齿轮学习知识_中华文本库
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齿 轮 传 动
本章将介绍渐开线圆柱直齿、斜齿轮以及直齿锥齿轮传动的设计计算，内容包括齿轮原理和齿轮强度两个方面，其中将着重讨论圆柱直齿轮的设计计算方法。
齿轮原理部分将介绍渐开线特性、啮合特性、啮合传动等，关于变位齿轮仅介绍传动计算的内容。
齿轮强度将介绍齿轮材料的选择、失效形式、设计准则等，从而得出具体的设计计算方法。
齿轮传动的特点和基本类型
齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105kw，齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机械中
应用最广的一种机械传动。齿轮传动与摩擦轮和带轮传动相比主要有以下优点：
(1)传递动力大、效率高；(2)寿命长，工作平稳，可靠性高；(3)能保证恒定的传动比，能传递成任意夹角两轴间的运动。它的主要缺点有：(1)制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；(3)不宜作轴间距离过大的传动。
表6.1 齿轮传动的分类
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齿轮加工方法有成形法和展成法两种基本加工类型。
常用的齿轮加工方法有铣齿.滚齿.插齿。精加工有剃齿.珩齿.磨齿。还有粉末冶金烧结.塑料齿轮注塑生产.玩具齿轮冲...
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齿轮模数系列（GB /T1357
什么是「模数」？
　　★模数表示轮齿的大小。
　　模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
　　除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
　　齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
什么是「分度圆直径」？
　　★分度圆直径是齿轮的基准直径。
　　决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、
　　分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积。
　　过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
什么是「压力角」？
　　★齿形与分度圆交点的径向线与该点的齿形切线所夹的锐角被称为分度圆压力角
。一般所说的压力角,都是指分度圆压力角。
　　最为普遍地使用的压力角为２０°,但是,也有使用１４．５°、１５°、１７．５°、２２．５°压力角的齿轮。
单头与双头的不同是什么？
　　★蜗杆的螺旋齿数被称为「头数」,相当于齿轮的轮齿数。
　　头数越多,导程角越大。
如何区分Ｒ（右旋）?Ｌ（左旋）？
　　★齿轮轴垂直地面平放,
　　轮齿向右上倾斜的是右旋齿轮、
向左上倾斜的是左旋齿轮。
Ｍ（模数）与ＣＰ（周节）的不同是什么？
　　★ＣＰ（周节：Circular pitch）是在分度圆上的圆周齿距。单位与模数相同为毫米。　
　　ＣＰ除以圆周率（π）得Ｍ（模数)。
　　Ｍ（模数）与ＣＰ得关系式如下所示。
　　Ｍ（模数)＝ＣＰ／π（圆周率）
　　两者都是表示轮齿大小的单位。
　　7)什么是「齿隙」？
　　★一对齿轮啮合时,齿面间的间隙
　　齿隙是齿轮啮合圆滑运转所必须的参数。
弯曲强度与齿面强度的不同是什么？
　　★齿轮的强度一般应从弯曲和齿面强度的两方面考虑。
　　弯曲强度是传递动力的轮齿抵抗由于弯曲力的作用,轮齿在齿根部折断的强度。
　　齿面强度是啮合的轮齿在反复接触中,齿面的抗摩擦强度。
弯曲强度和齿面强度中,以什么强度为基准选定齿轮为好？
　　★一般情况下,需要同时讨论弯曲和齿面的强度。
　　但是,在选定使用频度少的齿轮、手摇齿轮、低速啮合齿轮时,有仅以弯曲强度选定的情况。最终,应该由设计者自己决定。
什么是「中心距
　　★中心距是指一对齿轮的轴间距离
　　中心距的大小对齿隙产生影响。
　　中心距越大,齿隙也越大。
正齿轮的中心距容许差,一般情况下应该取多少？
　　★一般取基准值的近似于0的±公差
什么是「轴交角
　　★相交轴齿轮（伞形齿轮）及交错轴齿轮（交错轴和蜗杆）的二轴间所成之角度。一般为９０°。
　　轴交角的大小是对轮齿接触及齿隙产生重要影响的要素。
什么是「组装距离
　　★伞形齿轮的圆锥顶点到定位面（安装基准面）的轴向距离。
　　组装距离是影响轮齿接触与齿隙等的重要尺寸。
　　☆小知识：在英语中,组装距离被称为
Locating distance ( Mounting distance
「组装距离
」的尺寸容许差应该取多少？
　　★为得到适当的齿隙及轮齿接触,应尽量使容许差接近于0。
　　基准尺寸（容许差近似于0）的公差,推荐使用js7～js9。
什么是「零度伞形齿轮」？
　　★螺旋角为０°的弧齿伞形齿轮。　
　　外形近似于直齿伞形齿轮的弧齿伞形齿轮。
　　其优点为:
　　?作用在齿轮上的力与直齿伞形齿轮相同。
　　?比直齿伞形齿轮强度高、噪音低（就一般而言）。
　　?因为可以进行磨齿加工＝可以生产出高精度齿轮。
　　☆小知识：　弧齿伞形齿轮的螺旋角一般为３５°
怎样求出ＤＰ（径节）正齿轮的分度圆直径（DP8-15ｚ）？
　　★将ＤＰ（径节）换算为模数。
　　Ｍ（模数）
２５．４／ＤＰ（径节）
２５．４／８
３．１７５ mm
　　近似分度圆直径。
３．１７５ &１５
４７．６２５ mm
１英寸＝２５．４ｍｍ
什么是「修鼓形加工」？
　　★沿齿宽方向修整齿形,使齿宽中央部的齿形呈适当的鼓形
　　通过修鼓形加工,防止齿端部片面接触的发生,使齿轮的齿接触集中在轮齿的中央附近。
　　鼓形越大,齿接触面积越小。
什么是「齿形修形
　　★为避免齿轮啮合时发生齿顶干涉,在齿顶附近有意识的修削齿形
　　齿形修形的目的是轮齿的圆滑啮合,近似于齿形方向的修鼓加工。
什么是「齿顶倒角加工」？
　　★在加工轮齿的同时进行齿顶倒角加工。
　　其优点为:
　　1.防止切齿加工时产生的毛刺等。
　　2.防止使用及搬运时容易发生的撞痕。
　　【注】齿顶＝齿面与齿顶面的交线。
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齿轮跨帮距的测量
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齿轮是一台设备上的非常重要零件，齿轮的好坏直接影响到了设备的整体质量。
齿轮在最早期其实就是两棵直径相同的树干，
人们发现把这两个树杆贴合在一起的时候，
当其中一棵树杆转动，就会带动另外一根树杆跟着转动。
人们发现了传动的作用。如图1
而随着圆棒大小的变化，
也影响到了传动的多少，
也就是说当直径大的树杆转动一圈的时候，
直径小的树杆就会转一圈以上。如图2
但这种传动的效果不是很好，
因为知识依靠这摩擦力来传动的话，
不能将力度1：1的传递，
人们又开始刻意将两棵树杆结合的部分做的粗糙，
从而增加摩擦力起到增加传动的效果。如图3
最终人们就做出了我们现在用的齿轮，
用规则的齿状相啮合来达到传动的最佳效果。如图4
但是当齿轮完全啮合的时候，
就又会出现摩擦力，
从而阻止齿轮最高效的传动，
也容易造成齿轮额外的滑动，
减少齿轮的寿命。
所以两个齿轮之间，
相啮合的部分就是我们常说的齿轮的分度圆。
想要使齿轮运作达到最佳化，
就必须掌握并控制齿轮的分度圆。如图5 两个齿轮之间，
需通过分度圆来相互啮合，
这样就能起到最佳传递效果。
为了可以制造出能配合齿轮尺寸的其他齿轮，就必须测量出齿轮分度圆的直径也就是我们说的齿轮跨帮距，那么现在人们面临的最大问题就是如何测量出这个所谓的分度圆的直径了。其实方法有很多，比如用卡尺卡在齿轮两端的齿中，卡出数值。但这是比较累的方法了，首先，使用两把卡尺的话，就存在了一个在线性问题，由于测量速度过慢从而导致无法满足大批量生产。又或者是用两根铁棒卡在齿轮两端的齿中再测量这两根铁棒的距离，这中方法类似卡尺，但也和卡尺有这同样的缺点，首先固定两根铁棒就成了问题，而两端不固定的因素就直接影响了测量的精度，人们无法避免两根铁棒完全平行，这无疑也降低了齿轮的成品率。我们都知道齿轮分为内齿和外齿，今天就让我来介绍一下外齿的测量手段。
DIATEST外齿跨帮距测量仪，取代了上述的那些传统的测量方法，大大的提高了检验效率和测量精度，通过精密螺旋柱可以调正测量的范围，采用测球形式测量，测球的直径可根据需求配置，最重要的是这个量仪操作快速方便而且简单，可以算是一个傻瓜式的量仪了，正因为操作简单也大大的减少了测量中的人为因素，我记得在我问别人你们怎么评定一个量仪的好坏时，他们说的往往不是那些数据，而是告诉我取决于量仪的抗外界因素。就算量仪再高精再高效，避免不了人为因素就不能算是好的量仪，我们所希望的是不论在任何地方，需要测量的时候我们只需要随手那量仪一卡，直接测出数值。并且反复测量数值不变。不论是人来测量还是机器测量，我们担心的都是测量不准导致成品率低。现在DIATEST站出来解决了这个问题。
我们可以解决在测量上给您带来的问题和难点，如果您需要帮助了欢迎咨询:。拥有数十年测量经验的我们可以给您解决测量难点。
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