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第14篇 齿轮传动3

1 本篇主要代号表3

2 齿轮传动总览表8

第1章 渐开线圆柱齿轮传动12

1 渐开线圆柱齿轮的基本齿廓和模数系列12

1．1 渐开线圆柱齿轮基本齿廓（GB/T 1356-1988）12

1．2 渐开线圆柱齿轮模数（GB/T 1357-1987）12

2 渐开线圆柱齿轮传动的参数选择12

3 变位齿轮传动和变位系数的选择14

3．1 变位齿轮原理14

3．2 变位齿轮传动的分类和特点15

3．3 选择外啮合齿轮变位系数的限制条件17

3．4 外啮合齿轮变位系数的选择18

3．4．1 变位系数的选择方法18

3．4．2 选择变位系数的线图18

3．5 内啮合齿轮的干涉21

3．6 内啮合齿轮变位系数的选择25

4 渐开线圆柱齿轮传动的几何计算26

4．1 标准齿轮传动的几何计算26

4．2 高变位齿轮传动的几何计算27

4．3 角变位齿轮传动的几何计算28

4．4 齿轮与齿条传动的几何计算31

4．5 交错轴斜齿轮传动的几何计算33

4．6 几何计算中使用的数表和线图34

5 渐开线圆柱齿轮齿厚的测量计算39

5．1 齿厚测量方法的比较和应用39

5．2 公法线长度40

5．3 分度圆弦齿厚50

5．4 固定弦齿厚54

5．5 量柱（球）测量距56

6 渐开线圆柱齿轮精度56

6．1 误差及侧隙的定义和代号57

6．2 精度等级和齿坯要求59

6．2．1 精度等级59

6．2．2 齿坯要求60

6．3 齿轮和齿轮副的检验与公差61

6．4 侧隙68

6．5 图样标注78

7 齿条精度78

7．1齿条、齿条副及侧隙的定义和代号78

7．2 精度等级80

7．3 齿条与齿条副的公差与检验80

7．4 侧隙83

7．5 图样标注84

8 渐开线圆柱齿轮承载能力计算84

8．1 可靠性与安全系数84

8．2 轮齿受力分析85

8．3 齿轮主要尺寸的初步确定85

8．3．1 齿面接触强度86

8．3．2 齿根弯曲强度86

8．4 疲劳强度校核计算（GB/T3480-1997）87

8．4．1 齿面接触强度核算87

8．4．2 轮齿弯曲强度核算111

8．4．3 齿轮静强度核算131

8．4．4 在变动载荷下工作的齿轮强度核算131

8．4．5 薄轮缘齿轮齿根应力基本值133

8．5 开式齿轮传动的计算134

8．6 计算例题134

9 齿轮材料138

9．1 齿轮用钢138

9．2 齿轮用铸铁144

9．3 齿轮用铜合金146

10 圆柱齿轮结构150

11 渐开线圆柱齿轮零件工作图155

11．1 齿轮工作图的主要要求155

11．2 齿轮工作图示例156

第2章 圆弧圆柱齿轮传动157

1 概述157

1．1 圆弧齿轮传动的基本原理157

1．2 圆弧齿轮传动的特点159

1．3 圆弧齿轮的加工工艺160

1．4 圆弧齿轮在我国的应用与发展160

2 圆弧齿轮的模数、基本齿廓和几何尺寸计算160

2．1 圆弧齿轮的模数系列160

2．2 圆弧齿轮的基本齿廓161

2．2．1 单圆弧齿轮的滚刀齿形161

2．2．2 双圆弧齿轮的基本齿廓161

2．3 圆弧齿轮的几何参数和尺寸计算163

2．4 圆弧齿轮的主要测量尺寸计算164

3 圆弧齿轮传动的精度和检验166

3．1 精度标准和精度等级的确定166

3．2 齿轮、齿轮副的误差及侧隙的定义和代号（GB/T15753-1995）167

3．3 公差分组及其检验170

3．4 检验项目的极限偏差及公差值（GB/T15753-1995）171

3．5 齿坯公差（GB/T15753-1995）176

3．6 图样标注及应注明的尺寸数据177

4 圆弧齿轮传动的设计及强度计算179

4．1 基本参数选择179

4．2 圆弧齿轮的强度计算180

4．2．1双圆弧齿轮的强度计算公式181

4．2．2 单圆弧齿轮的强度计算公式181

4．2．3 强度计算公式中各参数的确定方法182

5 圆弧圆柱齿轮设计计算举例190

5．1 设计计算依据190

5．2高速双圆弧齿轮设计计算举例191

5．3低速重载双圆弧齿轮设计计算举例194

第3章 锥齿轮传动197

1 锥齿轮传动的基本类型、特点及应用197

2 锥齿轮的变位与齿形制199

2．1锥齿轮的变位199

2．2 锥齿轮的齿形制200

3 锥齿轮传动的几何计算201

3．1 直线齿锥齿轮传动的几何计算201

直线锥齿轮传动的几何计算201

斜齿锥齿轮传动的几何计算203

3．2弧齿锥齿轮传动的几何计算206

3．3 摆线等高齿锥齿轮传动的几何计算212

4 新型“非零”分度锥综合变位锥齿轮齿形制及其几何计算222

4．1 新型锥齿轮特征及齿形制222

4．2 新型锥齿轮的几何计算225

5 轮齿受力分析227

5．1 作用力的计算227

5．2 轴向力的选择设计228

6 锥齿轮传动的强度计算229

6．1 主要尺寸的初步确定229

6．2 接触强度校核计算（GB/T10062-1988）233

6．3 弯曲强度校核计算（GB/T10062-1988）237

7 锥齿轮精度（GB/T11365-1989）239

7．1定义及代号239

7．2 精度等级243

7．3 齿轮的检验与公差243

7．4 齿轮副的检验与公差243

7．5 齿轮副侧隙244

7．6 图样标注244

7．7 齿轮公差与极限偏差数值245

7．8 齿坯公差257

7．9 应用示例258

7．10 齿轮的表面粗糙度259

8 结构设计259

8．1 锥齿轮支承结构259

8．2 锥齿轮轮体结构261

9 设计方法与产品开发设计262

9．1设计方法简述262

9．2 锥齿轮传动品质的分析263

9．3 锥齿轮设计的选型263

9．4 强化设计及实例265

9．5 柔化设计及实例268

9．6 小型化设计及实例269

10 工作图规定及其实例274

10．1 工作图规定274

10．2 零件图实例275

10．3 含锥齿轮副的装配图实例275

11 附录280

11．1 弧齿锥齿轮切齿方法280

11．2 常见锥齿轮加工机床的加工范围280

11．3 ANSI/AGMA2005-B88与GB/T11365-1989锥齿轮精度等级对照281

11．4 锥齿轮传动的基本型式283

第4章 蜗杆传动284

1 蜗杆传动的特点及分类284

2 圆柱蜗杆传动286

2．1 圆柱蜗杆传动主要参数的选择286

2．2 圆柱蜗杆传动的几何计算294

2．3 圆柱蜗杆传动的受力分析295

2．4 圆柱蜗杆传动强度计算和刚度验算296

2．5 圆柱蜗杆传动滑动速度计算和传动效率估算300

2．6 提高圆柱蜗杆传动的承载能力和传动效率的方法简介300

3 环面蜗杆传动301

3．1 环面蜗杆传动的分类及特点301

3．2 环面蜗杆传动的形成原理302

3．3 环面蜗杆传动的基本参数及选择302

3．4 环面蜗杆传动的几何计算305

3．5 环面蜗杆传动的修型和修缘计算308

3．6 环面蜗杆传动承载能力的计算310

4 蜗杆传动精度317

4．1圆柱蜗杆传动精度（GB/T 10089-1988）317

适用范围317

术语定义和代号318

精度等级323

蜗杆、蜗轮的检验与公差323

传动的检验与公差323

蜗杆传动的侧隙规定324

图样标注324

公差或极限偏差数值325

齿坯公差335

4．2 直廓环面蜗杆、蜗轮精度（GB/T16848-1997）336

定义及代号336

精度等级340

齿坯要求340

蜗杆、蜗轮的检验与公差341

蜗杆副的检验与公差342

蜗杆副的侧隙规定342

图样标注342

4．3 平面二次包络环面蜗杆传动精度（GB/T16445-1996）343

蜗杆、蜗轮误差的定义及代号343

蜗杆副误差的定义及代号345

精度等级346

齿坯要求347

蜗杆、蜗轮及蜗杆副的检验347

蜗杆传动的侧隙规定347

蜗杆、蜗轮的公差及极限偏差347

蜗杆副精度与公差348

图样标注348

5 蜗杆、蜗轮的结构及材料349

5．1蜗杆、蜗轮的结构349

5．2 蜗杆、蜗轮材料选用推荐351

6 蜗杆传动设计计算及工作图示例352

6．1圆柱蜗杆传动设计计算示例352

6．2 直廓环面蜗杆传动设计计算示例354

6．3 平面一次包络环面蜗杆传动设计计算示例356

6．4 平面二次包络环面蜗杆传动设计计算示例358

第5章 渐开线圆柱齿轮行星传动361

1 概述361

2 传动型式及特点361

3 传动比与效率364

3．1 传动比364

3．2 效率365

4 主要参数的确定367

4．1 行星轮数目与传动比范围367

4．2 齿数的确定367

4．3 变位方式及变位系数的选择389

4．4 齿形角392

4．5 多级行星齿轮传动的传动比分配392

5 行星齿轮传动齿轮强度计算393

5．1 受力分析393

5．2 行星齿轮传动强度计算的特点395

5．3 小齿轮转矩T1及切向力Ft395

5．4 行星齿轮传动载荷不均匀系数396

5．5 应力循环次数397

5．6 动载系数Kv和速度系数Zv397

5．7 齿向载荷分布系数KHβ、KFβ397

5．8 疲劳极限值бHlimбFlim的选取398

5．9 最小安全系数Smin398

6 结构设计与计算398

6．1 均载机构398

6．2 行星轮结构406

6．3 行星架结构408

6．4 机体结构410

6．5 行星齿轮减速器结构图例412

7 主要零件的技术要求423

7．1对齿轮的要求423

7．2 行星架的技术要求424

7．3 浮动件的轴向间隙425

7．4 其他主要零件的技术要求425

8 行星齿轮传动设计计算例题425

9 高速行星齿轮传动设计制造要点427

第6章 渐开线少齿差行星齿轮传动429

1 概述429

1．1 基本类型429

1．2 传动比430

1．3 效率430

1．4 传递功率与输出转矩430

1．5 精密传动的空程误差（回差）430

2 主要参数的确定430

2．1 齿数差430

2．2 齿数431

2．3 齿形角和齿顶高系数436

2．4 外齿轮的变位系数437

2．5 啮合角与变位系数差437

2．6 内齿轮的变位系数438

2．7 主要设计参数的选择步骤438

2．8 齿轮几何尺寸与主要参数的选用438

3 效率计算452

3．1 一对齿轮的啮合效率452

3．2 传力机构（输出机构）的效率452

3．3 转臂轴承的效率453

4 受力分析与强度计算453

4．1 主要零件的受力分析453

4．2 主要零件的强度计算454

5 结构设计455

5．1 按传动类型分类的结构型式455

5．2 按传输机构类型分类的结构型式455

5．3 按高速轴偏心数目分类的结构型式456

5．4 按安装型式分类的结构型式456

5．5 结构图例457

6 使用性能及其示例471

6．1 使用性能471

6．2 设计结构工艺性471

7 主要零件的技术要求、材料选择及热处理方法477

7．1 主要零件的技术要求477

7．2 主要零件的常用材料及热处理方法478

8 渐开线少齿差行星齿轮减速器部分系列介绍478

第7章 销齿传动480

1 销齿传动的特点及应用480

2 销齿传动工作原理480

3 销齿传动几何尺寸计算481

4 销齿传动的强度计算483

5 常用材料及许用应力484

6 销轮轮缘的结构型式484

7 齿轮齿形的绘制485

8 销齿传动的公差配合487

9 销齿传动的设计计算及工作图示例487

第8章 活齿传动491

1 概述491

2 活齿传动工作原理491

3 中国现有的几种活齿传动结构类型简介492

4 全滚动活齿传动（ORT传动）494

4．1 全滚动活齿传动的基本结构494

4．2 ORT传动的运动学496

4．3 基本参数和几何尺寸496

4．3．1 基本参数496

4．3．2 几何尺寸498

4．4 ORT传动的齿廓设计499

4．4．1 齿廓设计原则和啮合方案499

4．4．2 ORT传动的齿廓曲线500

4．5 ORT传动的典型结构500

4．6 ORT传动的主要特点502

4．7 ORT传动的强度估算502

4．7．1 ORT传动的工作载荷502

4．7．2 激波器轴承的受力及寿命估算503

4．7．3 ORT传动啮合件的受力和强度估算504

参考文献506