。 第一节 齿轮机构的齿廓啮合基本规律、特点和类型 一、齿轮机构的特点和类型 齿轮传动是近代机械传动中用得最多的传动形式之一。它不仅可用于传递运动，如各种仪表机构；而且可用于传递动力，如常见的各种减速装置、机床传动系统等。 同其他传动形式比较，它具有下列优点：①能保证传动比恒定不变；②适用的载荷与速度范围很广，传递的功率可由很小到几万千瓦，圆周速度可达150m/s ；③结构紧凑；④效率高，一般效率η＝0.94～0.99；⑤工作可靠且寿命长。其主要缺点是：①对制造及安装精度要求较高；②当两轴间距离较远时,采用齿轮传动较笨重。 齿轮的分类方法很多，按照两轴线的相对位置，可分为两类：平面齿轮传动和空间齿轮传动。 1.平面齿轮传动 该传动的两轮轴线相互平行，常见的有直齿圆柱齿轮传动（图5-1a ）,斜齿圆柱齿轮传动（图5-1d ），人字齿轮传动（图5-1e ）。此外，按啮合方式区分，前两种齿轮传动又可分为外啮合传动（图5-1a 、d ）,内啮合传动（图5-1b ）和齿轮齿条传动（图 5 a) b) c) d) e) 图5-1 平面齿轮传动
-1c ）。 2.空间齿轮传动 两轴线不平行的齿轮传动称为空间齿轮传动，如直齿圆锥齿轮传动（图5-2a ）、交错轴斜齿轮传动（图5-2b ）和蜗杆传动(图5-2c ）。 另外，齿轮传动按照齿轮的圆周速度可分为：①低速传动 v < 3m/s ；②中速传动 v =3～15m/s ，(3)高速传动v >15m/s 。按齿轮的工作情况可以分为：①开式齿轮传动；②闭式齿轮传动。 二、齿轮啮合的基本规律 齿轮传动最基本的要求是其瞬时传动比必须恒定不变。否则当主动轮以等速度回转时，从动轮的角速度为变数，因而产生惯性力，影响齿轮的寿命，同时也引起振动，影响其工作精度。 要满足这一基本要求，则齿轮的齿廓曲线必须符 合一定的条件。 图5-3所示为两啮合齿轮的齿廓C 1和C 2在K 点接触的情况，设两轮的角速度分别为 ω1和 ω 2，则齿廓 C 1上K 点的速度k o v K 111ω=；齿廓C 2上K 点的速度 k o v K 222ω=。 过K 点作两齿廓的公法线NN 与两轮中心连线2 1o o 交于C 点，为保证两轮连续和平稳的运动，v k 1与v k 2 在公法线上得分速度应相等，否则两齿廓将互相嵌入 或分离，即 2211cos cos K K K K v v αα= 过2o 作z o 2平行于NN ，与k o 1的延长线交于Z a) b) c) 图5-2 空间齿轮传动