齿轮知识大全

齿轮之种类:齿状有很多种类,依照齿轮轴性区分,有平行轴(parallelaxis),直交轴(intersectingaxis),错交轴(non-parallelandnon-intersectingaxis)齿轮之分类齿轮之种类正斜齿轮效率平行轴正斜齿条内齿轮95-99%直交轴伞形齿轮95-99%错交轴WormandWormWheel30-88%P两协作的齿轮转速为何？N1,N2〔velocityratio〕VR=N1/N2查表得模数大小〔m〕，并使用最小且可能的齿数N代入式子去试验pinion齿数来打算gear的齿数N=VR×N1由上可求得节圆直径D1=m×N1；D2=m×N2 及中心轴距C=〔D1＋D2〕÷2Vt考虑齿面宽Fu依据所需的负荷、硬度、弹性系数等机械性质，选择适当的材料齿轮加工时的特别用语:1.齿形修整(tiprelief)国标准及齿轮级数不同,修整量也有不同.2.鼓形加工及削端加工鼓形加工及削端加工都是齿筋方向的修整方法.鼓形加工为使齿面之接触集中在齿幅之中心部位,削端加工为将齿筋之两端稍微倒角,如此可得近似鼓形加工之效果.3.扫外径及倒角(toppingandsemi-topping)topping,生之毛边,增加美观.semi-topping,JISDIN标准各有不同.21.一段减速机构:Z1/Z2=N2/N1Z1:主动齿轮之齿数 Z2:被动齿轮之齿数 N1:主动齿轮之转数N2:被动齿轮之转数速度传达比>1 增速齿轮机构速度传达比<1 轮机构速度传达比=1 此外,一段齿轮机构尚有齿条与正齿轮之组合(RackandPinion)段齿轮机构2游星齿轮机构游星齿轮机构,能缩小减速机的体积.但游星齿轮机构,构造简单,加工精度要求高,又有内齿轮干扰问题,这是它的缺点.模数：表示齿轮轮齿大小的一个指标，一对咬合的齿轮其模数必需全都，否则两齿轮的轮齿规格不同，无法平顺的运转。用文字来解释模数为：节径和齿数的比值，单位通常为〔㎜〕,模数通常是用在公制中的，而在英制中，与其一样地位的是径节，亦即齿轮齿数和节径的比值，在意义上是模数的倒数。单位为〔齿／吋〕。模数：ｍ＝Ｄ／Ｎ 径节：Ｐ＝Ｎ／Ｄd节圆：是一个理论圆，一对咬合的齿轮中，其节圆必互切节径：就是节圆的直径，Ｄ压力线:两齿轮在接触时，垂直于接触面的方向即是，通常正向负荷是沿压力线的方向传递。压力角PA:此为两齿轮节圆公切线和压力线所夹的角，一般的压力角有14.5度和2020粉末冶金制成的齿轮,设计条件与一般齿轮差不多,在过去的二年中,AGMAPowderMetallurgyCommittee已经完成了一个的标准“PowderMetallurgyGearSpecification“,,.在说明此标准的或许内容后,在设计过程中,也要考虑到特别的齿形及要求:1.孔的材料说明.有必要时,供给孔径公差.考虑工具的设计,去除齿边缘的毛边.a.倒角.b.0.001”的公差,防止干扰.一些可容许的误差,如在精加工时因振动而引起的缺口,或齿面突起.假设可能,材质的流失也要考虑.在量测过程中,夹治具的原始尺寸.在经过以上的考虑后,粉末齿轮将能正式上线.各类型齿形曲线优缺点比较:摆线齿轮圆弧齿轮渐开线齿轮负载力量传动负载不高传动负载值微小1.齿与齿以凹 面状态接触2.滑动的变化大3.负载极大运转特性1.等速运动1.非均匀传动1.等速传动2.吵杂2.最吵杂2.安静3.高增减速比制造本钱1.齿数可互换咬合1.齿数不行互换咬1.齿数可互换咬合2.刀具一摇摆圆来合2.刀具依模数来分分类2.特定刀具切唯一类齿形3.法节一样,压力20°,符合本钱.组配运用1.装配精度要求高1.齿型独立不互用1.中心距可调整,装配简洁2.工作尺寸要求严2.主动轮,被动轮格 不行互换 度要求较宽.其它 由于加工技术进步磨技术提高精度.齿轮的量测:之结果等于齿直角圆弧齿厚(Normalcirculartooththickness),与齿直角法向节距(Normalpitch)x(Zm-1)之和.SmM(模数)Cos数)MSina

(压力角){p(Zm(跨齿数)-0.5)+ZInv }+2c(转位系跨齿厚:Sm=Mn(齿直角压力角)Cos

{p(Zm-0.5)+ZInv s(轴直角压力角}+2cnMnSin n二.Overpin的量测:使用于高螺旋角的齿轮,内齿轮的量测.内齿轮切削时的干预问题:MinDia.<BaseCircleDiameter.Z1/Z2>1-{(Tanα)/Tanαb)Z1:Z2:内齿轮图一 图二刨齿加工介绍:齿轮,等皆可用此方法加工.在加装一些特别量具后,也可以加工面齿轮或者双导程蜗杆.由刨齿加JIS3为一完全塑性物体,(其材质受外力即产生塑性活动),两者以一\定转速相咬合旋转.则齿轮工件胚料因应刀具上之齿形而变形.轮,因此刀具齿形因具有切削所需的淘削角与实际齿形略为有差异..齿轮用语讲解图齿轮用语说明:基准齿条(StandardRack):只基圆之尺寸,齿形,全齿高,齿冠高及齿厚等尺寸均符合标准正齿轮规格之齿条,依其标准齿轮规格所切削出来之齿条称为基准齿条.基准节圆(StandardPitchCircle):用来打算齿轮各部尺寸的基准圆.为齿数x基准节线(StandardPitchLine):齿条上的一条特定节线或沿此线测定之齿厚,为节距的二分之一.作用节圆(ActionPitchCircle):一对正齿轮在咬合作用时,各有一相切做滚动的圆.基准节距(StandardPitch)：以选定的标准节距做基准者,与基准齿条的节距相等.节圆(PitchCircle):两齿轮连心在线的咬合接触点在各齿轮上留下的轨迹称为节圆.节径PitchDiameter):节圆直径.全齿高(WholeDepth):齿冠高与齿根高之和.有效齿高(WorkingDepth):一对正齿轮齿冠高的和.又称工作齿高.(Addendum):齿顶圆与节圆半径的差.(Dedendum):节圆与齿底圆半径的差.齿厚(ToothThickness):沿节圆量测的齿厚.齿隙(Backlash):两齿咬合时,齿面与齿面的间隙.齿宽(FaceWidth):轴径方向的齿轮厚度.齿顶隙(Clearance):两齿咬合时,一齿轮的齿顶圆与另一齿轮底间的空隙.节点(PitchPoint):一对齿轮咬合与节圆相切的点.基圆(BasicCircle):绘制渐开线齿形时作为根底之圆.齿根圆(DedendumCircle):通过齿根之圆.节距(Pitch):相邻两齿间相对应点的弧线距离.法向节距(NormalPitch):渐开线齿轮沿特定断面的同一垂线所测得的节距.齿轮热处理后,Skiving加工介绍:齿轮切削加工后常做热处理以增加本身的强度.一般热处理后的加工分为,研磨(Grinding)及硬滚(Skiving)在此先为硬滚(Skiving)刀具做个简洁的介绍:硬滚滚齿刀:一般材质为碳化钨(WC)也就是俗称的Carbide,也有刀体本身是Hss,刀口黏碳化钨刀片.(2)一般而言,RackAngle非零度角,大都实行负倾角.(3)HRC55°2.前加工用滚齿刀:材质大都为Hss.一般而言,刀口为零度角.用于热处理前,软材的加工.齿深为2.35*M滚刀应留意事项:滚刀刃数多,参与创生的精加工刃数愈多,齿面的误差就越小,但可重磨次数相对变少,可从中择取最正确值.滚齿刀具负倾角愈大,耐磨耗性愈佳.滚齿刀具孔径尽可能加大,以增加加工时强度.滚齿刀具之导程角,尽可能与被加工工件同旋向,可削减工作台之振动.Skiving加工之手动对齿一般而言,Skiving之机台大都拥有自动对齿的功能,但也有少数机台仍须手动对齿.在此仅对手动对齿做一简洁的介绍.移动滚刀至齿宽中心部份.5mm处.置白纸于工件齿之下方.以肉眼推断滚刀和工件之相对位置,转动分度齿轮使滚刀刀刃大致对准工件之齿空.以手动将滚刀渐渐移入工件齿空让滚刀转动,以手动将滚刀渐渐以径向向工件移动,待切到工件时为止.滚刀转动中检查左右齿面何者被切削.在将滚刀以反方向径向移出2mm.重复对齿动作,直到两边齿面皆有被均匀切削为止.加工时应留意事项:有振动时应马上停顿轴向进给.蜗轮的削鼓形加工:对蜗轮齿轮而言,削鼓形加工较其它齿轮来的迫切,假设蜗轮有做削鼓形加工时,可避开齿轮因装配误差而导致齿面咬合不当之情形.另外可让油料吸入口加大,可让蜗轮在4用较大滚刀切削蜗轮:使用与蜗杆节径一样之滚齿刀所切削出之蜗轮,其削鼓加工为0,经过这种2没有油料吸入口.假设装配上有误差,会造成低劣的齿面咬合情形.解决的方法为放大滚齿刀之节径,如此则能切削出削鼓形加工之蜗轮,其与蜗杆间有良好的咬合情形,不会因装配上的小误差而产生不正确的咬合,且油料吸入口会变大,油膜简洁形成.滚齿刀在切齿时上下微量移动.滚齿刀在切齿时左右微量倾斜.使蜗轮蜗杆有不同的压力角,而到达削鼓形加工齿轮之咬合率(ContactRatio):很平稳的转动.且噪音,振动都很低,效率也较高.咬合率有正面咬合率(Circularcontactratio),重迭咬合率(Overlapcontactratio).正面咬合率:正面咬合率系指在转动面,作用在线之咬合长度(Contactlength)除以法距(Normalpitch)Te减小齿轮之压力角,也可实行负转位齿形.加大齿数:假设中心距离没有限制,尽量加大齿数可获得较大的咬合率.假设齿数有限制, 在强度许可之范围下实行小一点的模数使齿数增加.将有效齿深加大齿轮之噪音对策:1.制造正确节距之齿轮:削减单一节距误差及累积节距误差使相互连接之对方齿轮齿面少被撞击.2.进展齿形修整于荷重较大之齿轮:一般减速齿轮于心轴齿轮进展齿形修整,从动轮则不施行.3.于齿冠部份做倒角:一方面可防止碰伤,一方面不致由对方齿轮搔取润滑油膜而能于连接齿面做油膜.可增加接触比.变更主动齿轮以及从动齿轮之压力角:增大也会形成同样情形.齿轮之半径方向,轴方向之振动防止策略削减轴承间隙,提高轴承支持台或轴承壁侧之刚性,削减依轴承之振动.齿轮之润滑:齿轮的润滑目的有二种:1.促进齿间之滑动简洁,减低齿面间之动磨擦系数.掌握齿面间因各种磨擦所发生之升温,有冷却齿面之功用.齿轮润滑的发法有三种:a.黄油润滑法.c.强制润滑法(循环给油)油润滑法,中速承受浸泡式润滑法,高速承受强制润滑法.正齿轮及伞齿轮周速度之范围:正齿轮及伞齿轮周速度之范围:润滑方式黄油润滑法强制润滑法

周速度范围0~6.5(m/s)4~15(m/s)13蜗杆滑动速度之范围:润滑方式黄油润滑法强制润滑法齿轮双齿腹检验简介:

滑动速度范围0~4(m/s)3~10(m/s)8(m/s)以上齿轮的检验大都使用检验机(Tester),但因检验的次序繁多,在量产时,显的很不经济,因此进展出一种具综合性,且能代表齿轮的运转状况的检验方式--双齿腹检验.双齿腹检验是利用一个”MasterGear”与欲量测的齿轮咬合并转动,利用弹簧的压间的中心距变化做为误差大小的表示值.出误差的缘由.由双齿腹检验可得到:总综合误差:纪录纸上最高与最低点的差.邻接误差:纪录纸上齿与齿间的误差.由齿的接触面看齿轮误差之缘由与对策:齿的接触齿冠或齿根接触

齿面 缘由 对策由压力角误差而产生,正确 修滚刀或砂轮之压力角节圆四周接触较多节圆四周接触较少接触面接触单面之片面接触断续接触横纹接触两面之两方接触蛇行接触半月形接触

齿形修整量过大 修整量改小不良Crowing过大 接触面变小滚齿机工作台左不 平. 面接触.线倾斜更换齿轮箱.平行度不良.杆回转更换加工机械或滚齿精度不良. 刀.良.同上噪音反复的发生.时.检讨装配方法,基准面.正.齿轮轴倾斜.1.噪音反复的发生.行时.检讨装配方法,基准面.正.齿轮轴倾斜.接触

加工时工作台倾斜.左右装配相反.不同.斜线接触

齿轮平行度不良热处理时变形..

检讨平行度及热处理.如何选择齿轮材料 :齿轮可分为两个主要类别，即运动传递齿轮与动力输送，或称为负荷传递齿轮。作为运动传递用齿轮的材料为非铁类，包括尼龙DelrinLucite与某些酚树脂，这些齿轮亦可由金属成，如铜、锌和一些不同等级的黄铜与青铜等。动力传送方面所用的齿轮，这类齿轮的选择一般只限于合金。由于钢与铸铁的范围种类极多且简单再考虑到其它因素。包括:齿轮是常常重负载状况下使用，抑或负载是渐渐增加后再渐渐减小呢?齿轮的轮齿小部是否须有足够的强度以耐弯曲疲乏呢?齿轮的轮齿是否需外表硬化以耐过度的磨耗呢?齿轮要较深入的热处理硬化，或浅外表硬化已足够，抑或根本就不需要外表硬化呢?固然，最主要的考虑条件是母材料的本钱与加工制程本钱。其它尚须参加的额外合金元素，如镁、镍、铬、钼、钒等都会增加材料的本钱。因此，材料的选择必需依据所参加这些合金元素的个别功能，与其对合金机械性能的影响而论。母材合金元素含量与材料或本的完善协作将可使齿轮能忍受整个使用寿命，甚或更长。一般要考虑到的机械性能包括抗拉强度、降伏强度、伸长率与冲击强度。其它如轮齿弯曲与接触应力，耐刮伤与耐磨耗等因素，有时也要考虑在内。材料的热处理方式也0.06至0.25%C的一般低碳钢与合金铜。氮化与软氮化可使用在中碳钢、中碳合金钢、工具钢、多种等级的灰铸铁与延性铸铁(球墨铸铁)等的热处理。0.30%C或更高时，则齿轮亦可利用火陷或感应硬化法到达外表硬0.40%或更高时，则可在中性媒质中加热至沃斯田铁化温度稍上方淬火后回火。有关齿轮的较热处理力法有离子氮化、离子渗碳与真空渗碳法等。最终尚须考虑到加工本钱。材料须具有切削性.良好的显微组织，以利切削加工。对钢而言，具有粗波来铁基地与肥粒铁基地的组织，硬度为l50l90HB渐开线栓槽简介:一般常用的渐开线栓槽有图5所示五种