齿轮基本知识精编版
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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)(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。
(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.五.正齒輪之計算:1.標準正齒輪2.轉位正齒輪3.齒條與正齒輪六.齒輪設計要求:1.模數標準值之使用:見附頁,首先考慮第一糸列.2.塑膠齒輪常用的材質是POM料, .機械性質良好,高強度、高剛性、耐疲勞限,俗有”塑鋼(plastic steel)”之稱.但其在成型時主要的缺點是縮水率較大(0.15%~0.35%),故齒輪設計時均勻的料位是影響其精度的一個重要因素:一般料位厚度在1.0—1.5mm之間,且偷料要兩邊均勻,在結構要求允許的情況下兩邊偷料.3.孔兩端倒角及磨擦環設計:4.齒輪重點部位尺寸一般公差定義:孔徑一般控制在+0.05/+0.01mm,功能長度控制在+0/-0.10mm.齒外徑的管控與模數、齒數及齒輪的精度有關,一般模數在0.3(包括0.3以下)為+0/-0.10,其他的可根據齒數及精度控制在+0/-0.20mm.5.齒輪的定位情況:如果配合五金軸心則一般利用介子扣在軸心上定位或齒輪上做一倒鉤扣住軸心定位;如果是配合塑膠軸心則一般是塑膠軸心上做一倒鉤定位.6.兩齒輪咬合中心距公差定義:一般為+0.1/+0mm或+0.05/-0.05mm.7.解決噪音問題:噪音一般會產生在轉速較快的咬合齒輪之間.其主要的原因為齒輪的精度差、齒面上有異物、或兩齒輪拉得太遠(中心距不當),還有一個能減小噪音的辦法就是齒輪使用比較軟一點型號的pom材料,比如SU-25、NW-02……等,但其強度、剛性稍差,需依功能來定.8.齒輪設計之強度:正齿轮设计基于刘易斯公式的疲劳强度设计刘易斯公式的基本思路是假设一个齿尖承受所有法向负荷这样一种最严重的情况,并据此来考虑齿根处所产生的最大弯曲应力。
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 + hf7、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 + e10、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。
齿轮的全部知识点一、齿轮的概念和作用齿轮是机械传动中常用的一种零件,其主要作用是将动力传递给其他零件或改变传动方向和传动比例。
齿轮是由齿轮齿与齿轮轴组成的。
二、齿轮的分类根据齿轮的形状和用途,齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆齿轮等多种类型。
1.直齿轮:齿轮齿与轴线平行,是最常见的齿轮类型。
直齿轮具有传递动力平稳、效率高等优点,广泛应用于各种机械传动中。
2.斜齿轮:齿轮齿与轴线倾斜,常用于变速箱、差速器等传动装置中,可实现转速和转矩的变化。
3.锥齿轮:齿轮齿与轴线相交于一点,主要用于轴线方向变换,如正交传动。
4.蜗杆齿轮:由蜗杆和蜗轮组成,主要用于传递大扭矩和减速的场合,常用于起重机、输送机等设备中。
三、齿轮的结构和参数齿轮的结构包括齿面、齿根、齿顶等部分,并具有一系列参数来描述其几何形状和传动特性。
1.齿数:齿数是齿轮上齿的数量,决定了齿轮的传动比例。
2.模数:模数是齿轮齿距与齿数的比值,是描述齿轮尺寸的重要参数。
3.压力角:齿轮齿与轴线间的夹角,影响齿轮的传动效率和载荷能力。
4.齿宽:齿轮齿的宽度,决定了齿轮的承载能力。
四、齿轮的工作原理齿轮传动是通过齿轮齿的啮合来实现动力传递的。
齿轮齿的啮合产生了转矩和转速的变化,使得齿轮能够实现不同的传动需求。
五、齿轮的应用领域齿轮广泛应用于各种机械装置中,如汽车、船舶、飞机、工业生产线等。
齿轮传动具有传递效率高、传动精度高等特点,被广泛应用于各个行业。
六、齿轮的设计与制造齿轮的设计与制造涉及到齿轮传动的计算、选型、绘图、加工等环节。
通过对齿轮的设计与制造,可以满足不同传动需求和工作环境的要求。
七、齿轮的维护保养齿轮在使用过程中需要进行定期的维护保养,包括齿轮的润滑、检查齿轮磨损情况、更换磨损严重的齿轮等。
合理的维护保养可以延长齿轮的使用寿命和保证传动效果。
八、齿轮的故障和排除齿轮在使用过程中可能会出现故障,如齿面磨损、齿轮断裂等。
针对不同的故障情况,可以采取不同的排除方法,如修复磨损齿面、更换断裂齿轮等。
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。
分度圆:为了便于设计、制造及互换,我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数),并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆,其直径以d表示。
因轮齿分度圆上的齿槽宽e=齿厚s。
故s=e=Πd/2z,故p=2s=2e=Πd/z。
齿轮知识点总结大全一、齿轮的定义齿轮是一种机械传动元件,由一个或多个齿轮组成,用于传递动力和转速。
它们通常是金属制成,具有一定的硬度和耐磨性,可在高速运动和高负荷下可靠地工作。
二、齿轮的分类1. 按齿轮轴的位置划分:(1)平行轴齿轮:齿轮轴线平行。
(2)垂直轴齿轮:齿轮轴线成直角。
(3)斜齿轮:齿轮轴线不平行也不相交。
2. 按齿轮的形状划分:(1)圆柱齿轮:齿轮齿的咬合线为直线。
(2)锥齿轮:齿轮齿的咬合线为斜线。
(3)蜗杆齿轮:由蜗杆和蜗轮组成。
3. 按齿轮齿数划分:(1)小齿轮:齿数较少。
(2)大齿轮:齿数较多。
4. 按齿轮传动形式划分:(1)齿轮齿和链轮齿。
(2)齿轮和滚子链传动。
5. 按齿轮副的类型划分:(1)外啮合齿轮副。
(2)内啮合齿轮副。
(3)混合啮合齿轮副。
三、齿轮的参数1. 齿轮的模数(m):模数是齿轮齿数和齿轮直径的比值,常用来确定齿轮的大小。
2. 齿轮的齿数(z):齿数是齿轮上齿的数量,齿数与模数和齿轮直径有直接关系。
3. 齿轮的齿宽(b):齿轮齿的宽度,影响齿轮的承载能力。
4. 齿轮的分度圆直径(d):分度圆直径是齿轮上齿的根部圆与齿轮轴线的距离。
5. 齿轮的法向齿距(P):同一齿轮上相邻两个齿的顶部和底部之间的距离。
6. 齿轮的齿面硬度:齿轮齿面的硬度应适中,以保证齿面耐磨和承受载荷。
四、齿轮的原理1. 齿轮的啮合原理:两个啮合的齿轮之间,齿与缝的形状是特定的,称为啮合曲线,其形状决定了齿轮的传动特性。
2. 齿轮的传动比:传动比是驱动轮和从动轮的转速之比,可以通过齿轮的齿数比来计算。
3. 齿轮的传动效率:齿轮传动的效率是指输入功率和输出功率的比值,取决于齿轮的设计和加工质量。
4. 齿轮的传动稳定性:齿轮传动的稳定性受制于载荷和齿轮的设计,有时需要采取一定的减振和降噪措施。
5. 齿轮的传动可靠性:齿轮传动的可靠性是指在一定时间内不发生故障的能力,取决于齿轮的材料和制造工艺。
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。
分度圆:为了便于设计、制造及互换,我们把齿轮某一圆周上的比值规定为标准值(整数或较完整的有理数),并使该圆上的压力角也为标准值,这个圆称为分度圆,其直径以d表示。
因轮齿分度圆上的齿槽宽e=齿厚s。
故s=e=Πd/2z,故p=2s=2e=Πd/z。
齿轮基础知识⼤全第⼀章齿轮的种类及应⽤范围第⼀节齿轮的种类齿轮传动是⽬前机械传动中应⽤最⼴泛、最常见的⼀种传动形式。
齿轮⽤它的轮齿来传递⼒矩和运动、变换运动的⽅向、指⽰读数及变换机构的位置等。
齿轮按轮齿齿廓曲线,可分为渐开线、摆线、圆弧线、双圆弧线齿轮等。
按其外形,可分成圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮、⿎形齿轮、⾮圆齿轮等。
按其传动形式,⼜可分为平⾏轴传动、相交轴传动及交错轴传动。
第⼆节齿轮的应⽤范围及特点第三章齿轮加⼯⽅法及⼯艺过程第⼀节齿轮加⼯⽅法⼀、齿轮常⽤材料及其⼒学性能齿轮的轮齿在传动过程中要传递⼒矩⽽承受弯曲、冲击等载荷。
通过⼀段时间的使⽤,轮齿还会发⽣齿⾯磨损、齿⾯点蚀、表⾯咬合和齿⾯塑性变形等情况⽽造成精度丧失,产⽣振动和噪声等故障。
齿轮的⼯作条件不同,轮齿的破坏形式也不同。
选取齿轮材料时,除考虑齿轮⼯作条件外,还应考虑齿轮的结构形状、⽣产数量、制造成本和材料货源等因素。
⼀般应满⾜下列⼏个基本要求:1. 轮齿表⾯层要有⾜够的硬度和耐磨性。
2. 对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮,基体要有⾜够的抗弯强度与韧性。
3.要有良好的⼯艺性,即要易于切削加⼯和热处理性能好。
齿轮的常⽤材料及其⼒学性能见表1-3。
⼆、常⽤齿形加⼯⽅法齿轮齿形的加⼯⽅法,有⽆切屑加⼯和切削加⼯两⼤类。
⽆切屑加⼯⽅法有:热轧、冷挤、模锻、精密铸造和粉末冶⾦等。
切削加⼯⽅法可分为成形法和展成法两种,其加⼯精度及适⽤范围见表1-4。
三、齿轮常⽤热处理(表1-5)齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。
齿轮加⼯的⼯艺,因齿轮结构形状、精度等级、⽣产条件可采⽤不同的⽅案,概括起来有齿坯加⼯、齿形加⼯、热处理和热处理后精加⼯四个阶段。
齿坯加⼯必须保证加⼯基准⾯精度。
热处理直接决定轮齿的内在质量,齿形加⼯和热处理后的精加⼯是制造的关键。
也反映了齿轮制造的⽔平。
在齿轮加⼯⼯艺上,对软齿⾯和中硬齿⾯齿轮(300~400HBS),⼀般⼯艺⽅法为调质后滚齿或插齿。
齿轮基本知识齿轮作为一种常见的传动装置,被广泛应用于各种机械设备中。
它具有传递力矩、变速比和转动方向等功能,因此在工业和日常生活中都扮演着重要的角色。
本文将介绍齿轮的基本知识,包括齿轮类型、齿轮设计和齿轮的应用。
一、齿轮类型1. 平齿轮:平齿轮是最常见的齿轮类型,它的齿面是平直的直线。
平齿轮可以实现相互平行轴的转动传递,并具有较高的传动效率。
常见的平齿轮有斜齿轮、直齿轮和锥齿轮等。
2. 内齿轮:内齿轮与平齿轮类似,但其齿面朝向轴心,通常用于传动两个相交轴的运动。
3. 行星齿轮:行星齿轮由中央太阳齿轮、外圈行星齿轮和连接它们的行星架组成。
行星齿轮可以实现较大的变速比,被广泛应用于汽车变速器和航天器等领域。
二、齿轮设计齿轮的设计是确保齿轮传动系统能够正常工作的重要步骤。
下面是齿轮设计的几个关键要点:1. 齿轮模数:齿轮模数是指齿轮齿数与齿轮直径的比值。
它决定了齿轮的尺寸和齿形,对齿轮的传动性能有重要影响。
2. 齿轮齿数:齿轮齿数是指齿轮上的齿数,齿数的选择应根据实际需求和传动比进行合理确定。
3. 齿轮齿形:齿轮齿形的设计关系到齿轮传动的噪音和传动效率。
优秀的齿形设计应该尽量减小齿轮的噪音和能量损失。
4. 齿轮材料:齿轮材料的选择应考虑到工作环境、负载和寿命要求等因素。
常见的齿轮材料有钢、铸铁和塑料等。
三、齿轮的应用齿轮由于其可靠性和高效性而被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的齿轮应用:1. 汽车:汽车中的变速器和传动系统中使用了大量的齿轮,以实现不同速度和转向的转动传递。
2. 机床:机床中的主轴和进给系统通常采用齿轮传动,以确保精确的加工和定位。
3. 电动工具:电动工具中常使用齿轮传动,如电动钻、电锤等,以提供高转矩和可靠的传动。
4. 减速机:减速机是工业生产中常用的传动装置,通过齿轮传动来降低驱动设备的转速同时增加转矩。
总结:本文介绍了齿轮的基本知识,包括齿轮的类型、设计和应用。
齿轮作为一种常见的传动装置,其应用范围广泛,并在各个领域发挥着重要作用。
齿轮基础知识介绍齿轮基础1.齿轮的基本几何要素的名称、代号及其计算式下图8-40 为两相互啮合圆柱齿轮的传动示意图。
(1)分度圆直径d在齿顶圆与齿根圆之间, 使齿厚s与槽宽e的弧长相等的圆称为分度圆,其直径以d表示。
(2) 齿距p和齿厚s分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长,称为分度圆齿距,以p表示;两啮合齿轮的齿距应相等。
每个轮齿齿廓在分度圆上的弧长,称为分度圆齿厚,以S表示;相邻轮齿之间的齿槽在分度圆上的弧长,称为槽宽,用e表示。
在标准齿轮中,s=e,p=s+e,s=p/2。
标准齿轮模数尺数计算公式齿轮的直径计算方法:齿顶圆直径=(齿数+2)*模数,da=(z+2)*m分度圆直径=齿数*模数,d=z*m齿根圆直径=齿顶圆直径-(4.5*模数) ,df =m(z-2.5)=da-4.5*m 比如:M4 32齿34*3.5齿顶圆直径=(32+2)*4=136mm分度圆直径=32*4=128mm齿根圆直径=136-4.5*4=118mm7M 12齿中心距D=(分度圆直径1+分度圆直径2)/2 就是(12+2)*7=98mm =(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2这种计算方法针对所有的模数齿轮(不包括变位齿轮)。
模数表示齿轮牙的大小。
齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷(齿数-2)齿轮模数是有国家标准的(GB1357-78)模数标准系列(优先选用)1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、14、16、20、25、32、40、50模数标准系列(可以选用)1.75,2.25,2.75,3.5,4.5,5.5,7,9,14,18,22,28,36,45模数标准系列(尽可能不用)3.25,3.75,6.5,11,30上面数值以外为非标准齿轮,不要采用!在图8-40中,通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆,其直径用da 表示。
通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆,直径用df 表示。
齿轮基础知识详解,看看你知道多少1. 什么是齿轮?齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件。
它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。
2. 齿轮的历史早在公元前350年,古希腊著名的哲学家亚里士多德在文献中对齿轮有过记录。
公元前250年左右,数学家阿基米德也在文献中对使用了涡轮蜗杆的卷扬机进行了说明。
在现今伊拉克凯特斯芬遗迹中还保存着公元前的齿轮。
齿轮在我国的历史也源远流长。
据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就已开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮,作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。
15世纪后半的意大利文艺复兴时期,著名的全才列奧纳多.达芬奇,不仅在文化艺术方面,在齿轮技术史上也留下了不可磨灭的功绩,经过了500年以上,现在的齿轮仍然保留着当时素描的原型。
直到17世纪末,人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。
18世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。
其后又发展了变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等等。
现代齿轮技术已达到:齿轮模数0.004-100毫米;齿轮直径由1毫米-150米;传递功率可达十万千瓦;转速可达十万转/分;最高的圆周速度达300米/秒。
国际上,动力传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展。
特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点。
3. 齿轮一般分为三大类齿轮的种类繁多,其分类方法最通常的是根据齿轮轴性。
一般分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型。
1)平行轴齿轮:包括正齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条及斜齿条等。
2)相交轴齿轮:有直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、零度齿锥齿轮等。
3)交错轴齿轮:有交错轴斜齿齿轮、蜗杆蜗轮、准双曲面齿轮等。
上表中所列出的效率为传动效率,不包括轴承及搅拌润滑等的损失。
齿轮基本知识公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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 αk θk= inv αk = tgαk一αk6.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。
10.什么是周节,齿厚和齿槽宽答:在一个圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为周节。
齿厚所占的弧长称为齿厚,齿槽占据的弧长称为齿槽宽。
11.什么是标准齿轮答:m 、α、h*a、c* 为标准值,并且 s = e = p / 2 的齿轮。
12.齿条的特点是什么答:(1)与齿顶线平行的各直线周节相等,其模数,压力角均为标准值。
(2)平行齿顶线齿槽宽等于齿厚的直线称中线,是确定齿条尺寸的基准线。
13.什么是理论啮合线、实际啮合线和齿廓工作段答:理论啮合线:两基圆同侧内公切线,在理论上是齿廓啮合点的轨迹,两个切点为啮合极限点。
实际啮合线:两齿顶圆与理论啮合线交点之间的线段。
齿廓工作段:在齿轮传动中齿廓参与啮合的部分。
l4.什么是渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续啮合传动条件答:正确啮合条件:m1 = m2 = m α1 = α2 = α连续啮台条件:εα= B1B2 / Pb ≥ 115.重合度的实质意义是什么重合度与什么有关答:重合度的大小表示一对齿轮传动过程中同时在啮合线上啮合的对数。
重合度的大小是齿轮承载能力高低和平稳性好坏的一个重要指标,重合度的大小与m无关,随 Z1,Z2 增加而增加,α′愈大,εα愈小,α′随中心距变化,a 愈大,α′愈大,εα愈小。
16.什么是标准齿轮的标准安装中心距。
标准安装有什么特点答:标准齿轮按无齿侧间隙安装的中心距称为标准齿轮的标准安装中心距,标准齿轮按标准顶隙安装的中心距也称标准安装中心距。
标准安装时,a =a′,r = r′,a = r1 + r217.什么是非标准安装中心距非标准安装有什么特点答:一对啮合传动的齿轮,节圆与分度圆不重合的安装称为非标准安装,其中心距称为非标准安装中心距。
特点r ≠ r′,a ≠ a′,a′ = r1′ +r′2 = (r1 + r2)cosα/ cosα′ 即a ′≠ a α′≠ α r1′≠ r1 r2′≠ r2 c′≠ c有齿侧间隙,产生冲击,重合度下降,平稳性差。
18.齿轮与齿条啮合传动的特点是什么答:(1)啮合线位置不因齿轮和齿条间的相对位置变化而变化,永远是切于基圆又垂直于齿条直线齿廓的一条固定直线。
(2)r = r′ α′= α = 齿条齿形角19.标准齿条刀具加工标准齿轮的特点是什么答:轮坯的分度圆与齿条刀具中线相切纯滚动,被加工齿轮的齿数是由刀具的移动速度与轮坯转动的角速度来保证V刀=rω坯。
20.什么是渐开线齿廓的根切现象其原因是什么答:用范成法加工齿轮,当加工好的渐开线齿廓又被切掉的现象时称为根切现象。
原因:刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点,刀具齿顶线超过啮合极限点的原因是被加工齿轮的齿数过少,压力角过小,齿顶高系数过大。
21,标准外啮合齿轮不发生根切的最少齿数如何确定答:由Zmin = 2h*a / sin2α 确定。
22.什么是变位齿轮答:分度圆齿厚不等于齿槽宽的齿轮及齿顶高不为标准值的齿轮称为变位齿轮。
加工中齿条刀具中线不与被加工齿轮的分度圆相切这样的齿轮称为变位齿轮。
23.什么是变位量和变位系数和最小变位系数答:变位量:刀具的中线由加工标准齿轮的位置平移的垂直距离。
变位系数:用标准模数表达变位量所需的系数。
最小变位系数:加工渐开线齿轮不产生根切所需变位系数的最小值。
xmin = h*a (Zmin - Z)/ Zmin24.同齿数的变位齿轮与标准齿轮相比,哪些尺寸变了,哪些尺寸不变,为什么答:齿数、模数、压力角、分度圆、基圆、分度圆周节、全齿高不变,齿顶圆、齿根圆、分度圆齿厚、齿槽宽发生变了。
原因:用标准齿轮刀具加工变位齿轮,加工方法不变,即正确啮合条件不变,所以分度圆模数、压力角不变。
因而由公式可知分度圆、基圆不变,再有齿根高、齿顶高、齿根圆、齿项圆的计算,基准是分度圆,在加工变位齿轮时,标准刀具中线若从分度圆外移齿根高变小,齿根圆变大,而若要保证全齿高不变则齿顶高变大齿顶圆变大,因刀具外移在齿轮分度圆处的刀具齿厚变小,即被加工出的齿槽变小,又因为分度圆周节不变,齿厚变厚。
25.斜齿轮渐开线螺旋曲面齿廓是如何形成的答:渐开线发生面在基圆柱上纯滚动时,发生面上一条与基圆母线成βb 角的线,它的轨迹形成了斜齿轮轮齿渐开线螺旋曲面。
26.斜齿轮齿廓所在的各个同轴圆柱面螺旋线的螺旋角是否相同,为什么答:螺旋角不同,因螺旋角βi 是导程 L 和圆柱的直径 di 决定,导程相同,而各圆直径不同,故螺旋角不同,关系式为:tgβi = L / πdi27.斜齿轮啮合特点是什么答:(l)两轮齿廓由点开始接触,接触线由短变长,再变短,直到点接触,再脱离啮合,不象直齿圆柱齿轮传动那样沿整个齿宽突然接触又突然脱离啮合,而是逐渐进入啮合逐渐脱离啮合,这样冲击小噪音小,传动平稳。
(2)重合度大ε= εα+εβ28.斜齿轮的标准参数面为哪个面,哪个面是标准渐开线说明原因。
答:法面是标准参数面。
从理论上端面是标准渐开线,因为渐开线的形成是发生面在基圆柱面上纯滚动,发生面上的斜直线的轨迹是渐开线。
从加工上,法面是标准渐开线,因为加工斜齿轮齿廓是用加工直齿圆柱齿轮的标准刀具,其切削运动方向沿螺旋线切线,刀具面在其法面,因此,法面是标准浙开线。
29.斜齿轮端面与法面几何参数有什么关系,为什么要端面参数答:mn = mt cosβ,tgαn = tgαt cosβb ,h*at = h*ancosβ ,c*t = c*ancosβ因为几何尺寸是端面 dt、dbt、dat、dft、pt、pbt 。
30.一对斜齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么答:正确啮合条件:mn1 = mn2 = m αn1 = αn2 = α外啮合β1 = - β2 内啮合β1 = β2连续传动条件:ε= εα+εβ ≥ 131.什么是斜齿轮的当量齿轮和当量齿数当量齿数的用途是什么答:相当于斜齿轮法面齿形的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮的当量齿轮。
当量齿轮的齿数称为当量齿数。
当量齿数是仿型法加工齿轮选择刀具齿形的重要依据,当量齿数又是齿轮强度设计的主要依据。
32.蜗轮蜗杆机构的特点有哪些答:(1)传递空间交错轴之间的运动和动力,即空间机构。
(2)蜗轮蜗杆啮合时,在理论上齿廓接触是点接触,但是蜗轮是用与蜗轮相啮合的蜗杆的滚刀加出来的,实际为空间曲线接触。
(3)蜗杆蜗轮的传动比,用蜗杆的头数(线数)参与计算。
(4)蜗杆的分度圆直径不是头数乘模数而是特性系数乘模数,即 d1 = qm(5)蜗轮蜗杆的中心距也是用特性系数参与计算。
a= m(q+Z2)/2(6)可获得大传动比,蜗轮主动时自锁。
33.蜗轮蜗杆的标准参数面是哪个面;可实现正确啮合条件是什么答:(1)是主截面,即平行于蜗轮的端面过蜗杆的轴线的剖面称之为主截面。
(2)正确啮合条件:ma1 = mt2 = m αa1 =α t2 = α β1 + β2 = 900 旋向相同34.为什么确定蜗杆的特性系数 q 为标准值答:(1)有利于蜗杆标准化,减少了蜗杆的数目。
(2)减少了加工蜗轮的蜗杆滚刀的数目。
35.蜗轮蜗杆啮合传动时的转向如何判定答:首先判定蜗杆或蜗轮的旋向:将蜗轮或蜗杆的轴线竖起,螺旋线右面高为右旋,左面高为左旋。
然后判定转向:右旋用右手法则,主动蜗杆为右旋用右手四个手指顺着蜗杆的转向握住蜗杆,大拇指的指向与蜗轮的节点速度方向相反,来判定蜗轮的转向。
36.直齿圆锥齿轮机构的特点有哪些答:(1)传递两相交轴之间的运动和动力。
(2)齿轮分布在锥体上由大端到小端收缩变小。
(3)大端面为标准参数面。
(4)齿廓曲线为球面渐开线。
37.直齿圆锥齿轮的正确啮合条件是什么答:大端面的 m1 = m2 = m,α1 = α2 = α R1 = R2 (R为锥距)38.什么是圆锥齿轮的背锥、当量齿轮、当量齿数答:与圆锥齿轮大端球面上分度圆相切的圆锥称为圆锥齿轮的背锥,圆锥齿轮大端面齿形平行圆锥母线向背锥上投影展开所形成的扇形称之为扇形齿轮。