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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 7 B4 N) X8 Q% r4 Y/ o

. Q, ?7 X/ [1 ^% j; Q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。0 M+ z. t& d" ~  {5 L' f
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:4 s1 {- j( k1 a  u, {4 i  j2 |* |
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;0 C. }- t7 k4 r: K& N6 K. ^0 E3 u
2.依据转速的快慢,确定传动比;4 \4 J) r* V1 C) V( a
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;
/ b- m) V: P/ @6 u" Y" U4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;
8 i" v7 K5 h  t5 f) L' p: `: {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
# E/ i7 j7 ]! K; `* M4 P& t5 C齿轮传动设计的大致步骤:5 w# J% `0 s, L( e. u3 A2 R
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
5 J/ q% ]0 G* Z& [2.依据转速的快慢,确定传动比; ...

0 |7 I9 k6 {- E* O5 m5 H; 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?
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; @: B% r3 u/ G" u% l+ M/ f
大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
/ {. |/ e8 f0 j
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 + _0 v% K2 H9 s! x* A' L- X, B

. O1 t* y$ O( g% }# B如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算
2 Z* J, z# ~8 x* \' d. r" w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
2 g+ e0 z" H% Y" P, _8 |1 z【思路】! [. v. V. I$ X# U% l6 ~
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 @1 C/ e5 h3 D. B4 g# A
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
9 z8 o( R+ \3 v* e8 h* `( P根据齿数,计算实际中心距3 E6 X7 L0 W  ]" Q* j8 x4 T
计算理论中心距与实际中心距之偏差1 b# J4 ^2 `4 G( d4 }1 O9 ?4 U
分配变位系数# z# p4 T4 e8 F

5 K0 j; M" r- q- I+ H; I+ i【方法】
! B' o, v7 C" H1,根据齿轮的基本公式: `( m3 O6 ^6 M7 P; n0 q
L(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2
. J) C' E5 Q1 f( _式中 u=z2/z1
% I; b3 l' r+ o6 `8 W' F/ o由此,可以计算出z1,这时可能不是整数
; k* r& D* n6 p7 _  j2,配凑齿数
" K- \- i# Z  {; U; m: Q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>149 f! }! d9 ~; |) ^- Y
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
) L& ~  F3 z& p6 X2 U$ S& }8 k) I3,计算实际中心距和中心距偏差
- {) h4 M. F7 D$ ]" g实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
% `9 j& {& L  E4 f中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m
/ A+ C+ l3 w' P# _& b( ^) Wx1,x2分别是小、大齿轮的变位系数
, `  D% f5 R! C) N& f2 Y9 R如果中心距偏差=0,到此结束% s, P% D+ V1 j! J9 M8 |( G, x
4,变位系数1 E7 f3 w8 q8 n1 I3 C2 b4 k8 `
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)3 [* ~/ S* o  E  J6 q# Z$ g
对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位1 P2 y) V- ~2 K; m
齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m* e7 I3 I$ T, Z; s( C+ z
这样,就可以公式2 q6 _4 k% J. I& w' g4 a
a'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'
  E0 M/ }2 F7 o& @: `/ r7 _/ V% C: X/ O4 y来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距! v) i2 `" K: l) x2 i
5,变位系数分配
- p& H' O" ]5 T; g7 I$ c6 U' k& 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
+ S6 l0 o4 z. h. e% Y- _+ b5 Ra)断裂
% _. K2 w: t& lx1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
: ?7 \" @% D- P& G4 p5 gb)点蚀( y6 a; R+ ^" G# A
x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)
* `$ u: J7 w# _9 Wc)胶合- R. w$ _. _! N8 Z9 I6 `& Z
x1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)# ]' h  N" M1 {# j9 b' f
以上所有 x2=(x1+x2)-x1
: s* r% W! {0 N, U4 P1 @. a如果需要仔细计算,用变位系数封闭图) ~. f+ R: T; C% W. C

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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.gif3 M! I8 z+ Y/ Y- b
齿轮传动设计的大致步骤:
$ P5 m- N9 U3 U) R; T1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
) K( k& W, Y. L  P6 F2.依据转速的快慢,确定传动比; ...

4 |9 u% f# K4 h7 y& M. q# s1 {* {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.gif5 i3 s. V: z/ N" Y; f
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?

2 j$ i8 o4 [6 O8 \; n% Z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
: V. I. z+ P; C* Z( W: p- a" {这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......
% O" U# a- q$ u% j" u6 [
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$ w/ ?4 ^; W4 ^
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?

" g. j4 ?" X5 \- p' ]* V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,
! p" ~# W- h5 H. f2 w/ x5 m8 Q4 g9 o: o楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。" x8 a. E8 U6 h. A; e
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
' z7 }5 v+ b1 L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
: y- ]( J8 f/ q+ `1 G0 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,
3 z) F; C( I9 w. {2 _* D" U1.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( [, }- ^: N  |6 f$ h- U5 o; w
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
: s. ]( @; `* A8 Z  e8 C2 a# Q

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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
0 \: |+ ?3 |- 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?
& N/ q0 R+ {4 g2 @
单级速比 1.25---7.1
4 h, T! c: ]. }/ W两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)
: S3 H* o7 w/ w! Z6 S5 Y三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)  L' [( j! l+ t1 u" U2 [
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)' f) C$ m! E8 ?$ I

% z' w- b2 c7 g- q) D6 b$ r0 ?" e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. Y- V" N$ j" E' p* m8 K& V

1 w4 H" C# H/ v2 B$ \% ]知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数
% ]: U0 u# F5 d1 _" C* X1,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
7 M9 T$ |1 M2 V8 w/ y; d: k2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)% ~* Y6 T7 y8 b3 [
3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。, V* C* d) o! t
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' P. R8 o, j, q, p
5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的6 x  b. s/ X& a& `4 \7 _
6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的! v0 r; g( c" K( Q. O) Q8 c9 |
7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程
0 W2 q1 ~/ n4 a7 K, f. P; D& R  ?: {2 f- z1 D" O9 z
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
  s' P' `' B5 ^8 x7 f4 f齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,9 ~; [* I; o2 c+ ]) B
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 ...

% ~- j1 r" b6 o5 J2 _. A个人觉得' u2 ?# m6 V: X
机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核7 ]5 v! l, s; `) e- x& n/ E/ g: F
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* h, Q- T; u. v8 ]4 X
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。4 n$ q2 j/ Q0 s
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。
+ I! r. t" v( n9 P5 f- H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。! \/ W" H; S7 d. r' 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 ~4 A3 z7 x8 J1 H
% f& k+ r, u# S3 m, B# d
总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。# X4 `7 k; b: T! H$ [
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' P0 G7 A/ Y$ R: l& l% J' @) j' _
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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