齿轮传动
本文讲述有关于齿轮传动的内容。
一：齿轮传动的结构和类型。
1．齿轮传动的结构
如图7．22所示，齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮和机架组成。它靠齿面直接啮合来传递运动。
图7．22 齿轮传动
2．齿轮传动的类型
如图7．23所示，常用的有外啮合直齿圆柱齿轮传动、内啮合直齿圆柱齿轮传动、齿轮齿条传动等。
按两轴位置之间相互关系可分为以下3种类型：
①两轴相互平行的圆柱齿轮传动。
②两轴相交的圆锥齿数传动。
③两轴交错的蜗杆蜗轮传动。
图7．23 齿轮传动的类型
齿轮的轮廓齿形按渐开线曲线制作，具有以下特点：
①传动比恒定。无论任何瞬时传动，传动比都能达到完全准确。
②寿命长，传递功率大。
③制造比较复杂，成本较高。
由于齿轮传动具有其他传动不可比拟的优点，在工业上得到了广泛的应用。
二.渐开线齿轮
1．渐开线齿轮齿廓曲线
渐开线齿轮的齿廓曲线如图7．24所示。
2．渐开线齿轮的各部分名称
渐开线齿轮的各部分名称如图7．25所示。
图7．24 渐开线齿轮的齿廓曲线
图7．25 渐开线齿轮的各部分名称
3．直齿圆柱齿轮的主要参数
①齿数z。
②模数m。
③压力角α＝20°。
4．齿轮的结构及材料
（1）齿轮的结构
齿轮的结构按齿轮外径分为以下3种：
齿轮轴。齿根圆到键槽底部的距离小于（2～2．5）m。
腹板式齿轮。分度圆直径d＝200～500mm。
轮辐式齿轮。d大于500mm。
齿轮的结构如图7．26所示。
图7．26 齿轮的结构
（2）齿轮的材料
齿轮常用中碳钢和中碳合金钢锻造而成。
锻钢。分度圆直径d小于500mm。当表面硬度小于350HBW时，称软齿面齿轮；当表面硬度大于350HBW时，称硬齿面齿轮。
铸钢。当分度圆直径大于500mm而不方便锻造时，采用铸钢或灰铸铁。
铸铁。用于低速、轻载。
非金属。用于高速、轻载。如办公机械。
5．传动比与标准模数系列
传动比的计算公式为 i＝n1／n2＝z2／z1 标准模数系列，见表7．1。
表7．1 标准模数系列表（GB／T 1357—1987）
注：选择模数时，应优先采用第一系列，其次是第二系列，括号内的模数尽量不用。
6．圆柱齿轮正确啮合传动的条件
圆柱齿轮正确啮合传动的条件是两齿轮模数必须相等，即 m1＝m2＝m
7．圆柱齿轮的加工切削
圆柱齿轮的加工切削方法分为铣削、插削和滚削，如图7．27—图7．29所示。
图7．27 圆柱齿轮的铣削加工
图7．28 圆柱齿轮的插削加工
图7．29 圆柱齿轮的滚削加工
三 认识齿轮的失效形式
齿轮失效的形式有5种，但以折断和齿面点蚀为常见。
1．轮齿折断
轮齿折断如图7．30所示。
图7．30 轮齿折断
2．齿面疲劳点蚀
齿面疲劳点蚀如图7．31所示。
3．齿面胶合
齿面胶合如图7．32所示。
4．齿面磨损
齿面磨损如图7．33所示。
5．齿面塑性变形
齿面塑性变形如图7．34所示。
四 齿轮传动的精度
齿轮的加工是一刀切削成形，精度的差别不可能超过两级。 齿轮传动的精度用传递运动的准确、传递运动的平稳性、载荷分布的均匀性和齿侧间隙共4项指标表示。
例如： 8-8-7GM GB／T 10095—2008
五 齿轮的装配与检测
1．齿轮的装配
装配工序包括两步，先将齿轮装到轴上，再将齿轮轴部件装入箱体。
2．齿轮的检测
运动精度。百分表测径向和端面跳动。
接触精度。涂色法，如图7．35所示。
图7．35 用涂色法检测齿轮的接触精度
齿侧间隙。压铅法和打表法。
六 齿轮传动的润滑
润滑是减少齿轮传动摩擦磨损的有效方法。闭式齿轮传动夏天选用L-CKB320润滑油，冬天选用L-CKB220润滑油，俗称30号和20号机油。
开式齿轮传动选用脂润滑，如常用的钙钠基润滑脂，呈微黄色，俗称黄油。
齿轮传动的润滑如图7．36所示。
图7．36 齿轮传动的润滑
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