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齿轮传动是机械传动中应用最广泛的传动形式。其传动准确、效率高、结构紧凑、运行可靠、使用寿命长。目前齿轮技术能达到的指标有:圆周速度v=300m/s,转速n=10r/min,传递功率P=10KW,模数m=0.004~100mm,直径D=1mm ~ 152.3mm .齿轮传动按齿轮的形状可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。随着轮子1的转动,带动轮子2转动,接触点沿啮合线移动。当接触点移动到轮1的齿顶圆与啮合线的交点E(图中虚线位置)时,齿廓的啮合结束,两个齿廓开始分离。点E是啮合终点和实际啮合线长度。

基本中文名:齿轮传动mbth:齿轮传动结构:齿间啮合特性:精确瞬时传动比优点:效率高,结构紧凑,工作可靠缺点:制造成本高,无过载保护。学科:工程机械传动齿轮传动特点1、恒定瞬时传动比。非圆齿轮传动的瞬时传动比可以根据所需的变化规律来设计。

2、传动比范围广,可用于减速或加速。

3、速度(转向节转圈速度)和传递功率范围大,可用于高速(v 40m/s)、中速和低速(V

4、传动效率高。对于一对高精度渐开线圆柱齿轮,效率可达99%以上。

5.结构紧凑,适合短距离传输。

6.制造成本很高。有些特殊齿形或高精度的齿轮需要专用或高精度的机床、刀具和测量仪器,制造工艺复杂,成本高。

7.精度低的齿轮,传动时噪音大,振动大,冲击大,污染环境。

8.无过载保护

装载齿轮传动

类型是加载齿轮传动。

(1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下几种:

正齿轮传动;

斜齿圆柱齿轮传动

;人字齿轮传动;

;锥齿轮传动;

;交错斜齿轮传动。

根据齿轮的工作状况,可分为:

;开式齿轮传动齿轮传动时,齿轮暴露在外面,不能保证良好的润滑。

;半开式齿轮传动,齿轮浸在油池中,有防护罩,但不封闭。

;封闭式齿轮传动、齿轮、轴、轴承等。全部安装在封闭的箱体内,润滑条件好,灰尘和沙子不易进入,安装准确。

齿轮传动具有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。

齿轮传动可以根据其轴线的相对位置来分类。

齿轮传动按齿轮的形状可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。

装载齿轮计算

根据齿轮齿的齿廓曲线,可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动。由两个以上齿轮组成的传动装置称为齿轮系。齿轮传动根据轮系中是否有带轴运动的齿轮,可分为普通齿轮传动和行星齿轮传动。齿轮系中有轴运动的齿轮称为行星齿轮。齿轮传动按其工作条件可分为闭式。

开放式和半开放式传输。将传动密封在刚性的箱体内,保证良好的润滑,称为封闭式传动,应用广泛,尤其是转速较高的齿轮传动,必须使用。开放式驱动暴露在外,无法保证良好的润滑。它仅用于低速或不重要的驱动。半开放式传输介于两者之间。

啮合齿轮传动规律要求齿轮啮合过程中瞬时传动比i=主动轮角速度/从动轮角速度=1/2=常数,由齿形保证。图2示出了两个啮合齿廓E1和E2在任一点K接触,两齿廓通过点K的公法线N1N2与连线O1O2相交于点c。两齿廓在啮合时保持接触的条件是齿廓E1上的K点速度vK1和齿廓E2上的K点速度vK2在公法线N1N2方向上的分速度相等,即vKn1=vKn2=vKn。从O1和O2到N1N2线的垂线分别相交于N1点和N2点。公式表明,两个车轮的齿廓必须满足以下条件:‘无论两个车轮的齿廓在何处接触,接触点的公法线都必须通过连线上的定点C节点。’这是圆齿轮齿廓啮合的基本规律。有很多曲线可以满足这个规律。其实要考虑制造、安装和承载能力的要求。一般只用渐开线、摆线、圆弧曲线作为齿轮的工作齿廓,大部分是渐开线齿廓。

对于渐开线齿轮,图2中轮1和轮2的基圆半径rb1和rb2分别为。N1N2线是两个基圆的内公切线,即两个齿廓任一接触点的公法线与其重合。由于两个基圆在一个方向上只有一个内公切线,所以任意接触点的公法线都经过固定点C,这表明用渐开线作为齿廓符合齿廓啮合的基本规律。

装载齿轮传动

以O1和O2为圆心,通过节点C画出的两个圆称为节圆。轮1节圆半径,轮2节圆半径渐开线齿轮有以下特点:N1N2是两个齿廓接触点的轨迹,称为啮合线,是一条直线。通过节点c工作。

两圆的公切线tt与啮合线N1N2的夹角称为啮合角,它是一个常数。齿面间的压力总是沿着接触点的公法线N1N2的方向,所以渐开线齿轮在传递动力时齿面间的压力方向是不变的。传动比与两轮基圆半径成反比。齿轮做出来后,基圆就确定了,所以即使中心距偏离设计,也不会影响传动比。这种特性称为传动的可分性,它对齿轮的加工、装配和维护非常有利。当两个齿廓与节点C接触时,齿面间没有滑动,但其他点的齿面间有滑动,且离节点越远,滑动越大。由于渐开线齿轮可以与直齿廓的齿条啮合,所以可以用直齿廓的刀具展成加工。刀具易于制造,加工精度高。

重合度重合度是影响齿轮连续传动的一个重要参数。如图2所示,齿轮齿的啮合始于驱动轮齿根与从动轮齿顶的接触,即从动轮齿顶圆与啮合线的交点A为啮合的起点。随着轮子1的转动,带动轮子2转动,接触点沿啮合线移动。当接触点移动到轮1的齿顶圆与啮合线的交点E(图中虚线位置)时,齿廓的啮合结束,两个齿廓开始分离。点E是啮合终点和实际啮合线长度。如果前一对齿在E点之前仍在D点接触,后一对齿在A点接触,则传动是连续的;如果前一对齿已在E点离开,但后一对齿尚未啮合,传动将被中断。考虑到制造安装误差和齿轮变形的影响,实际中往往要求 1.1 ~ 1.4。重叠越大,传输越顺畅。以上指圆柱齿轮端面重合度,有l

用于平行轴之间的传动。一般情况下,单级传动比可达8,两级传动比可达20,两级传动比可达45,三级传动比可达60,三级传动比可达200,三级传动比可达300。传输功率可达10万千瓦,转速可达10万转/分,圆周速度可达300米/秒。单级效率为0.96 ~ 0.99。直齿轮传动适用于中低速传动。斜齿轮传动运行平稳,适用于中高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大扭矩。圆柱齿轮传动有三种啮合形式:外齿轮传动,两个外齿轮啮合,两轮方向相反;内齿轮传动,一个内齿轮与一个小外齿轮啮合,两个轮子同向转动;齿轮齿条传动可以将齿轮的旋转转换成齿条的直线运动,反之亦然。

2.伞齿轮传动

用于相交轴之间的传动。单级传动比可达6,最大为8,传动效率一般为0.94 ~ 0.98。直齿锥齿轮传动功率可达370 kW,圆周速度5 m/s,螺旋锥齿轮传动运行平稳,承载能力高,但制造困难,使用较少。曲面锥齿轮传动运行平稳,传动功率3700千瓦,圆周速度每秒40余米。

3.双曲线齿轮传动

用于交错轴之间的传动。单级传动比可达10,最大为100,传动功率可达750kW,传动效率一般为0.9 ~ 0.98,圆周速度可达30m/s,由于轴线偏距,可避免悬臂安装小齿轮。广泛用于汽车和拖拉机的传动装置。

4.螺旋齿轮传动

装载齿轮传动

用于交错传动,传动比可达5,承载能力低,磨损严重,应用较少。

交错轴传动的主要形式,轴的交错角一般为90。蜗杆传动可以获得较大的传动比,通常单级8 ~ 80,用于传递运动时可以达到1500;传输功率可达4500千瓦;蜗杆转速可达30000转/分;圆周速度可达70 m/s,蜗杆传动工作平稳,传动比准确,可自锁,但自锁时传动效率低于0.5。由于齿面间滑动较大,蜗杆的传动效率较低,通常为0.45 ~ 0.97。

6.圆弧齿轮传动

装载齿轮传动

以凸凹圆弧为齿形的齿轮传动。当没有负载时,两个齿廓是点接触。在啮合过程中,接触点沿轴线方向移动,纵向重合度大于1可获得连续传动。其特点是接触强度和承载能力高,容易形成油膜,无根切,齿面磨损均匀,磨合性能好;但它对中心距、切削深度和螺旋角的误差比较敏感,因此对制造和安装精度要求较高。

7.摆线齿轮传动

摆线齿廓齿轮传动。这种传动具有齿面接触应力小、耐磨性好、无根切等优点,但要求制造精度高,对中心距误差非常敏感。仅用于时钟和仪表。

装载齿轮加工

8.带移动轴的行星齿轮传动。行星齿轮传动的类型很多,不同类型的性能差别很大。根据工况条件合理选型非常重要。常用的有太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动、少齿差行星齿轮传动、摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般由平行轴齿轮组成,具有体积小、重量轻的特点。输入轴和输出轴可以在同一直线上。它的应用越来越广泛。

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