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Ft 395
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Zv 397
5．7 齿向载荷分布系数KHβ、KFβ 397
5．8 疲劳极限值бHlimбFlim的选取 398
5．9 最小安全系数Smin 398
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