03第3章齿轮传动

1、第3章 齿轮传动具体内容 齿轮传动特点和分类及设计内容；齿轮各部分名称和几何尺寸计算；齿轮传动的受力分析和计算载荷；齿轮传动的失效形式和设计准则；齿轮材料和热处理；齿轮的强度计算；齿轮的结构设计和其他设计保证。重点 几何尺寸计算；齿轮传动的失效形式和设计计算准则；齿轮传动的受力分析和计算载荷；齿轮的强度计算。难点 齿轮传动的受力分析和计算载荷。3.1 齿轮传动的特点和分类及设计内容一、齿轮传动的主要特点齿轮传动，是通过两齿轮啮合来传递两轴间的运动或动力，它是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动。其主要优点是：（1）工作可靠，寿命长，寿命可达一二十年或更长；（2）传功效率高，可达99，是机械传

2、动中最高的；（3）传动比准确稳定，结构紧凑；（4）直径、功率、速度适用范围广，直径能做到10m以上、功率可达数万千瓦、圆周速度可达300m/s；（5）可实行平行轴、任意角相交轴及交错轴之间的传动其主要缺点是：（1）制造精度要求高，制造费用大；（2）精度低或在高速运行下时振动和噪声大；（3）不宜用于轴间距离较大的传动；（4）齿轮大的设备笨重。常见齿轮传动形式如58页图31所示。二、齿轮传动的分类齿轮传动的分类有以下几种形式：（1）按齿廓曲线（齿轮横截面截得齿的轮廓线）分类 渐开线齿廓、摆线齿廓和圆弧齿廓。（2）按轮齿相对母线方向分类 直齿齿轮传动（教材58页图31中a、b、c）、斜齿齿轮传动（教

3、材58页图31中d、g）、圆锥齿轮传动（教材58页图31中f）、人字齿轮传动（教材58页图31中e）。（3）按两齿轮轴线相对位置分类平行轴间传动（教材58页图31中a、b、c、d、e）、平面相交轴间传动（教材58页图31中f）及空间交错轴间传动（教材58页图31中g）。（4）按工作条件分类开式和闭式齿轮传动。用箱体包裹的为闭式。（5）按齿面硬度分类软齿面和硬齿面齿轮。三、齿轮的精度国标规定了齿轮传动的精度标准。齿轮精度分为12级。1，2级为有待发展的精密等级；35级为高精度等级；68级为中等精度等级；912为低精度等级。设计时，应根据传动用途、工作条件、传递功率以及圆周速度，确定合理的精度等级

4、。如教材59页表31所列。四、齿轮传动设计的主要内容齿轮传动设计的主要内容包括：（1）按运动要求确定传动比和精度等级。（2）按强度及制造加工要求确定材料、几何尺寸和公差。（3）按基本尺寸和制造要求确定齿轮结构。（4）与相关零件（轴、轴承、箱体）的配合和匹配。3.2 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和几何尺寸计算一、直齿圆柱齿轮各部分的名称图3.1（a）（教材60页图34）所示为一直齿圆柱齿轮的部分，各部分的名称如下：（1）齿顶圆 过齿轮各轮齿顶端的圆称为齿顶圆，其直径用表示。（2）齿根圆 过齿轮各齿槽底部的圆称为齿根圆，其直径用表示。（3）基 圆 形成渐开线齿廓的圆，其直径用表示。 图3.1

5、齿轮各部分的名称（4）分度圆 对标准齿轮来说齿厚与齿槽宽相等的圆称为分度圆，其直径用表示。分度圆上的齿厚和齿槽宽分别用和表示，。分度圆是设计和制造齿轮的基准圆。（5）齿 宽 沿齿轮轴线量得轮齿的宽度称为齿宽，用表示。（6）齿 厚 在任意圆周上轮齿两侧间的弧长称为齿厚，用表示。（7）齿槽宽 在任意圆周上相邻两齿空间部分的弧长称为齿槽宽，用表示。（8）齿 距 相邻两齿在分度圆上对应点间的弧长称为齿距，用表示。， 而 3.1（9）齿顶高 分度圆与齿顶圆的径向距离称为齿顶高，用表示。（10）齿根高 分度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高用表示。（11）全齿高 齿顶圆与齿根圆的径向距离称为全齿高，用表示，且

6、。（12）齿顶间隙 当齿轮啮合时（图3.2（b）或教材62页图35），一个齿轮的齿顶圆与配对齿轮的齿根圆之间的径向距离称为齿顶间隙，用表示，（）。 它可避免一个齿轮的齿顶与另一齿轮的齿底相碰并能储存润滑油，有利于齿轮机构的装配和润滑。二、直齿圆柱齿轮的基本参数决定直齿圆柱齿轮尺寸和齿形的基本参数有五个：齿轮的模数，压力角，齿数，齿顶高系数，径向间隙系数。这五个个参数，除齿数外均己标准化，为设计、制造及互换使用提供便利。（1）模数分度圆直径与齿数及齿距存在如下关系 或 3.2工程上把取成有理数（使数值为的倍数），比值就叫做模数，用表示，即mm 3.3这样，分度圆的直径 3.4分度圆齿距 3.5从

7、可看出：模数代表了轮齿的大小（即反应了轮齿齿距或齿厚的大小），模数大，轮齿就大；模数小，轮齿就小。从可以看出，当齿数一定，模数大时，齿轮的尺寸成比例地增大。模数的数值已经标准化，其部分标准值见教材61页表32。（2）压力角图3.2中过分度圆与渐开线的交点作基圆切线得切点。线与线之间的夹角就叫压力角，用表示。我国标准规定压力角20。少数国家采用14.5，15，22.5，25作为标准压力角的数值。通常所说的压力角都是指20。图3.2 压力角（3）齿顶高系数在标准齿轮中，齿顶高取模数的倍数，计算式为。称为齿顶高系数，我国标准规定：正常齿，1；短齿，0.8。（4）径向间隙系数在标准齿轮中，齿根高。称为

8、径向间隙系数，又叫顶隙系数，我国标准规定：正常齿，0.25；短齿，0.3。三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式设计时，确定了齿轮的基本参数数值后，就可以计算齿轮的各部分尺寸了，具体计算公式见教材62页表33。3.3 斜齿圆柱齿轮的基本参数和基本尺寸（76页）一、圆柱齿轮齿面形成原理1.直齿圆柱齿轮齿面形成原理如图3.3a（教材77页图317）所示，当平面S在基圆柱上作纯滚动，其上任一平行于轴线的直线KK将展成一渐开面。当一对直齿圆柱齿轮啮合时，齿轮的接触线为平行于轴线的直线如图3.3b所示。 图3.3 直齿轮的齿面形成及接触线 图3.4 斜齿轮的齿面形成及接触线2.斜齿圆柱齿轮齿面形成原理斜

9、齿轮齿面的形成过程与直齿轮相似，所不同的是形成渐开线齿面的直线KK不再与轴线平行，而是与轴线成一个角度，称为基圆柱上的螺旋角。整个直线KK的轨迹为一螺旋渐开面，即为斜齿轮的齿侧面，如图3.4a（教材77页图318）所示。当一对斜齿圆柱齿轮啮合时，齿轮的接触线都是与轴线不平行的直线。如图3.4b所示。二、基本参数齿轮端面：垂直齿轮轴线的平面。齿轮法向面：垂直齿轮齿线的平面。直齿圆柱齿轮的齿线与轴线平行，故直齿圆柱齿轮的齿轮端面和齿轮法向面是重合的。而斜齿圆柱齿轮的齿线为螺旋线，故斜齿圆柱齿轮的齿轮端面和齿轮法向面却不重合。所以，斜齿圆柱齿轮的参数就有端面参数（用下脚标表示）和法面参数（用下脚标表

10、示），两者间存在一定的计算关系。1、螺旋角图3.5 斜齿圆柱齿轮端面与法面的关系图a)斜齿圆柱齿轮分度圆柱展开图 b)斜齿条将分度圆柱面展开成平面后，分度圆柱面与轮齿齿面相贯所得的螺旋线变成为一条斜直线（如图5.7a所示或教材77页图319），这条斜直线与轴线的夹角就称为斜齿轮分度圆柱面上的螺旋角，简称斜齿轮螺旋角，用表示。一般取。2、齿距和模数由图3.5a可得到法面齿距和端面齿距间的关系为 3.6又因为，故法面模数和端面模数间的关系为 3.6法面模数为标准值，见直齿系列。端面模数不是标准值。3、齿顶高系数和顶隙系数端面和法面内度量的齿顶高相等，齿根高也相等，即 3.7 3.8联合式3.7和3

11、.8可得齿顶间隙为 3.9法面上系数和为标准值，与直齿规定相同。联合式3.6和3.7及3.9可得 3.104、压力角 3.11我国规定：为标准值，205、齿数和当量齿数三、渐开线标准斜齿圆柱齿轮基本尺寸计算渐开线标准斜齿圆柱齿轮基本尺寸计算公式见教材78页表33。3.4 直齿圆锥齿轮的几何尺寸 （83页）一、直齿圆锥齿轮的齿廓形成直齿锥齿轮的齿廓形成如图3.6所示，为一扇形平面沿基圆锥作纯滚动时，其上一半径OK的轨迹形成一个渐开面，显然，此渐开面为球面渐开面。图3.6直齿锥齿轮的齿廓形成二、基本参数1、轴角 一对圆锥齿轮两轴线间的夹角，称为轴角，用表示。在一般机械中，多取。2、分度圆锥角 锥齿

12、轮基圆锥过轴线的截面为等腰三角形，该三角形的顶角的二分之一就为分度圆锥角。3、锥距 分度圆锥的母线长度，称为锥距，用表示。3、模数 直齿圆锥齿轮大端模数已标准化，其标准系列见教材84页表3104、齿顶高系数 。5、顶隙系数 6、齿数 二、标准直齿圆锥齿轮几何尺寸计算直齿圆锥齿轮的几何尺寸以大端为标准。标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算公式见教材84页表311。3.5 齿轮传动的载荷一、齿轮传动的受力分析1、直齿圆柱齿轮传动的受力分析教材71页图314所示为一对标准直齿圆柱齿轮传动。由于两齿面为渐开面，故接触为线接触，且接触线与齿轮轴线平行。在理想情况下，作用于轮齿上的力是沿接触线均匀分布的，可以用

13、集中力代替。因齿面间摩擦力较小，可忽略不计，故齿轮啮合时轮齿上的作用力就是正压力，其方向与啮合点的法向方向一致，即沿啮合线的方向垂直于齿面，记为法向力。在分度圆上，法向力可分解为两个互相垂直的分力：与分度圆相切的圆周力和沿半径方向的径向力。 3.12式中，为小齿轮（主动轮）传递的名义转矩（小齿轮所在的轴的输入转矩），Nmm；为小齿轮（主动轮）传递的功率（小齿轮所在的轴的输入功率），kW；为小齿轮（主动轮）的分度圆直径，mm；为小齿轮（主动轮）的转速，r/min；为压力角。与是一对作用力与反作用力，方向与其转动方向相反，方向与其转动方向相同；与是一对作用力与反作用力，二者分别指向各自的轮心。2、

14、斜齿圆柱齿轮传动的受力分析一对标准斜齿圆柱齿轮在标准中心距安装条件下的受力情况如教材80页图321所示。齿面为螺旋渐开面，接触为线接触，接触线与轴线成一角度螺旋线。若忽略摩擦力，齿面间的作用力为正压力，也是法向力。在分度圆上，法向力可分解为互相垂直的三个分力：与分度圆相切的圆周力、沿半径方向的径向力、沿轴方向的轴向力。 3.13与是一对作用力与反作用力，方向与其转动方向相反，方向与其转动方向相同；与是一对作用力与反作用力，二者分别指向各自的轮心。主动轮轴向力的方向可用左右手法则来判定，即齿轮是左旋时用左手，右旋时用右手。四指指向齿轮的转动方向，则拇指指向即为轴向力方向。判断斜齿轮齿线走向的方法

15、：从轴向看，以近处为起点、以远处为终点，齿线从左向右为右旋；齿线从右向左为左旋。3、直齿圆锥齿轮传动的受力分析教材85页图326为一对正交（轴交角为90）的标准直齿锥齿轮的受力情况。忽略齿面间摩擦力，假设法向力集中作用在齿宽中点。法向力可分解为互相垂直的三个分力：与分度圆相切的圆周力、沿半径方向的径向力、沿轴方向的轴向力。 3.14式中，为小齿轮齿宽中点分度圆直径，mm；为小锥齿轮分度圆锥角。与是一对作用力与反作用力，方向与其转动方向相反，方向与其转动方向相同；与是一对作用力与反作用力，与是一对作用力与反作用力。与分别指向各自的轮心，与分别指向各自的大端。二、齿轮传动的计算载荷由上面齿轮受力分

16、析得出的法向力为齿轮传动的名义法向力。在实际工作中，由于各种因素的影响，齿轮实际承受的法向力要大于名义法向力。考虑各种因素的影响及安全，齿轮的设计应按实际法向力进行。实际法向力与名义法向力关系为 3.15又称为计算载荷。式中，为载荷系数，一般取。当载荷平稳、齿宽系数较小、齿轮相对轴承对称布置、轴的刚性较大、齿轮精度较高以及采用软齿面时，取较小值；反之，取较大值。3.6 齿轮传动的失效形式和计算准则一、齿轮传动失效形式和抗失效措施（教材69页）齿轮传动的失效一般都发生在轮齿部分。两齿轮啮合时，齿面接触点附近及轮齿根部均受到变应力作用，使齿轮产生失效。齿轮传动常见的失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、

17、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。1、轮齿折断 轮齿受力后，其根部受脉动循环弯曲应力作用，在齿根过渡圆角处，应力大且有较大的应力集中，易产生弯曲疲劳折断。当齿轮受到较大短期过载或冲击载荷时，对铸铁或淬火齿轮，可能引起轮齿过载折断。增大齿根过渡圆角半径，减小齿面粗糙度，对齿根进行强化处理，消除该处的加工刀痕，选用韧性好的材料，均有助于提高轮齿的抗折断能力。 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形图3.7 轮齿的失效形式2、齿面点蚀轮齿受力后，齿面接触处将产生脉动循环变化的接触应力。轮齿在接触应力反复作用下，表面或次表层出现疲劳裂纹。疲劳裂纹不断扩展，齿面因金属碎片脱落而形成麻点状凹

18、坑。提高齿面硬度，降低表面粗糙度，采用高粘度润滑油，可提高齿面抗点蚀的能力。3、齿面胶合在高速转动或重载齿轮传动中，齿面间压力大，接触点附近温度高，油膜破裂，两金属表面直接接触，产生粘附，随着齿面的相对运动，使金属从齿面上撕落而引起严重的粘着磨损。提高齿面硬度，降低表面粗糙度，采用有抗胶合添加剂的润滑油，采取有效冷却，可减缓和防止齿面胶合。4、齿面磨损在齿轮传动中，齿面有相对滑动，由此产生摩擦导致齿面产生磨损。齿面磨损后，齿廓形状被破坏，引起冲击、振动和噪声，且由于齿厚减薄而可能发生轮齿折断。磨损是开式齿轮传动的主要失效形式。采用闭式传动或加防护罩，适时更换润滑油，选用粘度高的润滑油，可有效减

19、轻齿面磨损。5、齿面塑性变形当齿面应力较大时，齿面表层的材料就会沿着摩擦力的方向产生塑性流动，从而导致齿面形状损坏。适当提高齿轮硬度及润滑油的粘度，可有助于减小和防止齿面塑性变形。二、齿轮传动的设计计算准则（教材75页）齿轮传动中，在不同的载荷和工作条件下，齿轮可能出现不同的失效形式。按理说，对于不同的失效形式，应根据其失效机理，分别确立相应的设计准则。但是，对于齿面磨损、齿面塑性变形的设计计算，目前尚未建立实用的、行之有效的计算方法和设计数据。所以，对于一般使用条件下的齿轮传动，通常按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两项准则进行设计计算。对于高速大功率的齿轮传动，须进行胶合能力计算。工程实

20、践中，一般推荐采用以下的设计计算准则：1、闭式齿轮传动闭式齿轮传动的设计计算准则见下表：闭式齿轮传动设计计算准则传动形式主要失效形式设计计算准则中、小功率软齿面齿面点蚀齿根疲劳折断接触疲劳强度设计计算弯曲疲劳强度校核计算硬齿面齿面点蚀齿根疲劳折断接触疲劳强度设计计算弯曲疲劳强度校核计算大功率、重载高速齿面点蚀齿根疲劳折断齿面热胶合接触疲劳强度设计计算弯曲疲劳强度校核计算热胶合强度计算低速齿面点蚀齿根疲劳折断齿面冷胶合齿面塑性变形接触疲劳强度设计计算弯曲疲劳强度校核计算冷胶合强度计算轮齿静强度计算注：（1），小功率；，中等功率；，大功率 （2）r/min，低速；r/min，中速；r/min，高速

21、；2、开式齿轮传动开式齿轮传动的主要失效形式为磨粒磨损和轮齿折断。只按弯曲疲劳强度进行计算，并将得到的模数增大1015来考虑磨损影响。齿轮传动中有短时过载时，均须进行静强度计算。3.7 齿轮常用材料和热处理一、齿轮材料制造齿轮的材料主要是钢，其次是铸铁，在特殊情况下采用有色金属、粉末冶金及某些非金属材料等。1、钢钢材的韧性好，耐冲击，还可以通过热处理或化学处理改善材料的机械性能，提高齿面的硬度。常用的钢材有锻钢和铸钢。除尺寸过大或形状复杂只宜铸造外，一般都用锻钢制造齿轮，常用的锻钢有：35、45、40Cr、35SiMn、20Cr、20CrMnTi。尺寸较大（400mm以上）的齿轮多采用铸钢，常

22、用铸钢有：ZG275500、ZG310570、ZG340640。铸钢的耐磨性及强度较好，但应经退火及时效处理，必要时可进行调质。2、铸铁灰铸铁价廉、易切削，但耐冲击和抗弯曲性能差，主要用于制造低速和不重要的开式齿轮传动及功率不大的齿轮传动。常用灰铸铁有：HT200、HT300。球墨铸铁的机械性能较高，有时可代替铸钢制大齿轮。3、非金属材料对于高速、轻载、精度不高的齿轮传动，有时采用非金属材料制作的齿轮。一对齿轮中，小齿轮转速高于大齿轮转速，小齿轮啮合次数高于大齿轮的，并且小齿轮齿根厚度较小。所以，小齿轮材料的机械强度要不低于大齿轮的。故一对齿轮的材料可以不同。二、齿轮热处理钢制齿轮可以通过不同

23、的热处理方法获得不同的表面硬度。工业上350HB为界将齿面硬度分为软齿面（布氏硬度HB350）和硬齿面（布氏硬度HB350）1、软齿面软齿面齿轮常用的热处理方法为调质和正火。调质齿轮的强度、韧性和齿面硬度均高于正火齿轮。对于不宜调质、尺寸较大或不太重要的齿轮一般采用正火。2、硬齿面硬齿面齿轮采用表面硬化处理方法。常用方法如下。（1）表面淬火 处理后，表面硬度可达HRC4854。（2）渗碳淬火 处理后，表面硬度可达HRC5863。（3）氮化 处理后，齿轮硬度高，耐磨性好，变形小。（4）碳氮共渗 处理后，表面硬度可达HRC6267。（5）表面激光硬化 处理后，表面硬度可达HV950以上。一对齿轮中

24、，小齿轮啮合次数高于大齿轮的，故小齿轮易出现齿面点蚀。所以，小齿轮的齿面硬度一定要高于大齿轮的。几种常用齿轮材料的热处理方法及处理后硬度见教材70页表34。3.8 齿轮传动的强度计算齿轮传动工作中，相啮合的轮齿在法向力的作用，主要产生两种应力：齿面接触应力和齿根弯曲应力。设计时，限制这两种应力在材料的许用范围内，即 和 为材料许用接触应力，。是试验齿轮的接触疲劳极限，按教材70页表34计算。是接触强度最小安全系数，简化计算时可取。为材料许用齿根应力，。是试验齿轮的弯曲疲劳极限，单向运转时按教材70页表34计算，双向运转时应将按表34计算的值乘以0.7。是弯曲强度最小安全系数，简化计算时可取。一

25、、标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算1、齿面接触疲劳强度计算根据齿面接触疲劳强度条件：得出的齿面接触疲劳强度计算公式如下：（1）齿面接触疲劳强度的校核公式 MPa（2）齿面接触疲劳强度的设计公式 mm式中 节点区域系数。用于考虑节点处齿廓曲率对接触应力的影响，。标准直齿圆柱齿轮，。 弹性系数。用于修正材料的弹性模量和泊松比对接触应力的影响，单位为(MPa)0.5，与；两齿轮材料匹配有关，其值按教材73页表35查取。 传动比，。一般单级减速传动，合理范围为35。 齿轮的有效接触宽度，又称工作宽度。通常， mm。 “”用于外啮合，“”用于内啮合。齿宽系数，2、齿根弯曲疲劳强度计算根据齿根弯曲疲劳强度条

26、件：得出的齿根弯曲疲劳强度计算公式如下：（1）弯曲疲劳强度的校核公式 MPa（2）弯曲疲劳强度的设计公式 mm 或 mm式中，复合齿形系数，其值与齿数有关，按教材74页表36查取。齿宽系数，。两齿轮的中心距。3、参数的选择（1）齿数和模数m在分度圆直径一定情况下，由可知，齿数与模数m成反比。齿数多、模数m小时，齿厚薄，轮齿抗弯曲疲劳强度小。但模数的减少，可减少毛坯的金属切削量，降低加工成本。对于闭式软齿面齿轮传动，传动尺寸主要取决于齿面接触疲劳强度。因此，在保持分度圆直径不变并满足弯曲疲劳强度条件下，可选用较多的齿数。通常取。在模数一定情况下，由可知，齿数与分度圆直径成正比。齿数少、分度圆直径

27、小时，齿面啮合次数增多，齿面抗接触疲劳强度小。但分度圆直径的减少，可减少装置的尺寸和重量。对于闭式硬齿面齿轮传动和开式齿轮传动，传动尺寸主要取决于轮齿的弯曲疲劳强度。因此，在满足接触疲劳强度条件下，可选用较少的齿数。通常取。根据经验，一对齿轮的总齿数为100200较好。一般传动中模数不应小于1.52mm，以保证轮齿有抗过载折断的能力。载荷平稳，中心距较大，软齿面，取小值；冲击载荷，过载较大，中心距较小，硬齿面，取大值。（2）齿宽系数齿宽系数越大，载荷沿齿面分布越不均匀。一般取齿宽系数，。闭式传动取，常取0.4或0.35；开式齿轮传动取，常取0.3。也可按教材75页表37确定。（3）传动比传动比

28、不宜过大，否则结构尺寸大。一般单级减速传动，。合理范围为35。（4）和选取设计时，取两齿轮中较小的值。应取和中较大值。二、标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算1、齿面接触疲劳强度计算（1）齿面接触疲劳强度校核公式 MPa（2）齿面接触疲劳强度的设计公式 mm 或 mm式中，节点区域系数，与螺旋角有关。按教材80页表39选取。其他有关符合的意义、单位同直齿圆柱齿轮。2、齿根弯曲疲劳强度计算（1）弯曲疲劳强度的校核公式 MPa（2）弯曲疲劳强度的设计公式 mm mm式中，复合齿形系数，其值按从教材74页表36查取。注意：进行初步设计时，参数确定同直齿圆柱齿轮。三、直齿圆锥齿轮传动的强度计算1、齿面接触疲

29、劳强度计算对于轴交角为90的直齿圆锥齿轮传动，齿面接触疲劳强度校核公式和齿面接触疲劳强度的设计公式为（1）齿面接触疲劳强度校核公式 MPa（2）齿面接触疲劳强度的设计公式 mm式中， 齿宽系数，一般，常用。2、齿根弯曲疲劳强度的计算（1）弯曲疲劳强度的校核公式 MPa （2）弯曲疲劳强度的设计公式 mm式中，齿形系数按当量齿数由教材74页表36查取。注意：进行初步设计时，参数确定同直齿圆柱齿轮。3.9 齿轮的结构设计和润滑一、齿轮的结构设计齿轮的毛坯制造有锻造、铸造、焊接等工艺方法。齿轮的结构形式有齿轮轴式、实心式、腹板式和轮辐式等，设计时根据尺寸大小来确定工艺方法和结构形式。1、顶圆直径mm

30、的圆柱齿轮和顶圆直径mm的圆锥齿轮，一般用锻造。（1）当mm，齿轮的直径与轴的直径相近，或齿根与键槽的距离m（m为模数）时，齿轮与轴加工成一体，成齿轮轴（教材87页图329所示）；一般当mm，常制成齿轮轴。（2）当mm，且齿根与键槽的距离m（m为模数）时，可将齿轮和轴分开制造，并采用实心式结构（教材87页图328所示）。（3）mm时，应将齿轮和轴分开制造，并采用腹板式结构（教材88页图330所示）。2、顶圆直径mm的圆柱齿轮和顶圆直径mm的圆锥齿轮，一般用铸钢和铸铁制造。（1）齿宽较小（如mm）的铸造齿轮宜采用腹板式结构（教材88页图331b所示）；（2）齿轮宽度和直径较大时，宜采用轮辐式结构（教材88页图331a所示）。腹板式齿轮和锻造齿轮的结构尺寸计算公式见教材88页。设计齿轮结构时，应根据设计计算所确定的基本尺寸值，先确定制造工艺、结构形式，最后按结构尺寸计算公式计算出结构尺寸值。二、润滑齿轮啮合过程中，相啮合的齿面间有相对滑动，产生摩擦和磨损。因此，为保证齿轮传动可靠和高效地工作，需要考虑齿轮的润滑。齿轮啮合面间加注润滑油，不仅可以避免金属直接接触，减少摩擦和磨损，而且还可以散热冷却、防锈，吸收振动和缓和冲击，以及降低噪声等，从而改善轮齿的工作状况，确保正常的运转和一定的寿命。为保证齿轮具有良好的润滑条件，必须选择合适的润滑方式和润滑剂。1、齿轮传