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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
* P" {2 L  N( o. _. ?) R3 A5 d6 Y% s; d6 M: ~& 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。
4 s# D$ B4 I' A1 a7 o2 L
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:: [, Y1 p4 f, C0 s
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;0 q" ^0 h4 U3 z6 f! B
2.依据转速的快慢,确定传动比;) u  R5 x5 J6 _2 @+ n3 B
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;/ s+ t- `, |& F9 _6 X3 ^
4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;" Z8 B: G; s  ?/ v2 l: y
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& p8 P! v+ J: y- d! N  e: _
齿轮传动设计的大致步骤:
: ^2 Q9 R) H5 Y+ V1 w1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
3 ?4 @6 l3 L' ?' V' j) ]2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
0 d! t! b* ~8 f9 l  N& {$ V
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
' V- \5 y. c8 y' j; t$ U大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
6 V" k$ [6 f4 J& 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
: m+ ?! F9 P, O+ }/ n- \2 ^  j9 ^% A7 x( u* {+ J
如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算
  e1 w' S# l! b2 l  z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
$ F& X$ p) |+ P! G# B  S【思路】
- K8 ~( d% f1 S$ M& K8 r; D; o: f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). {$ D/ M5 M0 j0 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: V# _' e6 n# p/ K5 e' ]
根据齿数,计算实际中心距
3 H+ o0 @, s3 j4 J. y. N计算理论中心距与实际中心距之偏差' p$ h/ F5 E3 S: S; h% L  V6 `
分配变位系数* n7 c2 h2 T. t  t7 x& U3 D3 x& z& X0 P

3 a  a, R; a/ E1 q【方法】
7 Q/ p$ C8 m3 U/ H, y! ^6 u1,根据齿轮的基本公式) g( u' s' @/ l3 \! k7 }
L(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2. G1 c. J+ B- z$ l9 u6 c
式中 u=z2/z1. P$ p6 `4 u$ \' t1 n4 m
由此,可以计算出z1,这时可能不是整数
' z8 J; B4 T& E% O- n4 b2,配凑齿数4 v5 R  N- ~9 Y  C! M- J
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
3 ~/ O# L( W* F# ]% F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 V' S& K8 l9 _; G) C4 t5 X3,计算实际中心距和中心距偏差1 W! p8 H0 N/ v6 v) R5 n
实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
. h) e! x' K8 H3 P中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m
5 t1 k8 F  u1 M! sx1,x2分别是小、大齿轮的变位系数
4 b" ~: q& T( f4 [5 ^5 k如果中心距偏差=0,到此结束
2 o6 {" B& q4 t4,变位系数
2 \. e& J/ T5 z* X# C/ u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)
" p8 R$ ?/ @9 r; h对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位; p! H: S' K. z( u3 w! j
齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m
7 _& [& {+ h' M0 C" n" }. Q这样,就可以公式
6 m& X6 {/ u5 \& ?2 }& g6 Ca'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'
: @6 D, D8 Q' j) q) A& r来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距
4 n6 P2 k: ~! b5,变位系数分配$ n9 t/ d( K+ U7 q3 a2 q
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5 l, b2 v; Y! f( c& _/ |, T" O
a)断裂( `  D6 M) h) A/ F2 W
x1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1); {8 l# U0 r( H8 i. G( [
b)点蚀
" F  ]. p9 [$ F% ~x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)
1 G- e' d! j$ }+ S7 l# Zc)胶合7 F  o( y3 w5 V( ?+ i
x1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)
$ X' i$ r2 P* E! w# B以上所有 x2=(x1+x2)-x1
8 M" r7 v& ?* g; j* r9 q4 r/ [如果需要仔细计算,用变位系数封闭图9 A) c2 q6 B. K4 G9 W

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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
% X! z. _, p; L& k, s% `齿轮传动设计的大致步骤:
9 `" [$ t/ q$ |+ m) C0 z1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
8 l& p6 ?( w1 |8 `% b2 S2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
: |# `9 j& f% d+ B; |/ 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?
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.gif8 e/ i- _! u9 x" }% _) D
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?
* T9 v7 F4 o9 k7 ^, S
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
- d9 @. Z$ a8 C5 q' f& D这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......

- k% w6 [5 e6 T/ a6 v3 V6 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
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.gif1 W/ {& d; G. M$ \4 @2 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?
1 [. ?& {, S* 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 F9 K& ~# r$ a8 P
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。
8 }. U8 M- Q/ c; l9 }/ K2 M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; [" C8 G8 A5 l. G) \5 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
( R0 W) p  u5 E  u, Q- j$ ]+ 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,. M+ H; t' z9 C. z/ u1 w
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
  c9 W5 g- H' O" y) F4 B2.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
" o- j6 Z+ Z# I' R0 ^5 z

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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 S4 e; T- 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?
2 T7 @/ ~$ G: G
单级速比 1.25---7.1
, t% V: H. u2 Y% h6 H" ^两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)2 x6 _2 }2 y& _
三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)8 H1 ^% \" ^0 S
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, M) W- g' `* b/ |7 ?: p0 B: O7 ?
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
; j6 x, R( V0 q5 S4 f: E" n! b. B+ ]
$ r" S+ y( a, m0 q知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数* n# ]# t3 u/ F% p4 H' y
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/ R9 N# ]; D3 T" i( Y# _* b
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)
+ P+ y( E; P% S4 S3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。% }* W% t+ C, o3 q$ 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
) I4 k! n, h0 T7 y; v0 Z5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的) D7 d' J% o/ P! ?: w% K
6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的
  e4 y' l6 o$ |+ S1 N9 a6 ~. y7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程
4 h3 H+ g. c+ H8 C- ~9 H
' v, M" A4 _" x( w4 z0 w, N2 |+ c" `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, q- C& Y8 i# T( F9 E. y+ C
齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,9 K# b0 k# E* w
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 ...

4 }  S$ C4 t8 ^4 J( ?  y6 Y3 D个人觉得( R; A; r% k6 s
机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核( C* ^: z# X. |( o
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
$ o% H0 L: {: E$ z9 a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/ a/ f% W+ M) B3 _  |& Q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 m' F. f! }; K0 R; j
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 k) z# m6 w+ t9 x
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 O8 k1 n# l1 M7 X! R, K+ o) F0 F3 K& n5 R9 g1 }/ o% B
总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。
3 _+ U1 B( h) b  p' {& q* @. ^$ 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: V3 J$ z8 L/ b( x4 q
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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