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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
) \' u, i. f  \  w8 s' _! ^& r* }) l: g9 v! {
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。
# T) V$ C+ _3 f5 K) S% `
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:6 i% L5 L/ A8 {2 W8 s
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
: p2 e$ N3 X( X4 `2.依据转速的快慢,确定传动比;
" f( h1 R; E# s3.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;- d& N! j6 W! ?. D8 R) n, w
4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;
+ f( d  v% S% f! M8 v% v) l5.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! x5 t6 ^5 n+ K6 L1 q' Y  _2 r" g/ V- P
齿轮传动设计的大致步骤:1 a' X0 u, P% `4 O( @2 E7 E
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
" B6 b. h" n& C9 H2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
  E; s  S5 I1 o  R3 |
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
: K# l( z6 t0 |大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?
& S( q/ z  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 % ^/ n* ?, r, b

7 f' t4 r, i) t* V如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算% z* `. c3 f& V: G" Q
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9 T+ T8 W! F$ p0 a
【思路】
+ s. g2 u  z  t# x+ 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)
. R( m3 \7 |; w# q: d: |, U  p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/ G2 x+ c( U; w5 {( ^: y. K" e$ [( X. K
根据齿数,计算实际中心距
) `+ S1 o( ]/ j" d, y+ V: l计算理论中心距与实际中心距之偏差' H- b* T3 B! ~2 i& t/ M; M
分配变位系数
$ w& d  k. U8 L; A0 X% P$ z6 \
8 n* ?8 k' Z7 L. j- y【方法】
! M( S' t8 \" |1,根据齿轮的基本公式
; D" e+ W( |  O; K" q1 {/ SL(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2+ b9 B3 a( r6 d2 ]- ~& Z
式中 u=z2/z1
6 U+ U+ V: @: E8 J6 G, `3 }由此,可以计算出z1,这时可能不是整数
) A% y# `: W2 K) Q; Q# L" o2,配凑齿数/ l1 j" r$ t& o, H6 l
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$ }% |7 C4 V9 R( f! z! 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
7 s) G: _; A  A7 a  {& E+ @3,计算实际中心距和中心距偏差
* z' W( E; I8 ^( m) ?实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
. y5 |; j0 t! R& O* T- Q$ i8 Y5 @中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m
. u7 @5 Z  ]1 \: ?+ ]; Nx1,x2分别是小、大齿轮的变位系数
8 x/ Q4 o5 i* H  U如果中心距偏差=0,到此结束; ~/ Y3 r* [& j2 D
4,变位系数
0 o5 ]- L2 ]6 T9 y9 V3 w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)
7 w. h$ i% M9 N$ z7 N& f" T! v2 S对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位
% Q5 b8 x; f; l, S, p齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m3 [/ A/ O, G: D  b* v! I
这样,就可以公式# M) ^5 g5 G! ?/ d$ f5 u
a'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'  x% ]0 g$ F2 v8 G$ [
来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距; o- {; X0 s3 y! x- t
5,变位系数分配4 \# s: A% M& f# V% t1 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
/ f4 b9 ^2 w# k0 y3 |a)断裂
" i+ {4 Q0 e7 p2 P* ?: ]x1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)5 r5 W3 r2 H4 Y# S6 u
b)点蚀- Y4 e! i+ v  Y6 J! j
x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8), `- `5 |5 Z/ Z" Y
c)胶合0 X  O! v- s5 H3 ?( w
x1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)9 B/ w7 [: h# L
以上所有 x2=(x1+x2)-x1& t7 y( _" b& T. V
如果需要仔细计算,用变位系数封闭图  v) M* Q" g- h2 w' c% M& f$ R6 P

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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) ], r* z1 x- Z6 e
齿轮传动设计的大致步骤:
2 [+ v$ m4 S6 q4 q8 v1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;" p& x" G' E  |, v9 p" ^
2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
, y9 m8 Q$ l. c! |
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
, Z5 F' d. J* ]$ h3 n4 |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?

5 ?2 k4 }  l$ j/ @0 T+ I  H( 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.gif5 a7 M5 h/ w% c' S! X: y
这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......

) m0 d* K. @4 p: @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
' a" E  c/ {- ?$ C* a% L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?
  i6 n+ f# K& y$ j+ s
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,% h" r4 ~9 R& J4 F- J8 y* q
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。4 v3 ?$ D; d, B  A/ X; i
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
2 z* m" T4 D0 s; X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

; ?9 H6 Q! w+ l' i+ V8 n  \! \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,
5 q+ D& [. {! x% [* b- }9 ?! F  e1.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' m: b- O) B" K; `- F
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
$ y/ z# o5 W/ A( c% }# v2 h1 Q( W

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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/ k' l3 }- d/ X5 j: c2 C2 b
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?

6 U; O$ x2 j% t8 z% E# {- w单级速比 1.25---7.1
% U& y" {7 D7 }: x! l两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)
+ h9 c0 }) S+ {. Y/ y1 F6 D三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)
3 Z9 \) [( B0 z- f/ Z% N( o. J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)
4 v5 O; E# l6 o- {  o; [1 a9 m: f' a; r6 G1 B
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
; n4 _# p" Z! z( d) ^7 D
" v* u# [4 e4 y# u知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数7 R2 B1 z2 f% T- _. _# ~; i% ~
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
9 o' B- k! F) s4 [8 U  [2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)% v' _! P* X7 @+ W) t
3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。1 B5 S$ o4 I8 M
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
* Z& e+ T, G' p/ C5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的
& R  n5 ?% I" w$ s4 D. z8 X6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的
$ n9 P4 a  H& }8 S# B+ w. F$ y0 P# b7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程( C# o8 O2 k- H. A  g. R, d

6 H# `) s2 @' S5 T5 K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
$ J, \/ E6 V+ M* E3 l齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,
& Y" f3 V  D' |: M- \- O1.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 ...

6 S- a: I' }  t% {! U个人觉得0 a8 r% L, n, q) J) B) O" a1 {
机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核
3 c! A5 \6 W! m* B' r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
5 j+ }  a  a$ W# ?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。
3 w3 l  y! v, Z) w# s6 X* V3 U4 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。. [! `) q% b" ~' ^! v) t$ Y
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。
$ b6 D" L; D8 A/ c# H- O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
  C; M# A6 |. {5 J: G$ V5 L; c% u
  v4 I/ k6 b' Z0 f2 b总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。
' |4 A( K; q+ S3 l6 r5 k7 ^- n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
( z% W- Q" P% ]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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