齿轮箱设计基础知识
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齿轮设计相关知识点汇总齿轮是机械传动中常见的装置,通过相互啮合的齿轮实现转动传递力量和运动。
在齿轮设计的过程中,需要考虑多方面的因素,包括齿轮的类型、几何参数以及材料等。
下面将就齿轮设计的相关知识点进行汇总,并对其进行简单的介绍。
1. 齿轮的类型齿轮根据其啮合方式和结构形式可以分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆齿轮、直齿锥轮等多种类型。
其中,直齿轮是最常见的一种类型,其齿轮齿槽与轴线平行;斜齿轮则是齿轮齿槽与轴线有一定夹角。
2. 齿轮的几何参数齿轮的几何参数对于其传动性能起着重要的影响。
常见的几何参数包括齿数、模数、法向厚度、齿距、齿顶高度和齿根高度等。
齿数指的是齿轮上的齿的数量,模数则是齿轮齿廓尺寸的规格参数。
3. 齿轮的传动比齿轮的传动比是指相邻两个齿轮的转速比。
在设计齿轮传动系统时,传动比需要根据所需的转速和力矩进行匹配。
可以通过改变齿轮的齿数或使用连续啮合齿轮传动来实现不同的传动比。
4. 齿轮的啮合角齿轮的啮合角是指啮合齿轮的相对轴线间的位置角度,对于传动的平稳性和传力能力有重要影响。
一般来说,较小的啮合角会使传动的平稳性更好。
5. 齿轮的材料选择齿轮的材料选择需要考虑到所需的强度、韧性和耐磨性等因素。
常见的材料包括钢、铸铁、黄铜和塑料等。
不同材料的特性决定了其适用领域和工作条件。
6. 齿轮的渐开线齿型渐开线齿轮是一种常用的齿轮齿型,其齿廓曲线在齿槽方向上逐渐变化,使得啮合过程中的载荷分布更加均匀,减小了啮合冲击和噪声。
渐开线齿轮设计中需要考虑到齿数、压力角以及渐开线系数等因素。
7. 齿轮的润滑齿轮传动在工作过程中需要进行充分的润滑以减小摩擦和磨损。
常用的润滑方式包括油润滑和润滑脂润滑。
润滑脂润滑适用于中小型齿轮传动,而油润滑适用于大型齿轮传动。
8. 齿轮的受力分析齿轮在传动时会承受一定的载荷,因此需要进行受力分析以确保其强度与刚度满足要求。
受力分析可以通过有限元方法和解析方法进行。
综上所述,齿轮设计是机械传动中一项重要的工作。
齿轮箱基础知识培训讲义一、齿轮箱的结构齿轮箱通常由外壳、输入轴、输出轴、齿轮组、轴承、密封件等组成。
其中,外壳是齿轮箱的外部保护壳,用于承载和保护内部结构。
输入轴和输出轴分别用于连接传动源和传动目标,齿轮组则是齿轮箱的核心部件,通过齿轮的啮合传递动力。
轴承和密封件则用于支撑和密封齿轮箱内部的零部件。
二、齿轮箱的工作原理齿轮箱的工作原理是利用齿轮的啮合来传递动力。
当输入轴带动输入齿轮旋转时,通过齿轮的啮合,输出轴的齿轮也会被带动旋转,从而实现动力的传递。
同时,通过不同大小齿轮的组合,还可以实现不同转速和转矩的传递。
齿轮箱的工作原理比较简单,但是需要注意的是在使用过程中避免超载和过速运转,以免造成齿轮箱的损坏。
三、齿轮箱的常见故障1. 齿轮磨损:由于齿轮箱长期工作在高负荷下,齿轮表面会出现磨损,严重影响齿轮箱的传动效率和使用寿命。
2. 轴承损坏:轴承是齿轮箱的关键支撑部件,长期高速运转容易导致轴承的损坏,严重影响齿轮箱的正常运转。
3. 油封漏油:油封是齿轮箱内部的重要密封件,如果发生漏油,会导致齿轮箱内部润滑不良,加剧齿轮的磨损。
4. 齿轮箱过热:长期高速运转或超载会导致齿轮箱内部温度升高,严重影响齿轮箱的使用寿命。
四、齿轮箱的维护保养1. 定期更换润滑油:齿轮箱内部的齿轮和轴承需要充分润滑,定期更换润滑油可以减少磨损,延长使用寿命。
2. 注意齿轮箱的冷却:当齿轮箱长时间高速运转时,应当注意及时降温,避免齿轮箱过热。
3. 定期检查齿轮箱的密封件:定期检查齿轮箱的密封件是否漏油,如果发现漏油现象,应及时更换密封件。
4. 定期清洗齿轮箱外壳:定期清洗齿轮箱外壳可以有效防止齿轮箱表面积聚灰尘和腐蚀物,延长齿轮箱的使用寿命。
五、结语齿轮箱作为一种常见的机械传动装置,在工业生产中扮演着非常重要的角色。
了解齿轮箱的基本知识,掌握齿轮箱的工作原理,对于正确使用和维护齿轮箱至关重要。
相信通过本文的介绍,读者对齿轮箱的基础知识已经有了一定的了解和掌握,希望能够帮助读者更好地使用和维护齿轮箱。
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 (4)1.2.1 75°、90°中心孔 (5)1.2.2 60°中心孔 (6)1.3 退刀槽 (7)1.4 焊缝 (8)1.5 装配通用技术条件 (10)1.5.1 连接装配方式 (10)1.5.2 滚动轴承的装配 (11)1.5.3 齿轮与齿轮箱装配 (12)2 螺纹及螺纹连接 (13)2.1 螺纹的标记方法 (13)2.2 螺塞与连接螺孔尺寸 (13)2.3 孔沿圆周的配置 (14)2.4 螺栓和螺钉通孔尺寸 (14)2.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸 (14)2.6 普通螺纹的余留长度 (14)2.7 扳手空间 (15)3 键连接 (17)3.1 平键键槽的尺寸与公差 (17)3.2 普通平键的尺寸与公差 (18)4 轴承的选型 (19)4.1 轴承的分类 (19)4.2 轴承与轴的配合 (19)4.3 轴承与外壳的配合 (20)4.4 配合表面的粗糙度和形位公差 (21)4.5 选择润滑油或润滑脂的一般原则 (22)4.6 轴承配置 (22)5 渐开线圆柱齿轮 (27)5.1 渐开线圆柱齿轮模数 (27)5.2 传动参数选择 (27)5.3 变位齿轮传动 (28)5.4 最少齿数 (30)5.5 标准齿轮传动的几何计算 (30)5.6 高变位齿轮传动的几何计算 (31)5.7 角变位齿轮传动的几何计算 (32)5.8 端面重合度的确定 (34)6 减速器设计 (36)6.1 焊接箱体钢板厚度及焊接尺寸 (36)6.2 箱体结构设计 (36)6.3 减速器附件 (40)6.3.1 油尺和油尺套 (40)6.3.2 透气塞 (41)6.3.3 通气罩 (41)6.3.4 螺塞 (42)6.3.5 视孔盖 (42)6.4 齿轮传动的润滑 (42)6.5 减速器技术要求 (43)7 齿轮传动设计计算 (45)7.1 轮齿受力计算 (45)7.2 齿轮主要尺寸的初步确定 (45)7.2.1 齿面接触强度 (45)7.2.2 初步确定模数、齿数 (46)7.3 齿轮疲劳强度校核计算 (47)7.3.1 齿面接触强度校核 (47)7.3.2 轮齿弯曲强度校核 (52)7.4 计算例题 (53)8 轴的设计计算 (56)8.1 轴的材料 (57)8.2 初步确定轴端直径 (57)8.3 按弯扭合成强度计算轴的强度 (58)8.3.1 画出轴的受力简图 (58)8.3.2 作出受力图及弯矩、扭矩图 (58)8.3.3 确定危险截面 (58)8.3.4 确定材料许用弯曲应力 (58)8.3.5 按弯扭合成强度计算轴颈 (59)8.4 精确强度校核计算 (59)8.4.1 疲劳强度安全系数校核 (59)8.4.2 静强度安全系数校核 (65)8.5 轴的弯曲刚度校核 (65)9 键的强度计算 (67)10 轴承的选型计算 (68)机械制图及齿轮箱设计基础知识1 机械制图基础知识1.1 尺寸注法的常用简化表示法简化后简化前成组要素尺寸注法在同一图形中,对于尺寸相同的孔、槽等成组要素,可仅在一个要素上注出其尺寸和数量倒角注法在不致引起误解时,零件图中的倒角可以省略不画,其尺寸也标注孔的旁注法各类孔(光孔、螺纹孔、沉孔等)可采用旁注和符号相结合的方法标注。
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)
8 轴的设计计算 (49)
8.1 轴的材料 (50)
8.2 初步确定轴端直径 (50)
8.3 按弯扭合成强度计算轴的强度 (51)
8.3.1 画出轴的受力简图 (51)
8.3.2 作出受力图及弯矩、扭矩图 (51)
8.3.3 确定危险截面 (51)
8.3.4 确定材料许用弯曲应力 (51)
8.3.5 按弯扭合成强度计算轴颈 (52)
8.4 精确强度校核计算 (52)
8.4.1 疲劳强度安全系数校核 (52)
8.4.2 静强度安全系数校核 (57)
8.5 轴的弯曲刚度校核 (57)
9 键的强度计算 (59)
10 轴承的选型计算 (60)
机械制图及齿轮箱设计基础知识1 机械制图基础知识
1.1 尺寸注法的常用简化表示法
1.2 中心孔表示法
1.2.1 75°、90°中心孔
1.2.2 60°中心孔
1.3 退刀槽
1.4 焊缝
1.5 装配通用技术条件1.5.1 连接装配方式
2 螺纹及螺纹连接
2.1 螺纹的标记方法
2.2 螺塞与连接螺孔尺寸
2.3 孔沿圆周的配置
2.4 螺栓和螺钉通孔尺寸
2.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸
2.6 普通螺纹的余留长度
2.7 扳手空间
3 键连接
3.1 平键键槽的尺寸与公差
3.2 普通平键的尺寸与公差
4 轴承的选型
4.1 轴承的分类
4.2 轴承与轴的配合
4.3 轴承与外壳的配合
4.4 配合表面的粗糙度和形位公差
4.5 选择润滑油或润滑脂的一般原则
4.6 轴承配置
5 渐开线圆柱齿轮
5.1 渐开线圆柱齿轮模数
5.2 传动参数选择
5.3 变位齿轮传动
5.4 最少齿数
5.5 标准齿轮传动的几何计算
5.6 高变位齿轮传动的几何计算
5.7 角变位齿轮传动的几何计算
5.8 端面重合度εα的确定
6 减速器设计
6.1 焊接箱体钢板厚度及焊接尺寸
6.2 箱体结构设计
6.3 减速器附件
6.3.1 油尺和油尺套
6.3.2 透气塞
6.3.3 通气罩
6.3.4 螺塞
6.3.5 视孔盖
6.4 齿轮传动的润滑
6.5 减速器技术要求
7 齿轮传动设计计算
7.1 轮齿受力计算
7.2 齿轮主要尺寸的初步确定7.2.1 齿面接触强度
7.2.2 初步确定模数、齿数
m n=(0.016−0.0315)∙a
Z1 COSβ=
2a
m n(1+u)
=Z1
Z2=i∙Z1
7.3 齿轮疲劳强度校核计算
7.3.1 齿面接触强度校核
在齿面接触强度核算时,小齿轮和大齿轮的许用接触应力要分别计算。
在任何啮合瞬间,大、小齿轮的接触应力总是相等的。
小齿轮的计算接触应力σH1=Z B Z H Z E ZεZβ√K A K V K HβK Hα∙√F t
d1∙b ∙u±1
u
大齿轮的计算接触应力σH1=Z D Z H Z E ZεZβ√K A K V K HβK Hα∙√F t
d1∙b ∙u±1
u
齿轮的许用接触应力σHP=σHG
S Hmin =σHlim Z NT Z L Z V Z R Z W Z X
S Hmin
≈0.9σHlim
接触强度的计算安全系数S H=σHG
σH =σHlim Z NT Z L Z V Z R Z W Z X
σH
接触强度的最小安全系数S Hmin见下表:
7.3.1.1 小轮及大轮单对齿啮合系数Z B、Z D。