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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 3 w  D6 N7 v0 f  b4 g0 n  v& T  ]

8 H$ l% ]" ]( U% v! {* I4 _. Y( z3 y/ v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。
, x/ W$ [1 u: X) A" H2 o* z
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:
8 X" M; |, i7 a+ j" Y" d1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
) |! ]* h# w8 i2.依据转速的快慢,确定传动比;: i: Z/ Y5 H' d$ `- S
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;
  w3 `/ z- T, |# U# j4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;
2 M% [6 {8 ]8 |5.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
7 s; l: j7 m/ c( ~4 O, V. F齿轮传动设计的大致步骤:7 t+ }9 e7 q, y( c8 q3 T
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
: s! n" V: M. R; Y2 L2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
1 G% C- F6 E$ m$ {
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.gif1 R+ ]7 i6 f! p, K4 k+ g& Z. X
大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
" ]4 ~3 T& t% D( h: U4 R% a  }
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 " v" x8 {5 t+ u& ?' S
7 Z; y+ ^' O7 [0 ^9 i
如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算
, X8 D* _) Q! H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
- E% A( }1 |; `6 T; ^# P【思路】
0 H+ v3 N/ b! L: W9 V+ g- @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)
4 o9 F, ]% x" K( B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
+ r. K, }1 h: V/ ^$ t5 M9 L* T根据齿数,计算实际中心距/ X' {+ T  c/ i% Q8 t8 t$ C  B! ?# L
计算理论中心距与实际中心距之偏差
! H+ r1 n! _2 R. V. }; q! h! ^分配变位系数
4 r0 o+ d! w' |5 i% J; M
% g# _* F/ l" R+ U8 c- E【方法】
! w8 \; f+ v- m. h* M" R1,根据齿轮的基本公式
- A. S" t0 g8 F# w. f  Y, n+ E6 uL(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/21 d) |. i6 d4 j" N* v9 E- W% S
式中 u=z2/z1( `7 _! s6 V7 J
由此,可以计算出z1,这时可能不是整数+ O, Q* d+ |8 |) d* e
2,配凑齿数* ~& J3 f0 h4 W$ ]7 o
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
0 [& b; a( S0 l- p1 |+ {3 v7 U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5 w( V: C2 j1 N* C
3,计算实际中心距和中心距偏差4 E8 l$ k& F2 L) G% w; Y2 Q
实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
  o: i5 `# C; l2 r2 f" @. R中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m$ b: b4 A- j) H' [" C
x1,x2分别是小、大齿轮的变位系数" l+ B% g' b. E6 J4 ^8 T
如果中心距偏差=0,到此结束) b. [( ]2 k' ^/ f3 h
4,变位系数
7 R& M! p  l& B  L- E) Y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)
) t' [/ R: [; u% A1 t对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位
7 S0 y) I* s0 b/ w4 s9 }- W齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m- ~' Y9 i( {9 R( H, n1 ?1 t* r2 n4 ^
这样,就可以公式
% t' P! K1 \# K! h0 Va'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'
5 n" p0 Z3 D$ {; |2 S来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距5 q, o0 b. k5 `* [$ P2 I  M
5,变位系数分配
' {) N1 A* J* l2 S1 d( Y- n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' h* s7 X6 C2 \2 n! r  \  w
a)断裂, E/ X* k1 i3 x) x
x1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
& C& e: o5 \$ m6 o) u6 D/ m0 @b)点蚀
$ N( q6 [7 a3 {x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)2 Q! p) Q$ e- F( v* h: C  e
c)胶合
. q1 N! I9 m/ E% ^1 c1 P0 J4 Dx1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)2 t: {, ?; S; X* T
以上所有 x2=(x1+x2)-x1
' L5 p' J: n5 b0 l5 K如果需要仔细计算,用变位系数封闭图
5 y/ V# ]: H; D& B

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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.gif4 u2 S0 A' Z* d: X+ i
齿轮传动设计的大致步骤:( w, y: L8 F9 x- Y# P% J
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
6 ^! x8 @# f5 D! o, a; E6 H2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
. [' [4 U; V$ t
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.gif* ^9 E. k  I5 J3 H6 ]% K2 |- 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?

. I* a3 P4 f; Y! V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
) U: _; s/ D/ o5 @5 g这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......

" N0 X/ A* B. l9 ]! x% C+ X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.gif4 i2 T( U- l) n) |% U$ c+ e7 w7 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?
6 J8 u* t' j3 @/ @& D" `0 Z
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,: s/ b# q& s0 b! E3 s2 b* f
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。* M3 v- R% u- R5 i. ]* {* m. s
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
: O0 \2 _) k- n8 _0 D/ V* x5 a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
+ ~5 c& J- k( f& m9 u4 t# L
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,/ h9 P! i2 I1 ?. 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% i1 }$ r" s" t5 {
2.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4 S" m7 |' l% q3 X! ~8 ], {/ i

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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
1 M" k" H+ i! a+ t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?
7 v4 [  d& Y' n2 g; z! ?6 h& n, c
单级速比 1.25---7.1- J& q! K8 k4 v% n9 h; h: j
两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)- M6 z; T, ]' ]& G
三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)
$ F( b" m( ^( z! l# 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)' l6 n# V0 R) _5 u

0 k' ?4 d: Y9 Z+ C* @7 F  V& f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
- f" [% W& K' U' G/ F* _$ t
3 R- g% L3 R5 r: ]9 N' X知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数
4 e- U* g4 j6 }0 m, j5 ]1 \9 i$ ^* s1,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5 ?9 ~" L* M1 I& ], m- [
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)$ b9 b4 f8 W$ w  }& B3 b1 u$ m0 |
3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。
- i6 T/ u% G, I! a% [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
  ?( S* ^% q/ l. {5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的
/ R4 y7 |, V0 \, F6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的1 d; Z: Q, ~- E# U1 g1 G
7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程$ }4 K/ }, a' f" t! q

2 H$ v7 y9 J1 n7 z$ W0 K7 J) H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
# o6 w4 M% k6 E6 |% l7 O齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,
) t- h9 C. u( a" \6 G1.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 ...
# B% Z) m+ W- \( D6 w+ _
个人觉得( _+ i- y  e( o! s( l" D
机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核
8 s7 ]% n( w1 W4 @5 a1 g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- D7 u& r. X9 y
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。
) k  x" P8 {* q* C# l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。  U6 L' {: R  G* G7 I4 ~
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。9 l# l& l- j9 a( w" p5 x5 P; u
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
1 [- K3 Z7 s" S) ~( }; c
& ?; F: X9 q# ]  E$ h+ M总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。
- G4 _) v) Z) ]+ u  B$ q* L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* ?; m% R5 H8 \2 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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