工程机械齿轮传动箱分类

1、工程机械齿轮传动箱分类主要分两类，一是靠机件间的摩擦力传递动力与摩擦传动，二是靠主动件 与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。 按传力方式分： 1 摩擦传动。 2 链条传动。 3 齿轮传动。 4 皮带传动。 5 涡轮涡杆传动。 6 棘轮传动。 7 曲轴连杆传动 8 气动传动。 9 液压传动（液压刨） 10 万向节传动 11 钢丝索传动（电梯中应用最广）12 联轴器传动 13 花键传动。 在机械设计中需要解决的问题主要有以下几个方面： 1）传动的初始参数确定，如功率、传动比、速度等 2）传动类型的确定，要关注的点包括运动形式的变换类型，速度的高低， 传动比的大小，是否要求有准确的

2、传动比，结构尺寸的具体要求等等。 3）在确定了传动类型后，可以根据手册进行具体的设计。传动机械可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，被人们有目的 地加以利用。中国古代传动机械类型很多，应用很广，中国古代传动机构，主要 有齿轮传动、绳带传动和链传动。 其中齿轮传动的基本特点： 1、齿轮传递的功率和速度范围很大，功率可从很小到数十万千瓦，圆周速 度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于 1mm 到大于 10m。 2、齿轮传动属于啮合传动，齿轮齿廓为特定曲线，瞬时传动比恒定，且传 动平稳、可靠。 3、齿轮传动效率高，使用寿命长。 4、齿轮种类繁多，可以满足各种传动形式的需要。 5、

3、齿轮的制造和安装的精度要求较高。 齿轮传动的分类，齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 按啮合方式分，齿轮传动有外啮合传动和内啮合传动。 按齿轮的齿向不同分，齿轮传动有直齿圆柱齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动； 人字齿圆柱齿轮传动和直齿锥齿轮传动。基本分类 根据用途不同，有一般工业用传动带、汽车用传动带、农业机械用传 动带和家用电器用传动带。摩擦型传动带根据其截面形状的不同又分 平带、 V 带和特殊带（多楔带、圆带）等。 传动带的种类通常是根据工作机的种类、用途、使用环境和各种带的 特性等综合选定。若有多种传动带满足传动需要时，则可根据传动结构的 紧凑性、生产成本和运转费用，以及市场的供应等因素

4、，综合选定最优方 案。 平型带传动平型带传动平型带传动工作时带套在平滑的轮面上，借带与轮面间的摩擦进行传动。 传动型式有开口传动、交叉传动和半交叉传动等，分别适应主动轴与从动 轴不同相对位置和不同旋转方向的需要。平型带传动结构简单，但容易打 滑，通常用于传动比为 3 左右的传动。 平型带有胶带、编织带、强力锦纶带和高速环形带等。胶带是平型带 中用得最多的一种。它强度较高，传递功率范围广。编织带挠性好，但易 松弛。强力锦纶带强度高，且不易松弛。平型带的截面尺寸都有标准规格， 可选取任意长度，用胶合、缝合或金属接头联接成环形。高速环形带薄而 软、挠性好、耐磨性好，且能制成无端环形，传动平稳，专用于

5、高速传动。 三角带传动 三角带传动工作时带放在带轮上相应的型槽内，靠带与型槽两壁面的 摩擦实现传动。三角带通常是数根并用，带轮上有相应数目的型槽。用三 角带传动时 ,带与轮接触良好 , 打滑小 , 传动比相对稳定 , 运行平稳。三角带传动适用于中心距较短和较大传动比 (7 左右 ) 的场合 , 在垂直和倾斜的传动 中也能较好工作。此外，因三角带数根并用，其中一根破坏也不致发生事 故。 三角胶带是三角带中用得最多的一种，它是由强力层、伸张层、压缩 层和包布层制成的无端环形胶带。强力层主要用来承受拉力，伸张层和压 缩层在弯曲时起伸张和压缩作用，包布层的作用主要是增强带的强度。三 角胶带的截面尺寸和

6、长度都有标准规格。此外，尚有一种活络三角带 , 它的 截面尺寸的标准与三角胶带相同 , 而长度规格不受限制，便于安装调紧，局 部损坏可局部更换，但强度和平稳性等都不如三角胶带。三角带常多根并 列使用，设计时可按传递的功率和小轮的转速确定带的型号、根数和带轮 结构尺寸。 同步齿形带传动同步齿形带传动这是一种特殊的带传动。带的工作面做成齿形，带轮的轮缘表面也做成相 应的齿形，带与带轮主要靠啮合进行传动。同步齿形带一般采用细钢丝绳 作强力层，外面包覆聚氯脂或氯丁橡胶。强力层中线定为带的节线，带线 周长为公称长度。带的基本参数是周节 p 和模数 m 。周节 p 等于相邻两齿 对应点间沿节线量得的尺寸，

7、 模数 m p / 。 中国的同步齿形带采用模数制， 其规格用模数×带宽×齿数表示。 与普通带传动相比，同步齿形带传动的特点是： 钢丝绳制成的强力层受载后变形极小，齿形带的周节基本不变 , 带与 带轮间无相对滑动 ,传动比恒定、准确； 齿形带薄且轻，可用于速度较高的场合，传动时线速度可达 40 米 秒，传动比可达 10 ，传动效率可达 98 ； 结构紧凑，耐磨性好； 由于预拉力小，承载能力也较小；制造和安装精度要求甚高，要 求有严格的中心距，故成本较高。同步齿形带传动主要用于要求传动比准 确的场合，如计算机中的外部设备、电影放映机、录像机和纺织机械等。编辑本段 效率带传动的

8、功率损失有： （ 1 ）滑动损失 摩擦型带传动工作时，由于带轮两边的拉力差及其相 应的变形差形成弹性滑动，导致带与从动轮的速度损失。弹性滑动率通常 在 1% 2% 之间。严重滑动，特别是过载打滑，会使带的运动处于不稳定状 态，效率急剧降低，磨损加剧，严重影响带的寿命。滑动损失随紧、松边 拉力差的增大而增大，随带体弹性模量的增大而减小。 （ 2 ）内摩擦损失 带在运行中的反复伸缩，在带轮上的挠曲会使带体 内部产生摩擦引起功率损失。 内摩擦损失随预紧力、带厚与带轮直径比的 增加而增大。减小带的拉力变化，可减小其内摩擦损失。 （ 3 ）带与带轮工作面的粘附性以及 V 带楔入、退出轮槽的侧面摩擦损 失

9、。带传动（ 4 ）空气阻力损失 高速运行时，运行风阻引起的功率损失。其损失与速 度的平方成正比。因此设计高速带传动时，应减小带的表面积，尽量用厚 而窄的带；带轮的轮辐表面应平滑（如用椭圆轮辐）或用辐板以减小风阻。 （ 5 ）轴承摩擦损失 轴承受带拉力的作用，是引起功率损失的重要因 素之一。 综合上述损失，带传动的效率约在 80% 98% 范围内，进行传动设 计时，根据带的种类选取。编辑本段 特点（ 1 ）优点：传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、 有良好 的挠性和弹性、过载打滑。 （ 2 ） 缺点：传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外 部尺寸大、效率低。 因此，带传动常适用于

10、大中心距、中小功率、带速 v =5 25m/s ， i7 的情况。编辑本段 使用和维护注意事项 （ 1 ）安装：减小中心距，松开张紧轮，装好后再调整。 （ 2 ） V 带注意型号、基准长度。带传动（ 3 ）两带轮中心线平行，带轮断面垂直中心线，主、 从 动轮的槽轮在同一平面内，轴与轴端变形要小。 （ 4 ）定期检查。不同带型、不同厂家生产、不同新旧程度 的 V 带不易同组使用。 （ 5 ）保持清洁，避免遇酸、碱或油污使带老化。 定义：利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。链传动 链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链 轮的一种传动方式。 链传

11、动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传 动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需 张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链 传动的缺点主要有： 仅能用于两平行轴间的传动； 成本高， 易磨损， 易伸长， 传动平稳性差， 运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。基本结构链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的 啮合来传递动力和运动的机械传动。 链条链条长度以链节数来表示。链节数最好取为偶数，以便链条联成环形 时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或

12、开口销锁紧。若链节 数为奇数时，则需采用过渡链节。在链条链传动基本结构受拉时，过渡链节还要承受附加的弯曲载荷，通常应避免采用。 齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉 链，链条应有导向板 ( 分为内导式和外导式 ) 。齿形链板的两侧是直边，工 作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可 减少摩擦和磨损，效果较轴瓦式好。与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪 声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它 的应用没有滚子链那样广泛。 齿形链多用于高速 ( 链速可达 40m/s) 或运动精 度要求较高的传动。 国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的

13、齿面圆弧半径 、齿沟圆弧半径 和齿沟角 的最大和最小值 (详见 GB1244-85)。各种链轮的实际端面齿形均 应在最大和最小齿槽形状之间。这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵 活性。但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，并便于加工。符 合上述要求的端面齿形曲线有多种。最常用的齿形是“三圆弧一直线”， 即端面齿形由三段圆弧 ( ) 和一段直线 ( ) 组成。 链轮 链轮轴面齿形两侧呈圆弧状，以便于链节进入和退出啮合。 齿形用标准刀具加工时，在链轮工作图上不必绘制端面齿形，但须绘 出链轮轴面齿形，以便车削链轮毛坏。轴面齿形的具体尺寸见有关设计手 册。 链轮齿应有足够的接触强度和耐磨性，故齿

14、面多经热处理。小链轮的 啮合次数比大链轮多，所受冲击力也大，故所用材料一般应优于大链轮。 常用的链轮材料有碳素钢 (如 Q235 、 Q275 、 45、 ZG310-570 等 ) 、灰铸铁 ( 如 HT200) 等。重要的链轮可采用合金钢。 小直径链轮可制成实心式；中等直径的链轮可制成孔板式；直径较大 的链轮可设计成组合式，若轮齿因磨损而失效，可更换齿圈。链轮轮毂部 分的尺寸可参考带轮。编辑本段 基本类型按照用途不同，链可分为起重链、牵引链和传动链三大类。起重链主 要用于起重机械中提起重物，其工作速度 v0.25m/s；牵引链主要用于链 式输送机中移动重物，其工作速度 v4m/s；传动链用

15、于一般机械中传递运 动和动力，通常工作速度 v15m/s。 传动链有齿形链和滚子链两种。齿形链是利用特定齿形的链片和链轮 相啮合来实现传动的，如图 9-2 所示。齿形链传动平稳，噪声很小，故又 称无声链传动。 齿形链允许的工作速度可达 40m/s ， 但制造成本高， 重量大， 故多用于高速或运动精度要求较高的场合。 用于动力传动的链主要有套筒滚子链和齿形链两种。套筒滚子链由内 链板、外链板、套筒、销轴、滚子组成。外链板固定在销轴上 , 内链板固定 在套筒上，滚子与套筒间和套筒与销轴间均可相对转动，因而链条与链轮 的啮合主要为滚动摩擦。套筒滚子链可单列使用和多列并用 ,多列并用可传 递较大功率。

16、套筒滚子链比齿形链重量轻、寿命长、成本低。在动力传动 中应用较广。 齿形链是用销轴将多对具有 60°角的工作面的链片组装而成。链片的 工作面与链轮相啮合。为防止链条在工作时从链轮上脱落，链条上装有内 导片或外导片。啮合时导片与链轮上相应的导槽嵌合 ( 图 1) 。齿形链传动平 稳，噪声很小，故又名无声链，常用于高速传动。套筒滚子链和齿形链链 轮的齿形应保证链节能自由进入或退出啮合，在啮入时冲击很小，在啮合 时接触良好。编辑本段 基本特点特点与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均 传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失； 结构紧凑；能在温度较

17、高、有油污等恶劣环境条件下工作。 与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；中心距较大时 其传动结构简单。 瞬时链速和瞬时传动比不是常数， 因此传动平稳性较差， 工作中有一定的冲击和噪声。 链传动平均传动比准确 , 传动效率高，轴间距离适应范围较大，能在温 度较高、湿度较大的环境中使用；但链传动一般只能用作平行轴间传动， 且其瞬时传动比波动，传动噪声较大。 由于链节是刚性的，因而存在多边 形效应（即运动不均匀性），这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并 引起附加动载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用 于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。编辑本段 主要参数

18、链轮齿数 为提高链传动的运动平稳性、降低动载荷，小链轮齿数多一些为好。 但小链轮齿数也不宜过多，否则 =i 会很大，从而使链传动较早发生跳齿 失效。 链条工作一段时间后，磨损使销轴变细、使套筒和滚子变薄，在拉伸 载荷 F 的作用下，链条的节距伸长。链条节距变长后、链绕上链轮时节圆 d 向齿顶移动。 一般链条节数为偶数以避免使用过渡接头。 为使磨损均匀， 提高寿命， 链轮齿数最好与链节数互质， 若不能保证互质， 也应使其公因数尽可能小。 链的节距 链的节距越大，理论上承载能力越高。但如上节所述：节距越大，由 链条速度变化和链节啮入链轮产生冲击所引起的动载荷越大，反而使链承 载能力和寿命降低。因此

19、，设计时应尽可能选用小节距的链，重载时选取 小节距多排链的实际效果往往比选取大节距单排链的效果更好。 中心距和链长 链传动中心距过小， 则小链轮上的包角小， 同时啮合的链轮齿数就少； 若中心距过大，则易使链条抖动。一般可取中心距 a=(30 50)p ，最大中心 距 80p。 链条长度用链的节数 表示。按带传动求带长的公式可导出由此算出的 链节数 须圆整为整数，最好取为偶数。 运用上式可解得由 求中心距 a 的 公式： 为便于安装链条和调节链的张紧程度，一般应将中心距设计成可调节 的；或者应有张紧装置。编辑本段 设计形式失效形式 链传动的失效形式主要有以下几种： (1) 链板疲劳破坏 链在松边

20、拉力和紧边拉力的反复作用下，经过一 定的循环次数，链板会发生疲劳破坏。正常润滑条件下，链板疲劳强度是 限定链传动承载能力的主要因素。 (2) 滚子、套筒的冲击疲劳破坏 链传动的啮入冲击首先由滚子和套 筒承受。在反复多次的冲击下，经过一定循环次数，滚子、套筒可能会发 生冲击疲劳破坏。这种失效形式多发生于中、高速闭式链传动中。 (3) 销轴与套筒的胶合 润滑不当或速度过高时，销轴和套筒的工作 表面会发生胶合。胶合限定了链传动的极限转速。(4) 链条铰链磨损铰链磨损后链节变长，容易引起跳齿或脱链。开式传动、环境条件恶劣或润滑密封不良时，极易引起铰链磨损，从而急剧 降低链条的使用寿命。 (5) 过载拉

21、断 这种拉断常发生于低速重载的传动中。 在一定的使用寿命下，从一种失效形式出发，可得出一个极限功率表 达式。为了清楚，常用线图表示。为在正常润滑条件下，对应各种失效形 式的极限功率曲线。图中阴影部分为实际上使用的区域。若润滑密封不良 及工况恶劣时，磨损将很严重，其极限功率会大幅度下降。 功率曲线图 采用推荐的润滑方式时，各型号 A 系列滚子链所能传递的功率 。若润 滑不良或不采用推荐的润滑方式时，应将图中 值降低；当链速 v1.5m/s 时，降低到 50% ；当 1.5m/s v7m/s 时，降低到 25% ；当 v 7m/s 而又润 滑不当时，传动不可靠。 张紧装置时，应将计算的中心距减小

22、2 5mm 使链条有小的初垂度。编辑本段 常见实例自行车 若要将自行车速度增大，应该将牙盘半径增大，飞轮半径减小，后轮 半径增大。现在的变速自行车就是这样设计的。 链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形 链条所 组成，见图 1，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动 力。链传动简图图 1 链传动简图 在链传动中，按链条结构的不同主要有滚子链传动和齿形链传动两种 类型： 滚子链传动滚子链的结构如图 2 。它由内链板 1、外链板 2 、销轴 3 、套筒 4 和滚 子 5 组成。链传动工作时，套筒上的滚子沿链轮齿廓滚动，可以减轻链和 链轮轮齿的磨损。图 2 滚子链 把一

23、根以上的单列链并列、用长销轴联接起来的链称为多排链 ，图 3 为双排链。链的排数愈多，承载能力愈高，但链的制造与安装精度要求也 愈高，且愈难使各排链受力均匀，将大大降低多排链的使用寿命，故排数 不宜超过 4 排。当传动功率较大时，可采用两根或两根以上的双排链或三 排链。图 3 双排滚子链 为了形成链节首尾相接的环形链条，要用接头加以连接。链的接头形 式见图 4 。当链节数为偶数时采用连接链节，其形状与链节相同，接头处用 钢丝锁销或弹簧卡片等止锁件将销轴与连接链板固定；当链节数为奇数时， 则必须加一个过渡链节。过渡链节的链板在工作时受有附加弯矩，故应尽 量避免采用奇数链节。 图 4 链节头 链条

24、相邻两销轴中心的距离称为链节距，用 p 表示，它是链传动的主 要参数。 滚子链已标准化，分为 A 、 B 两种系列。 A 系列用于重载、高速或重要 传动； B 系列用于一般传动。表 1 列出了部分滚子链的基本参数和尺寸。齿形链传动表 齿形链传动是利用特定齿形的链板与链轮相啮合来实现传动的。 齿形链是由彼此用铰链联接起来的齿形链板组成（图 5 ），链板两工作 侧面间的夹角为 600 ，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚 柱将链板联接起来。按铰链结构不同，分为圆销铰链式、轴瓦铰链式和滚 柱铰链式三种，见图 5b。图 5 齿形链式 与滚子链相比，齿形链具有工作平稳、噪声较小、允许链速较高

25、、承 受冲击载荷能力较好和轮齿受力较均匀等优点；但结构复杂、装拆困难、 价格较高、重量较大并且对安装和维护的要求也较高 定义：利用齿轮传递运动和动力的传动方式。齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。 具有结构紧凑、 效率高、 寿命长等特点。特点齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。 按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交 错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。 齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。 在所有的机械传动中，齿轮传动应用最广，可用来传递相对位置不齿轮传动远的两轴之间的运动和动力。

26、 齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、 寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几 十万千瓦；速度最高可达 300m/s ；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但 是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。编辑本段 类型齿轮传动（ 1 ）根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型： <1> 直齿圆柱齿轮传动； <2> 斜齿圆柱齿轮传动 <3> 人字齿轮传动； <4> 锥齿轮传动； <5> 交错轴斜齿轮传动。 （ 2 ）根据齿轮的工作条件，可分为： <1> 开式齿轮传动式

27、齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。 <2> 半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。 <3> 闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良 好，灰沙不易进入，安装精确， 齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。 齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。 齿轮传动按齿轮的外形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。 按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 传动等。由两个以上的齿轮组成的传动称为轮系。根据轮系中是否有轴线 运动的齿轮可将齿轮传动分为普通齿轮传动和行星齿轮传动，轮系中有轴 线

28、运动的齿轮就称为行星齿轮。齿轮传动按其工作条件又可分为闭式齿轮传动计算、开式和半开式传动。把传动密封在刚性的箱壳内，并保证良好的润 滑， 称为闭式传动，较多采用，尤其是速度较高的齿轮传动，必须采用闭式传 动。开式传动是外露的、不能保证良好的润滑，仅用于低速或不重要的传 动。半开式传动介于二者之间。 啮合定律 齿轮传动的平稳性要求在轮齿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，这个要求靠齿廓来保证。 图 2 表示两啮合的齿廓 E 1 和 E 2 在任意点 K 接触 , 过 K 点作两齿廓的公法线 N1N2,它与连心线 O1 O 2 交于 C 点。两齿廓啮合过程中保持接触

29、的条件是齿 廓 E 1 上的 K 点速度 v K1 和齿廓 E 2 上的 K 点速度 v K2 在公法线 N 1 N 2 方向的 分速度相等 ,即 v Kn1= v Kn2= vKn 。由 O 1 和 O 2 分别向 N1 N 2 线作垂线交于 N 1 和 N2 点。上式表明，两轮齿廓必须符合下述条件： " 两轮齿廓不论在任何 位置接触，过接触点的公法线必须过连心线上的定点 C 节点。 " 这就是 圆形齿轮的齿廓啮合基本定律。能满足该定律的曲线有很多，实际上还要 考虑制造、安装和承载能力等方面的要求，一般只采用渐开线、摆线和圆 弧等几种曲线作齿轮的工作齿廓，其中大部分为渐开

30、线齿廓。 对渐开线齿轮来说图 2 中的分别是轮 1 和轮 2 的基圆半径 r b1、 rb2 。 N1N2 线是两个基圆的内公切线，即两齿廓任意接触点的公法线与其重合。 因为两基圆在一个方向只有一条内公切线，所以任意接触点的公法线都通 过定点 C , 这表明用渐开线作齿廓符合齿廓啮合基本定律。 以 O 1 、 O 2 为圆心过节点 C 所绘的两个圆互称节圆。轮 1 的节圆半径， 轮 2 的节圆半径渐开线齿轮具有下述特性: N 1 N 2 是两齿廓接触点的轨迹， 称为啮合线 ,它是一条直线。过节点 C 作齿轮传动两节圆的公切线 tt ，它与啮合线 N 1N 2 间的夹角 称为啮合角 , 它是常

31、数。齿面间的压力总是沿着接触点的公法线 N 1 N2 方向，所以渐开线齿轮 在传递动力时齿面间的压力方向不变。传动比与两轮基圆半径成反比。 齿轮制成后，基圆是确定的 , 因此在运转中即使中心距与设计的有点偏差 , 也不会影响传动比，这一特性称为传动的可分性，它对齿轮的加工、装配 及维修十分有利。两齿廓仅在节点 C 接触时齿面间无滑动，而在其他点 接触时齿面间皆有滑动，且距节点愈远，滑动愈大。由于渐开线齿轮可 以和直线齿廓的齿条相啮合，故它可以用直线齿廓的刀具展成加工，刀具 容易制造，且加工精度可以高。 重合度 重合度是影响齿轮能否连续传动的重要参数。如图 2 所示 , 轮 齿啮合是由主动轮的齿

32、根与从动轮的齿顶接触开始的，即从动轮的齿顶圆 与啮合线的交点 A 是啮合的开始点。随着轮 1 的转动，推动着轮 2 旋转， 接触点沿着啮合线移动，当接触点移到轮 1 的齿顶圆与啮合线的交点 E 时 （图中虚线位置） ,这时齿廓啮合终止，两齿廓开始分离， E 点是啮合终止 点 , 是实际啮合线长。如果前一对齿还在 E 点以前的 D 点接触，后一对齿已 于 A 点接触 ,这时传动是连续的；如果前一对齿已于 E 点离开，而后一对齿 尚未进入啮合 , 这时传动就出现中断。考虑齿轮的制造、安装误差及变形的 影响，实际中常要求 1.1 1.4 。重合度愈大 , 传动愈平稳。以上所述是 指的圆柱齿轮的端面重

33、合度，对斜齿圆柱齿轮尚有纵向重合度。 一对齿轮能够正确的啮合的条件是二者必须模数相等、压力角相等。编辑本段 设计准则齿轮传动针对齿轮五种失效形式， 应分别确立相应的设计准则。 但是对于齿面磨损、 塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法 及设计数据，所以目前设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度 及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。 对于高速大功率的齿轮传动 （如 航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅 GB6413 1986 ）。至于抵抗其它失效能力，目前虽 然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效

34、的能力。 1 、闭式齿轮传动 由实践得知， 在闭式齿轮传动中， 通常以保证齿面接触疲劳强度为主。 但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用 20 、 20Cr 钢经渗碳后淬 火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如 果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。 功率较大的传动， 例如输入功率超过 75kW 的闭式齿轮传动， 发热量大， 易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计 算。 2 、开式齿轮传动齿轮传动开式（半开式）齿轮传动，按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力 两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今

35、尚不够 完善，故对开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作 为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而 将所求得的模数适当增大。 前已述之，对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸，通常仅作结 构设计，不进行强度计算。编辑本段 齿轮传动类型1. 圆柱齿轮传动齿轮传动用于平行轴间的传动，一般传动比单级可到 8, 最大 20，两级可到 45, 最大 60，三级可到 200 ，最大 300 。传递功率可到 10 万千瓦 ,转速可到 10 万转分，圆周速度可到 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。斜齿轮传动运转平稳，适用

36、于中、高速传动。人字齿轮 传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有 3 种 : 外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合齿轮传 动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条 传动，可将齿轮的转动变为齿条的直线移动，或者相反。 2. 锥齿轮传动 用于相交轴间的传动。单级传动比可到 6 ，最大到 8 ，传动效率一般为 0.94 0.98 。 直齿锥齿轮传动传递功率可到 370 千瓦， 圆周速度 5 米秒。 斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿轮承载能力较高，但制造较难，应用较少。 曲线齿锥齿轮传动运转平稳，传递功率可到 3700 千瓦，圆周速度可到

37、40 米秒以上。 3. 双曲面齿轮传动 用于交错轴间的传动。单级传动比可到 10 ，最大到 100 ，传递功率可 到 750 千瓦，传动效率一般为 0.9 0.98, 圆周速度可到 30 米秒。由于有 轴线偏置距，可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动 中。 4. 螺旋齿轮传动齿轮传动用于交错间的传动，传动比可到 5 ，承载能力较低，磨损严重，应用很少。 5. 蜗杆传动 交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为 90°。蜗杆传动可获得很 大的传动比，通常单级为 8 80, 用于传递运动时可达 1500 ；传递功率可达 4500 千瓦 ;蜗杆的转速可到 3 万转分；圆周速度

38、可到 70 米秒。蜗杆传 动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时传动效率低于 0.5 。蜗杆传 动齿面间滑动较大 ,发热量较多，传动效率低，通常为 0.45 0.97 。 6. 圆弧齿轮传动齿轮传动用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触，啮合过程中接触 点沿轴线方向移动 ,靠纵向重合度大于 1 来获得连续传动。特点是接触强度 和承载能力高，易于形成油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大，故对制造和安装精 度要求高。 7. 摆线齿轮传动 用摆线作齿廓的齿轮传动。 这种传动齿面间接触应力较小， 耐磨性好， 无根切现象，但制造精度要求高

39、，对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及 仪表中。齿轮传动8. 行星齿轮传动 具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多 , 不同 类型的性能相差很大 , 根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的 是由太阳轮、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。行星齿轮传动一般是由平行轴齿 轮组合而成，具有尺寸小、重量轻的特点，输入轴和输出轴可在同一直线 上。其应用愈来愈广泛。编辑本段 减少噪音方法齿轮传动为了避免减速机不能通过出厂测试，原因之一是减速机存在间歇性高噪声； 用 ND6 型精密声级计测试， 低噪声减速机为 72.3Db （ A） ， 达到了

40、出厂要求； 而高噪声减速机为 82.5dB（ A），达不到出厂要求。经过反复测试、分析和 改进试验，得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理，才能有效 降低齿轮传动的噪声。1 、控制齿轮的精度： 齿轮精度的基本要求：经实践验证，齿轮精度 必须控制在 GB10995 8878 级，线速度高于 20m/s 齿轮，齿距极限偏差、 齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到 7 级精度。在达到 7 级精度 齿轮的情况下，齿部要倒梭，要严防齿根凸台。 2 、控制原材料的质量：高质量原材料是生产高质量产品的前提条件， 我公司用量最大的材料 40Cr 和 45 钢制造齿轮。无论通过何种途径，原材 料到厂后

41、都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目 的是及时调整热处理变形，提高齿形加工中的质量。 3 、防止热处理变形： 齿坯在粗加工后成精锻件，进行正火或调质处 理，以达到： （ 1 ）软化钢件以便进行切削加工； （ 2 ）消除残余应力；齿轮传动3）细化晶粒，改善组织以提高钢的机械性能； （ 4）为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是，在正火或调质处 理中，一定要保持炉膛温度均匀，以及采用工位器具，使工件均匀地加热 及冷却，严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮，应将钻孔序安排在热 处理后进行。 齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火；高 频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬

42、度、耐磨性和疲劳极限，而心部仍 保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温 度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4 、保证齿坯的精度： 齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间 差左右分布，定在±0.003±0.005mm；如果超差而又在孔的设计要求范围 内，必须分类，分别转入切齿工序。 齿坯的端面跳动及径向跳动为 6 级， 定在 0.010.02mm 范围内。齿轮传动5、 切齿加工措施： 对外购的齿轮刀具必须进行检验， 必须达到 AA 级要求。 齿轮刀具刃磨后必须对刀具前刃面径向性、容屑槽的相邻周节差、容屑槽 周节的最大累积误差、刀齿前面与内孔

43、轴线平行度进行检验。 在不影响齿 轮强度的前提下，提高齿顶高系数，增加 0.050.1m, ，改善刀具齿顶高系 数，避免齿轮传动齿根干涉。 M=12 的齿轮采用齿顶修圆滚刀，修圆量 R=0.10.15m 。消除齿顶毛刺，改善齿轮传动时齿顶干涉。 切齿设备每年 要进行一次精度检查，达不到要求的必须进行维修。操作者亦要经常进行 自检，特别是在机床主轴径向间隙控制在 0.01mm 以下，刀轴径跳 0.005mm 以下，刀轴窜动 0.008mm 以下。 刀具的安装精度：刀具径向跳动控制在 0.003mm 以下，端面跳动 0.004mm 以下。切齿工装精度，心轴外径与工件孔 的间隙， 保证在 0.001

44、0.004mm 以内。 心轴上的螺纹必须在丙顶类定位下， 由螺纹床进行磨削：垂直度0.003mm，径跳0.005mm。螺母必须保证内 螺纹与基准面一次装夹车成，垫圈的平行度0.003mm。 6 、文明生产： 齿轮传动噪声有 30% 以上的原因来自毛刺、磕碰伤。有 的工厂在齿轮箱装配前，去除毛刺及磕碰伤，是一种被动的做法。 （ 1 ） 齿轮轴类零件，滚齿后齿部立即套上专用的塑料保护套后转入下道工序， 并带着专用的塑料保护套入库和发货。 （ 2 ）进行珩齿工艺，降低齿面粗 糙度，去除毛刺，并防止磕碰伤，能有效地降低齿轮传动噪声。 7 、采取其它材料及热处理、表面处理方式： （ 1 ） 可利用粉末冶

45、金 成型技术，齿轮成型后齿部高频淬火。 （ 2 ） 采用墨铸铁，齿轮切削加 工后，再进行软氮化处理。 （ 3 ） 采用 40Cr 材料，齿轮切削功工后，采 用软氮化处理或齿部镀铜处理。 综合所述，要根治齿轮传动噪声，齿轮材 料及热处理是要本，齿坯精度是保证，齿轮精度是关键，文明生产是基础。编辑本段 加工方法1 、磨齿： IT6 IT4IT3， Ra ： 0.8 0.2 m 原理：成形法和展成 法。 （ 1 ）成形法磨齿 IT6 IT5 ， Ra ： 0.8 0.4 m ，用成形砂轮磨削， 生齿轮传动产率较高，加工精度较低，应用较少。 （ 2 ）展成法磨齿 锥面砂轮磨齿：砂轮截面齿形为假想齿条的

46、齿形，工件向右滚动，利 用砂轮右侧面磨削第 1 齿槽的右侧面，从根部 磨至顶部；然后工件向左滚 动，以砂轮左侧面磨削第 l 齿槽的左侧面，也从根部磨至 顶部，当第 l 齿 槽两侧面全部磨削完毕时，砂轮自动退离工件，工件作分度转动，然后再 向右滚动，磨削第 2 齿槽，这样反复循环，直至磨完全部轮齿。 2 、研齿： IT7 IT6 ， Ra ：1.6 0.2 m 设备：研齿机。研具：精密的铸铁齿轮。 研磨剂：磨粒： 220 240 ，活性润滑油特点：与珩齿相同，只能降低 表面粗糙度，不能提高齿形精度。 平行轴线研磨法： 1 、过程：研磨轮与被研齿轮的轴线平行，研磨时被研齿轮带动研磨轮 作无侧隙的自

47、由啮合运动，被研齿轮还作轴向往复运动，研磨轮被轻微制 动。经一段时间后，研磨轮 和被研磨轮作反向旋转，使齿的两个侧面被均 匀研磨。 2 、特点：由于齿面的滑动速度不均匀，研磨量也不均匀，在齿顶及齿 根部分的滑动速度大，研磨量也大。 定义：由蜗杆与蜗轮互相啮合组成的交错轴间的齿轮传动。蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，两轴线间的夹角可为任意值， 常用的为 90°。蜗杆传动用于在交错轴间传递运动和动力。蜗杆传动简介蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。蜗杆和螺纹一样有 右旋和左旋之分蜗杆传动， 分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。 蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，

48、即蜗杆转一周，蜗轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆， 即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿。编辑本段 蜗杆传动特点1. 传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用 Z1 表示（一般 Z1=14 ），蜗轮齿 数用 Z2 表示。从传动比公式 I=Z2/Z1 可以看出，当 Z1=1 ，即蜗杆为单头， 蜗杆须转 Z2 转蜗轮才转一转， 因而可得到很大传动比， 一般在动力传动中， 取传动比 I=10-80 ；在分度机构中，I 可达 1000 。这样大的传动比如用齿轮 传动，则需要采取多级传动才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量 轻。 2. 传动平稳，无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它与蜗轮 齿啮合

49、时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作平 稳，冲击、震动、噪音小。蜗杆传动3. 具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而 蜗轮不能带动蜗杆转动。 4. 蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具 有自锁性的蜗杆传动，其效率在 0.5 以下，一般效率只有 0.7 0.9 。 5. 发热量大，齿面容易磨损，成本高。编辑本段 蜗杆传动类型按蜗杆形状的不同可分： 1 圆柱蜗杆传动2 环面蜗杆传动 3 锥蜗杆传动编辑本段 圆柱蜗杆传动简介圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。蜗杆传动其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。阿基米德 蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。阿基米德蜗杆可 以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简