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開式齒輪傳動
開啟式齒輪由于其傳遞功率的高效性得到廣泛的應用。
基本含義
定義
齒輪傳動是機械傳動中較重要的傳動之一，形式很多，應用廣泛，傳遞的功率可達數十萬千瓦，圓周速度可達150m/s(較高達300m/s)，直徑能做到10m以上。
種類
齒輪傳動分為三種，即開式，半開式和閉式。如在農業機械、建筑機械以及簡易的機械設備中，有一些齒輪傳動沒有防塵罩或機殼，齒輪完全暴露在外面，這叫開式齒輪傳動。這種傳動不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易磨損，故只宜用于低速傳動。當齒輪傳動裝有簡單的防護罩，有時還把大齒輪部分浸入油池中，則稱為半開式齒輪傳動。它的工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算較好。而汽車、機床、航空發動機等所用的齒輪傳動，都是裝在經過精確加工而且封閉嚴密的箱體(機匣)內，這稱為閉式齒輪傳動(齒輪箱)。它與開式或半開式的相比，潤滑及防護等條件較好，多用于重要的場合。
開式齒輪傳動中易落入灰塵、屑等外部介質而造成潤滑油污染，齒輪易于產生磨料磨損。當對開式齒輪給以覆蓋時，在相同的工作條件下，開式齒輪的潤滑要求與閉式齒輪相同。
開式齒輪傳動通常使用高粘度油、瀝青質潤滑劑或潤滑脂，并在比較低的速度下能有效工作。現有三個檔次的分類，即普通開式齒輪油(CKH)、極壓開式齒輪油(CKJ)及溶劑稀釋型開式齒輪油(CKM)。
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圓柱齒輪傳動
圓柱齒輪傳動是用于傳遞平行軸間動力和運動的一種齒輪傳動。按輪齒與齒輪軸線的相對關系，圓柱齒輪傳動可分為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒圓柱齒輪傳動3種。
用于傳遞平行軸間動力和運動的一種齒輪傳動。圓柱齒輪傳動的傳遞功率和速度適用范圍大，功率可從小于千分之一瓦到10萬千瓦，速度可從極低到 300米/秒。這種傳動工作可靠，壽命長，傳動效率高(可達0.99以上)，結構緊湊，運轉維護簡單。但加工某些精度很高的齒輪，需要使用專用的或高精度的機床和刀具，因而制造工藝復雜，成本高;而低精度齒輪則常發生噪聲和振動，無過載保護作用。
類型 按輪齒與齒輪軸線的相對關系，圓柱齒輪傳動可分為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒圓柱齒輪傳動3種。按嚙合形式可分為:外嚙合齒輪傳動，由兩個相嚙合的外齒輪組成，兩輪轉向相反;內嚙合齒輪傳動，由一個內齒輪和一個外齒輪組成，兩輪轉向相同;齒輪齒條嚙合傳動，由一個外齒輪和齒條組成，可將齒輪的轉動變為齒條的直線運動，而且外齒輪的節圓圓周速度等于齒條的移動速度。
齒廓形成 如圖1所示，平面S沿半徑為rb的基圓柱作純滾動時,其上與基圓柱母線NN平行的某一條直線KK的軌跡所形成的漸開線曲面即漸開線直齒圓柱齒輪的齒面。若直線KK與母線NN成一角度βb，則所形成的軌跡為一漸開線螺旋面，即漸開線斜齒圓柱齒輪的齒面，βb為基圓柱上的螺旋角。 嚙合特點 由齒廓曲面形成過程可知，漸開線直齒圓柱齒輪嚙合時，齒廓曲面的接觸線是與軸線平行的直線，在嚙合過程中整個齒寬同時進入和退出嚙合，輪齒上所受的力也是突然加上或卸掉，故傳動平穩性差，沖擊和噪聲大。漸開線斜齒圓柱齒輪嚙合時，齒面的接觸線是逐漸由短變長，以后又逐漸由長變短，直至脫離嚙合,輪齒上所受的力也是逐漸由小到大，再由大到小,同時嚙合的輪齒對數多，故傳動較平穩,沖擊和噪聲小,適用于高速和重載傳動。但斜齒圓柱齒輪傳動時產生軸向分力FX(圖2),它由軸和軸承承擔。為減小傳動時的軸向分力FX，螺旋角不宜過大，一般取分度圓柱上的螺旋角β=8°~15°。人字齒圓柱齒輪的一部分齒寬為右螺旋齒，另一部分為左螺旋齒。根據制造方法不同，左、右螺旋齒中間有帶退刀槽和不帶退刀槽的兩種結構。前者可在普通滾齒機上加工，后者需用專用設備加工。人字齒輪除具有斜齒輪的長處外，由于其兩部分輪齒的左、右螺旋角大小相等，方向相反，可使軸向力FX互相抵消;但是制造稍困難些。人字齒圓柱齒輪傳動常用于傳遞大功率、大轉矩的重型機械中，其螺旋角可比斜齒輪大些:β=15°~45°,常用30°左右。
一對漸開線標準直齒輪的正確嚙合條件是:兩齒輪分度圓上的壓力角相等，α1=α2=α;模數相等，m1=m2=m。斜齒輪除這兩個條件外，還應滿足:外嚙合時兩齒輪分度圓柱上的螺旋角大小相等，方向相反，β1=-β2;內嚙合時，螺旋角大小相等，方向相同，β1=β2。
主要參數和幾何尺寸 齒輪的幾何尺寸計算有模數制和徑節制兩種方法，中國使用模數制。
漸開線標準直齒圓柱齒輪的主要參數有:模數m、壓力角α、齒數Z、齒頂高系數h奮和徑向間隙系數c*。這 5個參數除齒數Z外，均制訂有標準。模數m=p/π，p為周節，齒輪的徑向尺寸都做成模數的倍數，故模數是計算齒輪尺寸的較主要參數。壓力角α通常指齒輪分度圓上的壓力角，中國標準規定α=20°,也允許使用25°壓力角。其他國家也有采用14.5°、15°和22.5°等壓力角。齒輪的齒高取為模數的倍數，在標準齒輪中取齒頂高ha=h奮m,齒根高hf=ha+c=h奮m+cm。中國標準規定正常齒h奮=1,短齒h奮=0.8;c為徑向間隙,c=cm,其作用是為了避免一齒輪的齒頂與另一齒輪的齒底相碰和用以儲存潤滑油。中國標準規定正常齒c=0.25，短齒c=0.3。
漸開線斜齒圓柱齒輪的主要參數與直齒圓柱齒輪基本相同，但斜齒圓柱齒輪加工時，是沿齒向進刀，故法面參數取為標準值。端面參數與法面參數的關系相應為腳標t、n相應表示端面和法面的參數。斜齒輪的齒數Z與法面齒形的當量齒數Zn的關系為Zn=Z/cos3β。
齒條是一種齒分布于條形體上的特殊齒輪。齒條也分直齒齒條和斜齒齒條，分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對使用; 齒條的齒廓為直線而非漸開線(對齒面而言則為平面)，相當于分度圓半徑為無窮大圓柱齒輪。
主要特點
(1) 由于齒條齒廓為直線，所以齒廓上各點具有相同的壓力角，且等于齒廓的傾斜角，此角稱為齒形角，標準值為20°。
(2) 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數。
(3) 與齒頂線平行且齒厚等于齒槽寬的直線稱為分度線(中線)，它是計算齒條尺寸的基準線。
折疊編輯本段主要參數
齒槽寬,齒頂高,齒根高,齒高,齒厚,齒根圓半徑等
參數選擇
(1)齒輪的跳動、全齒深、公法線、齒向是否合格一齒擺差、周節誤差是否超差。
(2)齒輪、齒條安裝后安裝距是否合適。
(3)齒條、齒輪嚙合間隙應是0.25*模數。
(4)齒條全齒深、跳動、公法線特別是齒向是否合格。
折疊編輯本段加工方法
齒輪齒條加工方法:(1)滾齒(2)插齒(3)剃齒(4)磨齒(5)珩齒
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螺旋齒輪傳動
螺旋齒輪傳動由兩個配對斜齒輪組成的交錯軸間的齒輪傳動，又稱交錯軸斜齒輪傳動。螺旋齒輪的嚙合條件是法面模數和法面壓力角相等，在傳動過程中由于沿齒向和齒寬方向都有相對滑動，故傳動效率低，磨損快，常用于儀表和在和不大的輔助傳動中。
由兩個配對斜齒輪組成的交錯軸間的齒輪傳動，又稱交錯軸斜齒輪傳動。
在右圖圖[螺旋齒輪傳動原理]中，過兩分度圓的切點作兩分度圓柱的公切面,兩輪軸線在該平面上投影的夾角稱為軸交角[33]當兩輪的螺旋角1、2方向相同時,|[33]|=|1|+|2|;當兩輪的螺旋角方向相反時，|[33]|=|1|-|2|。配對的螺旋齒輪傳動，其法面模數必須相等;如螺旋角不相等,則它們的端面模數不相等。與平行軸間的圓柱齒輪傳動一樣，這種傳動的傳動比等于兩輪齒數之反比。由于齒間的滑動速度往往很大，傳動效率低，磨損快;兩齒面是點接觸，接觸應力較大,故承載能力差,壽命較短。因此，螺旋齒輪傳動僅用于傳遞運動或很小的動力。
螺旋齒輪的嚙合條件是法面模數和法面壓力角相等，在傳動過程中由于沿齒向和齒寬方向都有相對滑動，故傳動效率低，磨損快，常用于儀表和在和不大的輔助傳動中。
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外嚙合齒輪傳動
外嚙合齒輪傳動是一款設計軟件，主要是為了解決齒輪傳動設計計算的繁雜工作。功能主要有強度計算、精度計算、幾何計算等。基本介紹
從輪齒的接觸強度、彎曲強度、磨損、振動、潤滑等方面對等變位節點外嚙合齒輪傳動性能進行了分析,指出這類齒輪傳動在特定工況下的一些優點。
主要參數
按變位系數之和XΣ=X1+X2,可將齒輪傳動分成三種類型:零傳動(XΣ=0);正傳動(XΣ=>0)和負傳動(XΣ=0,X2
制作軟件介紹
齒輪傳動的設計計算是一項極為繁雜的工作，本軟件就是為解決這一問題而編制的。
本軟件是依據如下國家標準編制的:GB/T1356-1988(基本齒廓)、GB/T1357-1987(模數)和GB/T10096-1988(精度計算)和GB/T3480-1997(強度計算)。全部計算公式來源于《機械設計手冊》，化學工業出版社，2004年1月第1版。本軟件的適用范圍:符合上述國家標準的漸開線外嚙合閉式圓柱齒輪傳動，包括直齒、斜齒，標準齒、變位齒(高變位或角變位)。
程序的功能
基本功能:
單項工作
初步設計--依照原始數據自動計算出齒輪傳動的基本幾何參數。
強度計算--依照基本幾何參數、力能參數和其它參數計算齒輪副的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的安全系數。
精度計算--依照基本幾何參數、精度等級計算齒輪副的各項公差、偏差，計算分度圓弦齒厚、弦齒高及齒厚偏差，計算公法線長度及偏差，計算量柱(球)測量距及偏差，計算固定弦齒厚及齒高。
幾何計算--依照基本幾何參數計算出齒輪副的結構尺寸及其它必需的幾何參數。
完整工作:依次自動完成初步設計、強度計算、精度計算、幾何計算。
綜合功能
計算結果的顯示功能、預覽和打印功能、輸出計算報告和合并計算報告的功能。計算報告是一個后綴名為.doc的word文件，因此要求用戶的計算機上必須安裝MicrosoftWord2000(或2003)軟件。用來輸入原始參數的"工作頁面"，可以進行存盤和重新打開。這一功能使得用戶進行反復試算變得簡單易行。
計算正在進行中途可人為改變原有的工作性質。
模數系列的選擇功能。程序默認的是第一系列，用戶根據需要也可選擇第二系列推薦值(慎重選擇)、第二系列非推薦值(盡量不選)。
中心距尺寸默認為標準尺寸系列，用戶也可改選非標準尺寸。
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