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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 , {( Q0 M8 C6 J0 \
' {( {' P6 R8 A0 C& t* @  w
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。9 B) W9 G: I( ~0 }2 v
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:
5 h- {3 ]' l  z2 [; N; ^* F1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
6 P$ i9 R# _8 p3 Z9 g' \: I/ k2.依据转速的快慢,确定传动比;
" Q3 G: ~/ k7 N0 d' O1 e7 E3.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;
5 S5 j" D& m' ]! i4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;& _1 C" g+ G/ S( H3 U: j5 a
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
/ C1 Y2 a; d6 H  B- Z齿轮传动设计的大致步骤:* A2 H# Y$ n) l- E# _3 ]
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
$ p  s4 Z0 G" H: T% J+ W, b( Q2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
' h, ?% E. k2 W6 u! q, B
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
% s" z1 @* R' K( J' T3 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?

- w7 B' F/ [- l% u& X  F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 ! Q# R# k( Q% u$ u, ^  M) b
& a- J; L+ N- ~" F9 K. B9 d
如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算# p* [+ a8 o0 t6 q" ], v
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
, q- u. a  F% l2 L' f【思路】4 }8 C3 ~6 n5 s# n2 h+ z
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)
0 o( \6 y1 W% Q) Q3 t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$ R0 ~$ b( W  ~( ~. u3 @5 t: X
根据齿数,计算实际中心距) P+ J/ k9 X! B+ a* b2 ^9 ~" g
计算理论中心距与实际中心距之偏差6 P6 h9 Y( q9 m9 C. }# u
分配变位系数
  y% J# E7 I$ }9 y+ M% q4 e
+ `$ _8 f( N5 U/ F6 R5 \【方法】- l  P. X. v- V7 H
1,根据齿轮的基本公式
( q# P8 x) B  K; n' Q: W. t# O+ UL(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2
; L( T; |. t2 P& }' P' l2 |& N% P" K式中 u=z2/z15 ?; M6 @1 ~1 j' g3 N
由此,可以计算出z1,这时可能不是整数) `! B* `6 O2 }
2,配凑齿数
! w7 ~9 m' i; F4 V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
% H: m0 z/ q3 H+ |/ {% t6 m. p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0 F+ N. B8 @% C8 I
3,计算实际中心距和中心距偏差
7 o0 C" Y$ \5 W3 Z+ }实际中心距L'=m*(z1+z2)/2$ b, y# D% T7 J: S6 j1 [5 i
中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m' n. F9 J5 m7 I+ O5 N  j4 E( X- b
x1,x2分别是小、大齿轮的变位系数3 p& B, G+ ]$ p- B1 U; D
如果中心距偏差=0,到此结束; u' |/ K/ D( I$ i' j; \
4,变位系数0 F  Q4 l) @7 R  }
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)# ?8 j" \, n! V$ ]9 Z
对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位
  m- `8 e' w# N& y齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m% M6 s) T! t, c% `
这样,就可以公式
4 p+ P3 q5 t. ~: X- o6 na'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'
/ K- h. r" h" e( s/ D2 Y4 U. q0 `来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距# p$ E* x' _, \, f: v' u1 g- k
5,变位系数分配6 B" [: r' \7 u  o" B' l' ]
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; }+ F' f3 F5 `( i: c
a)断裂
; z2 X9 x1 w. l" J6 J% Z$ xx1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
: A( G, A$ g5 u0 q" wb)点蚀
7 ~# \: F% `1 S8 i  `x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8): V" a' P2 b! y
c)胶合3 z4 L. x$ Y$ k6 Y* C6 g, n5 T
x1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)
* b5 k# l! D8 I! l7 r/ Y- ~: I以上所有 x2=(x1+x2)-x1& p& d% [) O! ]8 r  r6 J
如果需要仔细计算,用变位系数封闭图: R* \, Y6 X6 I6 @

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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.gif$ k; S% W* W, q, H
齿轮传动设计的大致步骤:( |1 @! Q8 |7 p
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
: W  q: u! u# S2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
: b" N3 v* o3 V5 ^, D: ?6 |
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.gif6 B- v  V9 j: N: y
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?

8 y6 w+ n' A$ x) m6 B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
: ^2 D2 r6 K( h! X这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......

$ _+ Z- F1 m- {2 C" N- D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
' k: G- I+ S; \- T! \+ {9 g$ 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?

' P. f( B- R7 y) k  f! V. A) q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,
( ~  `3 i- R; i. W2 P( a楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。7 L3 r$ [( \6 c- u. L. |* {3 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, d8 n" l$ u; U
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
# s- C, h+ L3 {7 }, A; Q
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,
' c* t  K3 K& Z# v1 J4 N% K/ S2 t; ?1.按齿根弯曲疲劳强度条件设计,先求模数,确定齿轮直径与中心距,然后校核
! E, K1 \6 ]% J. `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
6 {# S4 u( j3 w/ P* R! i- @4 H

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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
8 N( V/ P; d0 \% E  a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?

/ g8 C: @: m2 J1 z) T) W单级速比 1.25---7.1
  j* p; C2 h1 q, }+ Z两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)
( X1 C$ t) q( V" W+ B0 y' z1 V三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)0 ~3 y8 y2 F  A# f
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)& l% N! H( v1 X& G

! e/ |/ v3 m+ Y4 I3 h' z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
2 c, y0 m$ l, F* J6 v' f
" c1 `! H& H' M: {5 w2 ]5 q0 W知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数2 j% v9 [! I1 `! [
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- n9 c' e: p6 ?( N3 L) i
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)
& @1 ?" Q5 J" W1 {& O* w3 \5 ]3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。6 t0 L2 t+ u% V2 \! w( F! }$ N1 ?8 }
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: z4 v( s, M/ I1 A' T: J6 f
5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的* m9 w: n' @) f# C8 K
6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的' `$ k. E1 d: c3 c3 \' L% i
7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程, Z3 q  R6 M7 ~/ G; G
( B8 Z& I4 l# S5 w4 A" }% 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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参与人数 1三维币 +3 收起 理由
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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
$ w5 h/ Q2 V- M/ a0 S齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,2 f' r  G" u' T9 I# u
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 ...

" F: W, ~  u1 p* |2 s" n9 X个人觉得- p8 H6 w# g3 @! [5 Q) u/ x8 T
机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核
, P. r$ L, v, Q7 Y% X) a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7 v( U$ R/ M1 ?' ]8 r
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。
$ Q: l& P2 {+ F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。5 ]6 M+ h* J+ B9 \7 [4 Z$ X* ]3 U+ J9 m
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。
8 B0 P% ]- ?" W/ K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
' E3 l" j5 E* t
: Y4 H3 ^6 y. [. M0 R& [总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。" W  I5 R$ H2 _1 I5 a2 W
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
% |: b, B5 u; j5 ?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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