齿轮传动原理(齿轮传动比计算公式)
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齿轮传动是机械传动中应用最广泛的传动形式。其传动准确、效率高、结构紧凑、运行可靠、使用寿命长。目前齿轮技术能达到的指标有：圆周速度v=300m/s，转速n=10r/min，传递功率P=10KW，模数m=0.004~100mm，直径D=1mm ~ 152.3mm .齿轮传动按齿轮的形状可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。随着轮子1的转动，带动轮子2转动，接触点沿啮合线移动。当接触点移动到轮1的齿顶圆与啮合线的交点E(图中虚线位置)时，齿廓的啮合结束，两个齿廓开始分离。点E是啮合终点和实际啮合线长度。
基本中文名：齿轮传动mbth:齿轮传动结构：齿间啮合特性：精确瞬时传动比优点：效率高，结构紧凑，工作可靠缺点：制造成本高，无过载保护。学科：工程机械传动齿轮传动特点1、恒定瞬时传动比。非圆齿轮传动的瞬时传动比可以根据所需的变化规律来设计。
2、传动比范围广，可用于减速或加速。
3、速度(转向节转圈速度)和传递功率范围大，可用于高速(v 40m/s)、中速和低速(V
4、传动效率高。对于一对高精度渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上。
5.结构紧凑，适合短距离传输。
6.制造成本很高。有些特殊齿形或高精度的齿轮需要专用或高精度的机床、刀具和测量仪器，制造工艺复杂，成本高。
7.精度低的齿轮，传动时噪音大，振动大，冲击大，污染环境。
8.无过载保护
装载齿轮传动
类型是加载齿轮传动。
(1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下几种：
正齿轮传动；
斜齿圆柱齿轮传动
;人字齿轮传动；
;锥齿轮传动；
;交错斜齿轮传动。
根据齿轮的工作状况，可分为：
;开式齿轮传动齿轮传动时，齿轮暴露在外面，不能保证良好的润滑。
;半开式齿轮传动，齿轮浸在油池中，有防护罩，但不封闭。
;封闭式齿轮传动、齿轮、轴、轴承等。全部安装在封闭的箱体内，润滑条件好，灰尘和沙子不易进入，安装准确。
齿轮传动具有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。
齿轮传动可以根据其轴线的相对位置来分类。
齿轮传动按齿轮的形状可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
装载齿轮计算
根据齿轮齿的齿廓曲线，可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动。由两个以上齿轮组成的传动装置称为齿轮系。齿轮传动根据轮系中是否有带轴运动的齿轮，可分为普通齿轮传动和行星齿轮传动。齿轮系中有轴运动的齿轮称为行星齿轮。齿轮传动按其工作条件可分为闭式。
开放式和半开放式传输。将传动密封在刚性的箱体内，保证良好的润滑，称为封闭式传动，应用广泛，尤其是转速较高的齿轮传动，必须使用。开放式驱动暴露在外，无法保证良好的润滑。它仅用于低速或不重要的驱动。半开放式传输介于两者之间。
啮合齿轮传动规律要求齿轮啮合过程中瞬时传动比i=主动轮角速度/从动轮角速度=1/2=常数，由齿形保证。图2示出了两个啮合齿廓E1和E2在任一点K接触，两齿廓通过点K的公法线N1N2与连线O1O2相交于点c。两齿廓在啮合时保持接触的条件是齿廓E1上的K点速度vK1和齿廓E2上的K点速度vK2在公法线N1N2方向上的分速度相等，即vKn1=vKn2=vKn。从O1和O2到N1N2线的垂线分别相交于N1点和N2点。公式表明，两个车轮的齿廓必须满足以下条件：‘无论两个车轮的齿廓在何处接触，接触点的公法线都必须通过连线上的定点C节点。’这是圆齿轮齿廓啮合的基本规律。有很多曲线可以满足这个规律。其实要考虑制造、安装和承载能力的要求。一般只用渐开线、摆线、圆弧曲线作为齿轮的工作齿廓，大部分是渐开线齿廓。
对于渐开线齿轮，图2中轮1和轮2的基圆半径rb1和rb2分别为。N1N2线是两个基圆的内公切线，即两个齿廓任一接触点的公法线与其重合。由于两个基圆在一个方向上只有一个内公切线，所以任意接触点的公法线都经过固定点C，这表明用渐开线作为齿廓符合齿廓啮合的基本规律。
装载齿轮传动
以O1和O2为圆心，通过节点C画出的两个圆称为节圆。轮1节圆半径，轮2节圆半径渐开线齿轮有以下特点：N1N2是两个齿廓接触点的轨迹，称为啮合线，是一条直线。通过节点c工作。
两圆的公切线tt与啮合线N1N2的夹角称为啮合角，它是一个常数。齿面间的压力总是沿着接触点的公法线N1N2的方向，所以渐开线齿轮在传递动力时齿面间的压力方向是不变的。传动比与两轮基圆半径成反比。齿轮做出来后，基圆就确定了，所以即使中心距偏离设计，也不会影响传动比。这种特性称为传动的可分性，它对齿轮的加工、装配和维护非常有利。当两个齿廓与节点C接触时，齿面间没有滑动，但其他点的齿面间有滑动，且离节点越远，滑动越大。由于渐开线齿轮可以与直齿廓的齿条啮合，所以可以用直齿廓的刀具展成加工。刀具易于制造，加工精度高。
重合度重合度是影响齿轮连续传动的一个重要参数。如图2所示，齿轮齿的啮合始于驱动轮齿根与从动轮齿顶的接触，即从动轮齿顶圆与啮合线的交点A为啮合的起点。随着轮子1的转动，带动轮子2转动，接触点沿啮合线移动。当接触点移动到轮1的齿顶圆与啮合线的交点E(图中虚线位置)时，齿廓的啮合结束，两个齿廓开始分离。点E是啮合终点和实际啮合线长度。如果前一对齿在E点之前仍在D点接触，后一对齿在A点接触，则传动是连续的；如果前一对齿已在E点离开，但后一对齿尚未啮合，传动将被中断。考虑到制造安装误差和齿轮变形的影响，实际中往往要求 1.1 ~ 1.4。重叠越大，传输越顺畅。以上指圆柱齿轮端面重合度，有l
用于平行轴之间的传动。一般情况下，单级传动比可达8，两级传动比可达20，两级传动比可达45，三级传动比可达60，三级传动比可达200，三级传动比可达300。传输功率可达10万千瓦，转速可达10万转/分，圆周速度可达300米/秒。单级效率为0.96 ~ 0.99。直齿轮传动适用于中低速传动。斜齿轮传动运行平稳，适用于中高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大扭矩。圆柱齿轮传动有三种啮合形式：外齿轮传动，两个外齿轮啮合，两轮方向相反；内齿轮传动，一个内齿轮与一个小外齿轮啮合，两个轮子同向转动；齿轮齿条传动可以将齿轮的旋转转换成齿条的直线运动，反之亦然。
2.伞齿轮传动
用于相交轴之间的传动。单级传动比可达6，最大为8，传动效率一般为0.94 ~ 0.98。直齿锥齿轮传动功率可达370 kW，圆周速度5 m/s，螺旋锥齿轮传动运行平稳，承载能力高，但制造困难，使用较少。曲面锥齿轮传动运行平稳，传动功率3700千瓦，圆周速度每秒40余米。
3.双曲线齿轮传动
用于交错轴之间的传动。单级传动比可达10，最大为100，传动功率可达750kW，传动效率一般为0.9 ~ 0.98，圆周速度可达30m/s，由于轴线偏距，可避免悬臂安装小齿轮。广泛用于汽车和拖拉机的传动装置。
4.螺旋齿轮传动
装载齿轮传动
用于交错传动，传动比可达5，承载能力低，磨损严重，应用较少。
交错轴传动的主要形式，轴的交错角一般为90。蜗杆传动可以获得较大的传动比，通常单级8 ~ 80，用于传递运动时可以达到1500；传输功率可达4500千瓦；蜗杆转速可达30000转/分；圆周速度可达70 m/s，蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可自锁，但自锁时传动效率低于0.5。由于齿面间滑动较大，蜗杆的传动效率较低，通常为0.45 ~ 0.97。
6.圆弧齿轮传动
装载齿轮传动
以凸凹圆弧为齿形的齿轮传动。当没有负载时，两个齿廓是点接触。在啮合过程中，接触点沿轴线方向移动，纵向重合度大于1可获得连续传动。其特点是接触强度和承载能力高，容易形成油膜，无根切，齿面磨损均匀，磨合性能好；但它对中心距、切削深度和螺旋角的误差比较敏感，因此对制造和安装精度要求较高。
7.摆线齿轮传动
摆线齿廓齿轮传动。这种传动具有齿面接触应力小、耐磨性好、无根切等优点，但要求制造精度高，对中心距误差非常敏感。仅用于时钟和仪表。
装载齿轮加工
8.带移动轴的行星齿轮传动。行星齿轮传动的类型很多，不同类型的性能差别很大。根据工况条件合理选型非常重要。常用的有太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动、少齿差行星齿轮传动、摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般由平行轴齿轮组成，具有体积小、重量轻的特点。输入轴和输出轴可以在同一直线上。它的应用越来越广泛。
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