1、第一章 漸開線齒輪傳動的基本理論 齒輪傳動的特點(diǎn)和類型：齒輪優(yōu)點(diǎn)：傳動比不變，功率大，高，速度范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)簡單，壽命長，缺點(diǎn)：高精度的齒輪制造要求高，精度要求高，成本高，低精度的噪音大，不適合遠(yuǎn)距離傳 動工作條件：閉式：需要良好的潤滑和密封開式：磨損比較嚴(yán)重，用于簡單機(jī)械和低速場合齒面硬度：軟齒面：硬度小于等于350HBS硬齒面;硬度大于350HBS齒輪軸線的相對位置：平面齒輪傳動；直齒圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動人字齒輪傳動齒輪和齒條空間齒輪傳動；圓錐齒輪傳動蝸桿傳動交錯(cuò)軸斜齒輪傳動齒輪嚙合的基本規(guī)律：基節(jié)相同漸開線方程inva形成是由基圓形成的基圓以內(nèi)無漸開線第二章漸開線支持圓柱

2、齒輪傳動漸開線齒輪的尺寸參數(shù)分度圓的基節(jié)等于齒厚加齒槽寬內(nèi)齒輪的齒頂圓必須大于基圓直徑徑節(jié)制DP等于Z/D和模數(shù)互為倒數(shù)DP 等于 25.4/m我國的標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形：齒形角20度 工作齒高2m齒距p等于nm齒頂系數(shù)c等于0.25齒根圓角半徑pf 0.38m（11頁底部有詳解）壓力角的定義是質(zhì)點(diǎn)的受力分析，分為運(yùn)動方向和壓力方向，在分度圓的位置做切線和壓力 方向的夾角就是壓力角其他國家的圓柱齒輪常用的基本輪廓參數(shù)美國英國DP蘇聯(lián)，德國，瑞士，日本，國標(biāo)，iso都是m公制，單位毫米漸開線齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)齒數(shù)圓周齒輪的總齒數(shù)，模數(shù)齒輪的分度圓是計(jì)算齒輪各部分尺寸的基準(zhǔn)，如果已知齒數(shù)z和分度圓齒距p那么d

3、 就等于p/n乘以z，但是n是個(gè)無理數(shù)，所以我們?nèi)藶榈陌堰@個(gè)比值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，也就 是我們說的模數(shù)，單位是mm模數(shù)系列分為第一和第二，優(yōu)先選用第一系列，第二系列帶括號的盡量不用，壓力角 離基圓越近的壓力角小，對傳動有利，但是曲率半徑也小，對接觸強(qiáng)度不利，齒 根無強(qiáng)度，遠(yuǎn)離基圓的壓力角大，曲率半徑也大，所以規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為20度，角度加大，綜合 強(qiáng)度會增大，推薦25度頂隙系數(shù)齒c甥 為了傳動不被卡死，能夠儲存潤滑油，兩個(gè)齒輪在徑向方向應(yīng)留有間隙， 這一間隙就是頂隙，c等于c*m正常齒制，當(dāng)mN1，ha甥等于1 c甥等于0.25， m1時(shí)ha甥不變，c甥等于0.35短齒制ha甥0.8 c甥0.3 系數(shù)值

4、都是倍數(shù)關(guān)系，沒有單位分度圓是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓，漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動的特點(diǎn)正確嚙合條件基節(jié)相同 n mcosa說直白一點(diǎn)就是單個(gè)齒輪要一模一樣，至于齒數(shù)不考慮，齒數(shù)多，轉(zhuǎn)的慢一點(diǎn)，少就快一點(diǎn)連續(xù)嚙合的條件：就是齒輪嚙合轉(zhuǎn)動要無斷續(xù)的接觸，基本條件就是重合度要大于1，理論上就可以連續(xù)嚙合，齒輪傳動的中心距：節(jié)圓即是嚙合圓，當(dāng)不變位時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，節(jié)圓就是分度圓，對于單個(gè) 齒輪只有壓力角，分度圓，沒有節(jié)圓和嚙合角。定傳動比和中心距可分離性：中心距在微變的情況下，傳動比是不變的，z圈/z太和中心 距沒關(guān)系，只要能保證正常嚙合就行。漸開線齒輪傳動的滑動率和重合度計(jì)算因?yàn)閮升X輪傳動時(shí)

5、齒輪輪廓曲線的相對運(yùn)動不是純滾動而是滾動加滑動，所以會有磨損，所 以就有了滑動率，兩齒輪的滑動率盡量相同，可以降低磨損，一般通過變位實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪傳動的重合度計(jì)算目的是為了保證兩齒輪的傳動連續(xù)性，含義就是嚙合線長度與基圓齒距的比值成為相互嚙合 齒輪的端面重合度，和模數(shù)無關(guān)系，齒數(shù)大，他變大，中心距變大，也變大，壓力角變 大，他變小，8級大于1.159級 大于1.35 標(biāo)準(zhǔn)齒輪都大于1不用驗(yàn)算。任意圓上的齒厚（27頁詳解）齒厚關(guān)系到齒輪的強(qiáng)度和測量檢驗(yàn)分度圓齒厚，齒頂圓齒厚，基圓齒厚 齒輪與齒條的嚙合當(dāng)基圓半徑無限大時(shí)，漸開線齒廓也就變成了直線，齒輪變成了齒條，如果齒條的壓力角固 定，那么

6、不管它前進(jìn)后退，和齒輪接觸的節(jié)圓是不會變化的，想改變只能改變齒條的壓力角， 也就是齒廓的傾斜程度。第三章標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱外齒輪的根切與變位齒輪傳動標(biāo)準(zhǔn)齒輪的根切和最少齒數(shù)漸開線齒輪的加工方法仿形法：鑄造仿形，比如粉末冶金，石蠟鑄造樹脂， 切削仿形，比如，圓盤銑刀，指狀 銑刀，統(tǒng)稱為成型銑刀，優(yōu)點(diǎn)是不需要專用機(jī)床，普通銑床就可以，缺點(diǎn)就是加工精度低， 加工不連續(xù)，效率慢，范成法，也叫做展成法，利用漸開線形成原理，刀具有插刀，滾刀，齒條插刀，插齒的精度一般比較低，滾齒稍微高點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒輪的根切當(dāng)被加工齒輪的齒數(shù)過少時(shí)，刀尖的過渡曲線與被加工齒輪的漸開線段相交，使齒廓在靠近 齒根處被刀具刀尖切去一

7、部分，這種現(xiàn)象叫做根切。不良后果：發(fā)生根切后，削弱齒根強(qiáng)度，重合度也將減小，根切現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)甚至不能連續(xù)平 穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，漸開線的根切最小齒數(shù)等于2ha任之變位齒輪傳動變位齒輪的加工原理變位的作用：降低機(jī)器的重量和減少尺寸，利用變位可以是zlVzmin，避免根切，產(chǎn)生根切的齒輪，在靠近基圓的一段漸開線被切掉，齒廓出現(xiàn)尖點(diǎn)，削弱了輪齒 的抗彎強(qiáng)度，提高輪齒的強(qiáng)度，正變位的齒輪齒根厚度增加，對抗彎強(qiáng)度顯然有利，兩個(gè)齒廓嚙合時(shí)其接 觸應(yīng)力是隨著兩個(gè)齒廓綜合曲率半徑的增加而減少的，提高齒面的抗膠合與耐磨損能力，一般來說，小齒輪根部的滑動比要比大齒輪的滑動比要大， 并且傳動比越大，差別越大，越明顯，這使得小齒輪

8、根部磨損較快，常用方法就是小齒輪正 變位，大齒輪負(fù)變位，從而使得兩個(gè)齒輪的最大滑動率相等，比如TM09二級的行二太和行 二行。配湊安裝中心距當(dāng)實(shí)際中心距和標(biāo)準(zhǔn)中心距不相等時(shí)，會出現(xiàn)間隙，或者間隙不夠，這是就可以通過正變位或者負(fù)變位來解決。修復(fù)被磨損的舊齒輪，實(shí)際使用中，大齒輪磨損較少，可以利用負(fù)變位把磨損部分切除，再配一個(gè)正變位的小齒輪。對于外嚙合，齒頂高變動系數(shù)AY永遠(yuǎn)是正值外嚙合齒輪變位系數(shù)的選擇基本原則：1不發(fā)生根切2不產(chǎn)生齒廓干涉3有足夠的齒頂厚度，通常Sa大于0.25m-0.4m 淬火要求大于0.4m4有足夠的重合度，通常大于1.1-1.25潤滑條件良好的閉式齒輪傳動軟齒面的失效形式

9、一般為，齒面疲勞點(diǎn)蝕，表面損傷為主要失效形式，這時(shí)應(yīng)選擇盡可能大 的總變位系數(shù)，盡量增大嚙合角，以便增大節(jié)點(diǎn)處輪廓的綜合曲率半徑，從而減小接觸應(yīng)力， 提高接觸強(qiáng)度硬齒面的失效形式一般為疲勞裂紋的擴(kuò)展造成齒輪斷裂，這時(shí)選擇的變位系數(shù)應(yīng)使齒輪的齒 根彎曲強(qiáng)度盡量增大，并盡量使相互嚙合的兩個(gè)齒輪具有相近的彎曲強(qiáng)度，（木桶的短木板 原理）6開式齒輪傳動齒輪磨損或者折斷是主要失效形式，選擇盡可能大的總變位系數(shù)，合理分配變位系數(shù)，使齒 根處滑動比相同，7重載齒輪傳動主要是膠合失效，總變位盡量大，滑動比相同，合適的潤滑劑，粘度，8斜齒圓柱齒輪傳動斜齒輪采用高變位或者角變位，采用角變位對于斜齒輪提高承載能力的

10、效果不明顯。選擇外嚙合齒輪變位系數(shù)的限制條件加工時(shí)不根切1用齒條加工，2用插齒刀加工，包括插齒刀的最小齒數(shù)，齒輪的最小齒數(shù)，齒輪的最小 變位系數(shù)，2 加工時(shí)不頂切 插齒刀最大可加工的齒輪齒數(shù)3齒頂不過薄 有齒頂齒厚的計(jì)算公式，和限制范圍0.24-0.44不產(chǎn)生過渡曲線干涉插齒刀加工時(shí)，小齒輪齒根和大齒輪齒頂不干涉公式 小齒輪齒頂 和大齒輪齒根不干涉公式5保證重合度重合度系數(shù)計(jì)算公式重合度隨著嚙合角的變大而變小46頁詳解第四章內(nèi)嚙合漸開線圓柱齒輪傳動內(nèi)嚙合標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動 旋轉(zhuǎn)方向一致內(nèi)齒輪的齒頂圓應(yīng)大于基圓，尤其是負(fù)變位的情況下，應(yīng)該注意。52頁任意半徑齒厚公式內(nèi)嚙合傳動的條件和外嚙合一樣是基圓相

11、同，中心距具有可分離性。內(nèi)嚙合齒輪的頂切與干涉內(nèi)齒輪加工中的頂切分為展成頂切和徑向切入頂切展成頂切 插齒刀的基圓不夠長，對齒圈的齒頂兩側(cè)有干涉，所以就有了插齒刀的最少齒數(shù)， 相對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪。徑向切入頂切就是展成頂切的延伸，插齒刀基圓比內(nèi)齒的齒頂?shù)街行木嗟木嚯x小，對內(nèi)齒的 齒頂整體的干涉，內(nèi)嚙合傳動中的輪齒干涉過渡曲線干涉：一個(gè)齒輪的齒頂與另一個(gè)齒輪的齒根的非漸開線部分接觸，則產(chǎn)生過度曲線 干涉，詳解57頁由此延伸出兩個(gè)公式，內(nèi)齒齒根干涉公式，小齒輪齒根干涉公式（齒圈的齒頂驗(yàn)證公式），齒廓重疊干涉一對內(nèi)嚙合齒輪傳動，如果兩個(gè)齒輪的齒數(shù)差，較小時(shí)，可能產(chǎn)生不在嚙合區(qū)域的齒廓發(fā)生相互重疊的現(xiàn)象，也就

12、是產(chǎn)生倫奎重疊干涉，當(dāng)兩個(gè)齒數(shù)差越小時(shí)，發(fā)生的可能性越大，內(nèi)嚙合變位齒輪的特點(diǎn)內(nèi)齒輪利用變位可以避免內(nèi)齒輪的頂切與干涉高度變位是兩個(gè)變位系數(shù)相同但不為零，這是，中心距不變，嚙合角不變，角變位分為正變位和負(fù)變位變位后的齒廓曲線是同一個(gè)基圓的漸開線的不同段內(nèi)嚙合圓柱齒輪變位系數(shù)的選擇原則1變位對內(nèi)嚙合齒輪強(qiáng)度的影響內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度主要和插齒刀齒數(shù)有關(guān)系當(dāng)齒數(shù)18時(shí)，變位系數(shù)越大，彎曲強(qiáng)度越低，當(dāng)齒數(shù)18時(shí)，變位系數(shù)越大，彎曲強(qiáng)度越大。此時(shí)應(yīng)該用正變位，55頁詳解2變位對于重合度頂切以及兩種干涉的影響內(nèi)齒輪變位的目的大多是避免加工時(shí)的頂切或嚙合時(shí)的齒廓干涉正變位內(nèi)齒輪可以避免頂切和重疊干涉以及過渡曲

13、線干涉，但是重合度會降低。一般來說為了綜合考慮，會初步選擇變位系數(shù)，然后驗(yàn)證過渡曲線干涉，和重合度內(nèi)嚙合變位齒輪的計(jì)算1無齒測間隙嚙合和中心距變動系數(shù)2齒根圓直徑是根據(jù)插齒刀得來的，也就是刀具齒頂圓到刀具中心的距離加上刀具中心到 內(nèi)齒輪中心的距離，最后乘以2.3齒頂圓直徑4滑動率和重合度 滑動率，在相同條件下，內(nèi)齒輪的齒根滑動率比外齒輪的小得多， 重合度29頁為外齒輪的公式，66頁為內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪的重合度比外齒輪傳動的要大。第五章斜齒漸開線圓柱齒輪傳動斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)以及人字齒輪主要優(yōu)點(diǎn) 1嚙合性能好，傳動平穩(wěn)，噪音小，沖擊小2最小齒數(shù)比直齒少，所以結(jié)構(gòu)更加緊湊3重迭系數(shù)較大承載能力更高4機(jī)床和刀具和直齒一樣主要缺點(diǎn)，軸承為了克服齒輪的軸向推力，磨損增大，傳動效率降低，傾斜角一般為7-20 人字齒輪一般為25-40最大45,、常取30中間有退刀槽的一