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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
% O8 B4 k7 P3 T/ H9 c) U! [0 X$ G9 Q9 j+ f4 u7 Y
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。( Q9 Y3 W9 q6 R' j
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:
- r" g5 N# R. j5 g! B3 K1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;* u7 d) K2 c8 h7 p" P5 ]
2.依据转速的快慢,确定传动比;
3 `$ Q8 \( p$ O" k8 X3.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;
- p8 {, g" I9 ^) C7 t6 ~4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;: J1 X, L$ `8 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
) t9 y3 X  V* f8 {齿轮传动设计的大致步骤:
6 n/ V/ y+ p0 A8 O8 _5 o1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;7 i) @1 P. n8 h/ ?
2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
# Z9 Q* f% k4 A- L. T$ a
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) [/ l$ `( Z0 q5 f! k  x: Y) H! 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?
& ^  Q# R( V; 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
; e: P5 s7 U$ D9 z  N) Z
6 {: G/ }8 v% d& q+ Q如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算
, r+ w; Z$ }2 Y# ]6 [( V, u( _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4 b1 u3 B( K6 `% p, d* |" S2 C. D
【思路】" \# c( m; q8 g$ C/ z/ Q4 q
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). g8 e3 ~3 m9 O+ p+ m% C+ P9 O
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
% ?8 r; |: \  m; ]0 k) m. S0 e根据齿数,计算实际中心距
/ O: J  l* n4 H  t$ o计算理论中心距与实际中心距之偏差- {  T) J9 _% [& g
分配变位系数9 y& V: i) J: |% W* R$ I4 T9 q% i
) v; B  L, [& P  h- u8 s
【方法】. e) J. k! _% l5 L& T' P$ K
1,根据齿轮的基本公式
3 o! N! s& a( dL(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2$ S/ L# H; g4 N! D
式中 u=z2/z1
6 `. @. l! n$ E- i由此,可以计算出z1,这时可能不是整数
9 d. Z( l/ ~  @, y& o2,配凑齿数6 A6 u! b- }, P2 E2 k
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
% s6 n  D" z! A8 Y4 X6 T9 |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! Y, z' L- A$ G$ b
3,计算实际中心距和中心距偏差
' J7 g& N# [" k, I" s/ A- p- Y- v- T: G实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
% y) }4 M! S# K7 B& w中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m0 T1 p! B  J4 B9 [& s9 z
x1,x2分别是小、大齿轮的变位系数& E. F, _% M' n5 w  @8 m$ m
如果中心距偏差=0,到此结束
' o4 o8 m; r' e& _; ~4,变位系数. r5 B; s; P: P3 M' T
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)
  }' r) U' u6 h& ?5 r9 G; Z9 X对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位
) n0 u" `! ~- E* K7 l. D4 L+ R齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m
4 @$ b, g( l; L( q( s8 b( ?# K5 o这样,就可以公式4 e8 b5 m/ l6 C) i0 N5 H
a'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'; J! C! l# x0 k
来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距  p, i2 j* z5 c8 A
5,变位系数分配
, \4 f) `+ t+ P' d5 {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3 u) W5 d) R3 P  k
a)断裂
7 l* |2 X; g- U$ bx1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
, C; C* T0 T  j; C4 {% Ab)点蚀
7 k  J* c! S7 d& ?3 Bx1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)
, [  ?# @7 z, W: a( ~- ic)胶合
- b' c2 \8 ^; V5 o; E3 zx1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)
" `3 J* d8 ?9 g8 a0 G  x* h以上所有 x2=(x1+x2)-x11 d' P6 C8 D" Z% {6 G+ a
如果需要仔细计算,用变位系数封闭图
) C" b* B: q: M6 ]7 g; X. F5 `

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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
1 r* Y4 b% v. P- B齿轮传动设计的大致步骤:
+ q* w" j+ @* T. o; Z& W1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;, z) n3 d3 n9 c4 \( ?8 S) e
2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
: w- O. z0 N' g, o; Q& Y" 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?
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
& C7 @9 ^0 c2 J' g: 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?

# P, @* G1 U% W+ j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
* X. S* A8 i: e9 t- S这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......
# ^8 T1 i8 N! h
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
2 q( t8 j* X2 A5 F! u5 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?
+ r6 n  h" A& A1 ~  y  W
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,4 S  }/ {* I5 x) w- g+ t4 D$ i
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。
* h3 V! x: b5 k7 M. J& ?6 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 Q  X% t4 B( B8 O7 h+ T  ?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 s; k1 u2 e1 f0 X) _; n4 q) J
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,( W* e& s: G+ c2 F" j' F' ~0 [
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; ?1 M0 S+ J- e' j* G! E
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 H! g0 x) d) h+ A8 M

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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 v- k1 L  `  U) e
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?

# i8 @8 x) L* y/ \  Q单级速比 1.25---7.1
* t* s7 w; J) h) o6 U两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)
' w  L  y8 o5 v/ R, z' Q三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)
4 x7 m: e/ |( A8 c% h7 Z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)" `5 S) b7 Y4 ?& f6 n' `" [
9 `3 I/ u) T. h! }" h$ Y! S
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
* z; G4 G7 H9 m6 f& ?0 ~( g' }+ ?5 U7 w% k5 i
知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数) h* H" F6 o# C2 ?
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( b. T( D& |( m3 n" i
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)$ N- K# \; z( h4 G
3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。+ o- U9 L! h0 `1 G. |
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
7 _" b, T  J  D* [) c8 W9 M5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的
  R, o: P8 ?1 d/ f8 T8 {4 c) e6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的
, |* P# d8 o, s" Y7 n7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程* f, \& A3 j/ i6 F
+ z; G6 Q* v6 P
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: a9 n& _! [/ C齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,
( Y+ C" a) }# ?' d1.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 ...
1 \- N; |) V6 Z3 ?5 U: b$ j; b
个人觉得
* Q8 t( _7 l9 T% Y2 M1 y机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核- j5 v3 p( T2 m7 T2 S
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
" s$ y" X4 z# R" H) 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。
  w. n- K4 _1 b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。1 m2 w# m' P$ I) R4 {
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。
# {1 P7 x5 u% o$ v, z: B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
0 u' S1 c1 _; r: d$ y2 X' n8 y! b
# |% T; e- i& _0 w2 }$ e' g总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。/ C. M9 X, ^: h( A1 _( \
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% w: W, w7 g$ n8 T' y; Z- B0 `
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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