第20章（一）齿轮传动

齿轮传动想一想：日常学习生活中哪里用到了齿轮传动呢？钟表、机床、汽车、减速器等齿轮传动的类型及应用齿轮传动：利用齿轮副来传递运动和动力的一种机械传动。啮合：齿轮副的一对齿轮的齿依次交替接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态。齿轮传动的常见类型：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外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动齿轮齿条传动锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动蜗轮蜗杆传动外啮合的齿轮传动，两个齿轮的旋转方向相反内啮合的齿轮传动，两个齿轮的旋转方向相同2025/2/2416齿轮传动平行轴间齿轮传动直齿外啮合内啮合齿轮齿条斜齿人字齿直齿斜齿曲齿弧齿轮传动准双曲面锥齿轮传动相交轴间齿轮传动交错轴间齿轮传动传动比齿轮传动的传动比是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比,也等于两齿轮齿数之反。i=—=—n1n2z2z112齿轮传动的应用特点优点：（1）能保证恒定的传动比，传递运动准确，传递平稳。（2）传动效率高，一般可达95%~99%，工作可靠，寿命长。（3）适用的功率、速度和尺寸范围大。传递功率可以从很小至上万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。4、传动效率高，使用寿命长，维护简便。缺点：1、运转过程中有振动、冲击和噪声。2、齿轮安装要求较高。3、不能实现无级变速。4、不适用于中心距较大的场合。2025/2/2421

齿轮传动是依靠主动轮的轮齿与从动轮的轮齿啮合来传递运动和动力的，是现代机械中应用最广泛的机械传动形式之一2025/2/2422一、渐开线的形成与渐开线齿廓1、渐开线的形成

当一条动直线（发生线），沿着一个固定的圆（基圆）作纯滚动时，动直线上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。AK渐开线B发生线O基圆rb2025/2/2425

如图所示为直齿圆柱外齿轮的部分齿轮，齿轮上每个凸起的部分称为轮齿，相邻两轮齿之间的空间称为齿槽，其各部分的名称和表达符号见图。二、渐开线齿轮各部分的名称2025/2/2426

渐开线齿轮各部分的名称齿顶圆：过齿轮各齿顶所作的圆称为齿顶圆，用da表示2．齿根圆：过齿轮各齿槽底部所作的圆称为齿根圆，用df表示。2025/2/24273.分度圆：在齿顶圆和齿根圆之间取一个圆，作为计算、制造、测量齿轮尺寸的基准，该圆称为分度圆；用d表示。

标准齿轮分度圆上的齿厚与齿槽宽相等2025/2/2428４．齿厚：分度圆上一个轮齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为该齿轮的齿厚，用s表示。５．齿槽宽：分度圆上一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为该齿轮的齿槽宽，用e表示。2025/2/24296．齿距：分度圆圆周上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为齿距，用p表示。即p＝s＋e7．齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示。2025/2/24308．齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。9．齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。2025/2/2431顶隙：一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根在连心线上的径向距离，称为顶隙，用c表示。2025/2/24322025/2/2433三、直齿圆柱齿轮的基本参数1.齿数（ｚ）

一个齿轮的轮齿数目即齿数，是齿轮的最基本参数之一。

当模数一定时，齿数愈多，齿轮的几何尺寸愈大，轮齿渐开线的曲率半径也愈大，齿廓曲线趋于平直。

2025/2/24342.模数（m）

将分度圆上齿距P与无理数π的比值称为模数，用m表示，单位为mm，

即m＝p/π或p=mπ2025/2/2435

由此可知，m越大，p越大，轮齿也就越大，齿轮的承载能力越强；反之齿轮越小，齿轮的承载能力越弱。由于πd=pz，可得分度圆直径d=mz。2025/2/2436

如图所示为两个齿数相同而模数不同的齿轮齿形的比较。2025/2/2437

模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数。由于π是无理数，给齿轮的设计、制造及检测带来不便。为此，我国已规定了标准模数系列。2025/2/2438第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列0.350.70.91.752.252.75（3.25）3.5

（3.75）4.55.5（6.5）7（11）141822283645

标准模数系列表(GB1357—87)mm

注：本表适用于渐开线圆柱齿轮，对斜齿轮是指法面模数；选用模数时，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。2025/2/24393.压力角（α）

压力角是物体运动方向与受力方向所夹的锐角。齿轮压力角是指渐开线齿廓在分度圆上的压力角。压力角不同，轮齿的形状也不同。压力角已标准化，我国规定标准压力角是20°。齿轮啮合条件

两个齿轮的模数必须相等，齿轮分度圆上的压力角必须相等，即m1=m2，α1=α22025/2/2441齿轮传动的失效形式轮齿折断齿面疲劳点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形

一般在轮齿根部折断齿面疲劳点蚀齿面胶合齿面磨损齿轮塑性变形齿轮的传动比的计算Z1Z2齿轮的传动比的计算Z1Z2Z31、两个直齿圆柱齿轮要能正确啮合传动，除模数相等的条件外，还必须（

）A.分度圆直径相等B.齿厚相等C.分度圆上压力角相等D.齿数相等2、下面关于齿轮传动正确的是()A.属于摩擦传动，过载会打滑B.传动效率低，寿命差C.具有弹性，有缓冲吸振的作用