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[已解决] 关于齿轮齿数的疑问,希望指点。

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发表于 2013-12-8 21:13:52 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国天津

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本帖最后由 gp27773782 于 2013-12-8 21:15 编辑 % W- b/ y" Z0 w* r
& U- |2 Y+ a) _- H6 C
齿轮的齿数是计算得来的还是查表的得来的?齿轮的齿数又是根据什么选择呢?在齿轮的设计中是不是要首先确定齿轮的齿数?希望大侠们指点。
' ?3 E# A7 `" u9 |# l& O. C
发表于 2013-12-8 21:52:35 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南岳阳
齿轮传动设计的大致步骤:
) w) ]& j( W( m( Z* t7 x" Y1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;( F7 d/ {! o. M3 ]: V- g/ g7 |& F
2.依据转速的快慢,确定传动比;7 a, Z0 `* `' e  m) l' w
3.依据传动的方向或稳定性等要求,选择采用直齿、斜齿、人字齿、锥齿等;! {/ h7 I: }! G4 _! m9 J  a
4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;
. K6 [0 X- p; Z2 g4 }  T: X1 z5.设计方案后需要校核等。

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 楼主| 发表于 2013-12-11 10:26:20 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
TKG-09 发表于 2013-12-8 21:52 static/image/common/back.gif, R* ~9 F# V9 ~1 p; l! R
齿轮传动设计的大致步骤:
, y4 W% N5 W" \1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
4 c! A9 A& M! k5 @2.依据转速的快慢,确定传动比; ...

4 V7 C4 E* h9 L% i' C4 c大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
发表于 2013-12-11 10:37:39 | 显示全部楼层 来自: 中国河北廊坊
主动齿轮齿数是自己定的数,从动齿轮齿数根据传动比计算得出。
发表于 2013-12-11 10:46:18 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
一般是根据负载大小初定齿轮模数,然后预确定小齿轮齿数,再根据需要的传动比确定大齿轮齿数。然后进行齿轮的弯曲强度和接触疲劳强度计算,修正模数和齿数。确定中心距。

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发表于 2013-12-11 11:30:13 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
说的都对 都很好!
发表于 2013-12-11 12:30:45 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南岳阳
gp27773782 发表于 2013-12-11 10:26 static/image/common/back.gif
2 V" V; J3 K* q6 X. |: b; R大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
0 n* g3 y/ \2 R7 }
一般先定小齿轮的齿数(受最少齿数的限制,防止根切,如果空间允许,小齿轮齿数可以多些),再按照传动比确定大齿轮齿数。

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发表于 2013-12-11 16:52:52 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
本帖最后由 zmztx 于 2013-12-11 17:43 编辑
5 ^1 {* @1 n) m* N
3 X! I% A% p4 i! S3 @$ p8 d- P如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算; ^' n7 T# o0 b# s4 t% R) \
如果是设计减速器,按照标准选择中心距,则齿轮的齿数是计算的得到的(查表得自己先造一张表)。下面是思路和算法( C# Z$ }+ E; s4 }' ~
【思路】0 g5 u; B& P! p% {. b: E
在已知中心距和速比、模数的情况下,按照中心距和齿轮公式,计算出齿数(可能不是整数)
; [2 e0 f5 {  E: I% d根据速比及其速比允差,以及选择齿数比的要求,确定两轮齿数
0 m1 W2 v) ~" [3 M5 P1 Q3 {, N根据齿数,计算实际中心距0 d' l) J5 X( i& F. B
计算理论中心距与实际中心距之偏差- q8 K3 ~3 Y* H: w; L5 E
分配变位系数
4 A7 w) d5 L- o" G" R" m. r3 M" p& i4 E! }+ j& f" P' y2 I
【方法】
+ O  ^% V6 f' O1,根据齿轮的基本公式6 A1 r/ Q# @& e# t# O% z1 c
L(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2
" Q# E0 z6 A9 e9 R- I3 D式中 u=z2/z1- w& ?, r* y; P. \9 M
由此,可以计算出z1,这时可能不是整数
9 h1 a4 D- [7 O. Q0 }2,配凑齿数
! T9 j) p$ C  O4 D7 N  X可以用excel,凑出z1 z2。在满足u±⊿u的条件下,z1 z2最好互质,z1≧17应不发生根切,有些地方可以z1>14& F* b; g7 b/ E7 }  c8 T
不会excel的,手工凑。在z1的基础上上下差两个自然数,逐个试算,满足u±⊿u的条件、互质的条件、根切的条件
6 g) g) o) Q8 {- N2 T; \3,计算实际中心距和中心距偏差$ [3 Q* W" e0 g4 b7 t8 ]
实际中心距L'=m*(z1+z2)/2( F; m! ~% U, k  f6 m
中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m
' K+ b3 a1 |; ~x1,x2分别是小、大齿轮的变位系数) R9 M' V- M7 ]5 t' w4 j
如果中心距偏差=0,到此结束
7 [* a/ U" x. V: s- G( y( u" J4,变位系数8 P) `# F9 B, h" C5 w- O  Q
此处我们仅仅考虑几何尺寸,不考虑强度等因素(如果要考虑,公式需要修正)
+ ]  v( k, k' i) Q对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位
$ g1 m( V$ h0 d* Q* [7 n, c- a齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m
' s7 O/ o# l  y# v这样,就可以公式
  F. U  q& G2 P5 i8 s  La'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'. b$ v5 u# ]8 z; g8 k
来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距
6 B$ P5 N7 t5 }9 ]5,变位系数分配5 E. x0 i8 [3 z8 U
对于普通减速器设计,在凑中心距是,可以按照失效形式分配中心距。这是简易方法
# n2 Z( h& A+ r# R* j# Q7 @a)断裂2 f' O: E- Q: A) s' g& p
x1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
+ i" S/ G& S! ?& |* |( Wb)点蚀
" Y8 t1 m' y+ O: l0 zx1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)
( o' p% F5 c6 gc)胶合
' C! a) \3 e( b% S) [' Zx1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)
" t! B' h" S; ?2 a  w4 \9 M* N; ?5 w以上所有 x2=(x1+x2)-x1
( u) g+ y. t0 v$ N7 {如果需要仔细计算,用变位系数封闭图: R2 V; H% W; f) e/ i( t9 v, a6 X; F

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 楼主| 发表于 2013-12-11 18:31:03 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
TKG-09 发表于 2013-12-8 21:52 static/image/common/back.gif1 V4 d1 W8 V3 ~6 N! T3 Y6 t9 R
齿轮传动设计的大致步骤:7 f" `. h: E1 J7 y. A: r8 e; F/ z
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;% p6 G2 m4 {/ B& w
2.依据转速的快慢,确定传动比; ...

" M* @: i4 p: q' @; ~8 R已知大齿轮的齿数Z=112,m=1.75,传动比36.75,输出转速30每分钟,求齿数比和小齿轮的齿数是多少呢?
发表于 2013-12-11 18:47:30 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
gp27773782 发表于 2013-12-11 18:31 static/image/common/back.gif3 I  ^1 L+ N/ ]& Y5 k
已知大齿轮的齿数Z=112,m=1.75,传动比36.75,输出转速30每分钟,求齿数比和小齿轮的齿数是多少呢?

* Y2 z) q+ N  }6 T' x9 r" |& [1 x这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......
 楼主| 发表于 2013-12-11 19:32:17 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
kinggg0316 发表于 2013-12-11 18:47 static/image/common/back.gif
' S/ l) T+ {5 X" P这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......
4 k: B5 w: {; `, j
这是日本帝人RV减速器的参数 从动的大齿轮齿数Z=112,模数1.75.速比36.75,输出转速30r/min
发表于 2013-12-12 10:28:46 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南岳阳
gp27773782 发表于 2013-12-11 18:31 static/image/common/back.gif
. j+ x* `3 x! Y, e4 K2 z已知大齿轮的齿数Z=112,m=1.75,传动比36.75,输出转速30每分钟,求齿数比和小齿轮的齿数是多少呢?

! c5 L: F1 G9 T如此大的传动比,靠一级齿轮减速不可能,只能采用多级传动,或采用蜗杆蜗轮减速,或采用行星轮机构减速。

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发表于 2013-12-12 17:53:55 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
佩服TKG-09的全面," q5 h! A+ F) e
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。1 m% b1 a& J1 s4 G
我建议楼主可以百度齿轮的模数、齿数、分度圆、速比等的概念性的内容。这里的回答都是建立在你已经熟知基础概念的基础之上的。侧重设计并不适合你。
发表于 2013-12-12 23:14:54 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
gp27773782 发表于 2013-12-11 19:32 static/image/common/back.gif' _5 g+ O# r# B4 V+ I5 d* k
这是日本帝人RV减速器的参数 从动的大齿轮齿数Z=112,模数1.75.速比36.75,输出转速30r/min
& I6 P0 j: u1 h% C
看过样件没,单纯从参数上看,只能知道初始与最终状态,,这里应该还存在着中间过程。。否则传动合理性可能会存在问题。
发表于 2013-12-13 00:02:23 | 显示全部楼层 来自: 中国江西九江
齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,6 p. ]4 P7 p2 `
1.按齿根弯曲疲劳强度条件设计,先求模数,确定齿轮直径与中心距,然后校核
# E/ m* p2 y6 g, e; G8 a& H% @* I2.按齿面接触疲劳强度条件设计,求齿轮直径和齿宽后,确定齿数与模数,然后校核" k3 `; [0 D" R& d. F1 F

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发表于 2013-12-13 00:06:01 | 显示全部楼层 来自: 中国江西九江
这么大的传动比,大齿轮齿数112,一级齿轮传动是不行的,需要二级齿轮传动。第一级传动:大齿轮112齿,小齿轮14齿,传动比112/14=8。第二级传动:大齿轮147齿,小齿轮32齿,传动比147/32。14齿和147齿为双联齿轮,总传动比为8×147/32=147/4=36.75
发表于 2013-12-13 08:08:12 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
gp27773782 发表于 2013-12-11 18:31 static/image/common/back.gif
6 `0 d" _/ t% V3 x6 A# X- _已知大齿轮的齿数Z=112,m=1.75,传动比36.75,输出转速30每分钟,求齿数比和小齿轮的齿数是多少呢?
$ o; s& w7 @* u; T2 G" }2 l( X" z) N
单级速比 1.25---7.1& N0 e7 j% C/ n- J
两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)7 y- Q; @; |' k4 ?
三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)
% t* W; P/ A: S6 t4 }9 h* x上面是标准推荐的数值,36.75应该是两级或者三级变速(普通减速)
) P8 K. G  |$ l4 p. V. E5 a' E/ h2 Z  I6 \
齿数比,就是实际单级速比。即不超过《公称速比±速比允差》就可以) @* S9 j+ t! b  o4 _* y
3 G$ }5 q, Z7 C) B2 b9 U" U9 ~  U
知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数5 i# r+ f' {: ^' l( t" G
1,由“公称速比=大轮齿数/小轮齿数”,可以求出小轮齿数。这时的齿数可能不是整数- a! \! N& `1 K' z% w( Z
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)
2 k7 ~) Y4 b% `2 n1 Q; }3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。
% h1 D+ I1 D/ O+ N; b! ]4,将取整的小轮齿数,依次除大轮齿数,得到的齿数比与《公称速比±速比允差》比较,将所有符合要求的两个齿数记录下来0 K6 i- s8 q' r9 \. l. h
5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的! G: N  p7 w, ^, ?7 e
6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的
5 O9 U& z' `$ q. J7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程
  S  O$ D1 M$ z9 b! V, e
$ ~$ U' P- c. w这个计算很简单,但是罗嗦。所以如果会excel,或者excel+VBA,则大大简化你的工作量

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发表于 2013-12-13 08:25:44 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
asdolmlm 发表于 2013-12-13 00:02 static/image/common/back.gif+ ~$ \3 r. s) A  S: {* A1 E! W* `
齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,
6 y( L4 u/ J1 W$ t+ }1.按齿根弯曲疲劳强度条件设计,先求模数,确定齿轮直径与中 ...

6 K# k6 x9 K) q+ w个人觉得
- N7 e) M/ a. z, N2 B! @机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核
; \& ]" g2 y6 ?; ?具体到齿轮传动设计,由于因素多且相互之间有紧密的影响,所以有很多的简化设计路数$ `) K& _# J; E9 N
比如,软齿面核算齿根弯曲强度,硬齿面核算接触强度。关键是在因素紧密耦合时,要所有的内容都计算,实在计算量太大。; P/ I, L( R3 C7 z: p& `0 \
在计算机条件下,有许多图表可以按照设计条件生成。比如封闭图。但是,这么多因素之间的数学关系,需要有扎实功底才能给出来。0 k" v7 q. |% o
即便如此,所谓的优化设计还是不容易。也就是按照精确的思维模式,都要给出准确的数值。
! j) c/ O* \6 [4 `( B( `& j在实际设计中,往往参数在一个范围里选取就能满足要求。这时用计算机生成图表就有优势了,那个“范围”可以在图中直观的看到,设计者不超出范围就完事了。至于在这个范围里,哪里是最优,一般也不必太较真。
发表于 2013-12-13 08:32:06 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
本帖最后由 zmztx 于 2013-12-13 08:34 编辑 2 @& {% h( _# ]0 `

  X0 n4 K, S8 L/ S' W* w总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。
+ i" l0 O. W- x8 d  v: j. m扎实的基本功,如选择齿数或者找出可行的齿数对,对于正规院校毕业的大学生,应该是轻松的工作
' n6 u$ Y0 c. V2 ]" Q$ R经验,在传动设计中大量存在相互影响的因素,怎么选?除了清楚知道他们是怎么影响的外,具体数值选择,往往需要经验。比如要求减速器在正50到负45度下工作,要想全靠计算解决,那就非常困难了。
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