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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 & q  f/ y! n& p# l& ?, a, j1 K# Q

; R+ Z) C4 o2 D& l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。# {- i$ e8 f, \# d( {
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:
# u  ^0 D* p6 t' \% m1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
; F$ Z3 w2 P+ b8 P2.依据转速的快慢,确定传动比;
% V0 {" f) u  a% j4 n  I1 n3.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;
& y7 S9 r( `! [' P4.依据空间位置等,选择合适的齿数、中心距,是否变位等;3 u+ @  p4 S) F* c" l
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
& S% V( C! Y! H* \6 s齿轮传动设计的大致步骤:
2 i, n0 d3 z; F1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;7 C+ Q; p' m  w, v5 f  v1 v0 D$ s
2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
. u- m" Q2 d, p( k& x
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
# S  [. w/ v# y. p  H大侠齿轮齿数是自己定的数还是通过计算公式算出来的?

1 K. V0 W0 e7 |, W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 " p+ l7 {. y3 ]; K- L& \
( k+ n! k" C: c7 n6 T0 ]
如果是变速挂轮一类的齿轮传动,可以查表,也可以计算
  j5 }2 g+ I: O; w4 S% E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7 c6 i9 P+ n" C% [" y" s' X
【思路】3 P5 |  @, r- s& J
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); f3 e( F" P# I7 f0 j7 _. z: S
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
' Y' r9 J9 H* ?9 t0 ], w根据齿数,计算实际中心距; {1 L" J; x/ c. w
计算理论中心距与实际中心距之偏差8 b; L* ]  o7 B
分配变位系数
2 H* R) C$ j* _4 X0 ]; V' k1 J5 R/ k" [0 ]: C- E" ~) @' r
【方法】
8 h5 w$ ]1 }  {5 A& u8 y1,根据齿轮的基本公式
; L* |" B9 a. |9 w+ S& @" P2 AL(中心距)=m(模数)*z1(小轮齿数)(1+u)/2
" o( b2 M% _5 D) V0 Z式中 u=z2/z1
$ D9 J: _# Z* B) r, L/ h由此,可以计算出z1,这时可能不是整数) j5 u! Z; A' x' `* ~* q" ~& F- R  q
2,配凑齿数4 K6 `, {+ D2 W$ Z
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- q, ~5 j, K3 p, @/ a# M; \
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
  O, ~$ X+ y; V3 {/ O3 ]3,计算实际中心距和中心距偏差
, y  B" j+ x" r9 r+ O7 A实际中心距L'=m*(z1+z2)/2
5 v& ?( c7 i# [  ?; y& j* v! N中心距偏差⊿L=L'-L。该中心距变动距离=(x1+x2)*m* s) e, s! O% G; t
x1,x2分别是小、大齿轮的变位系数
. F: M2 ?3 [4 e9 v- V. B1 e( {如果中心距偏差=0,到此结束; x7 {  J! T" A8 V6 s; H1 T
4,变位系数, ]+ g6 C& U9 `0 d6 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)$ n3 J: T2 Z) v$ `% J
对于选定大小论齿数后,为了凑中心距,做角变位" R' {( E+ @) `  v1 j7 z$ p" q$ ]
齿轮传动啮合角(α')公式中的(x1+x2)=⊿L/m0 b8 q/ h) y- H  Y8 H
这样,就可以公式
. }5 s5 I2 D8 [" @6 Qa'=0.5*m*(z1+z2)*cosα/cosα'
; m9 O+ C& X3 x& w4 q来验证变位后的中心距是否为所要求的中心距
) i! T/ K) L' T# ?. |. Q5,变位系数分配
, s: H$ v6 g( {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. o  C% q5 C1 }5 W) g- c, c
a)断裂6 z: [" O. a/ V" s
x1=(x1+x2)/(u+1)+0.5*(u-1)/(u+1)
9 {% w! Z- q* q0 J2 r7 v" zb)点蚀# l3 r: j  e6 F1 I
x1=(x1+x2)/(u+1)+(z1+12)/(z1+2)+8/(z2+8)0 X) q& h, {. l. M+ N5 [
c)胶合) W  B* J9 t2 n- }: _4 r: _7 A
x1=(x1+x2)/(u+1)+(u-1)/(u+1+0.4*z2)( h. W7 c& i, V5 t0 {
以上所有 x2=(x1+x2)-x1
5 u; p4 o, P# [& @+ w& M1 }2 S如果需要仔细计算,用变位系数封闭图
! J5 z! q% O& Y* X; [

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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* @7 K7 n9 `: C9 H1 ~
齿轮传动设计的大致步骤:* u5 g3 N: O$ {
1.依据所需传递扭矩的大小,确定齿轮的模数;
$ t( ?# U; c. H4 \6 \2.依据转速的快慢,确定传动比; ...
' x3 l0 S; p; \9 W
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; c; v4 w5 a- r  z/ 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?
2 D- u) |, b2 D% f" D3 w, R
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  ~0 y# K( r  V2 e( g, A' Y) B
这个是哪里来的题。。。112/36.75=3.04.......

& X! w  ]# \" t5 |/ V' u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  i9 x5 ]! e, b$ g/ f! d) a. a
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?

+ r0 K6 n% u0 h2 ?5 h4 E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,6 i$ h( i* Z* e& F' f# _# l
楼主的问题看,您只是想了解行星减速机的原理。! p3 |$ a2 c- `
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  j! }& _. W' l: M/ A/ |5 Y
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

; p1 o5 {0 e3 u1 W; d5 A+ b8 Y6 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,
; o7 ^% a# I" N; r( \% n1.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+ ~; j* @2 _$ h" m& D1 y
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+ {7 F, M7 ^9 ^* \# b" a

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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  g3 T% c$ Z* w  U
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?

& L4 H- M5 F( c4 p, Z单级速比 1.25---7.1+ |* e5 B  L2 _* \7 _% A+ ~
两级速比 7.1---50(渗碳淬火<25)
( E/ G: ]. {2 P# a三级速比 22.4---280(渗碳淬火<125)( F' [* U/ d* X9 b: E
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)
9 |1 t4 @2 c+ P9 ]3 l& E# w: g0 @+ n5 c& 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
2 {$ C/ X3 h1 }! ~; [
3 z2 Q, [% g* j6 O( [知道大齿轮齿数后,如果仅仅只考虑速比,求小轮齿数' P! F+ R: `7 X8 u
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% |# K- d6 x' e
2,判断是不是符合最小齿数的原则(大于17,14)& Z: n/ F# S. [. L( @5 p2 F
3,如果满足要求,将1)中求出的齿数±2,取整数。
# `5 E0 e2 g# _1 [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
) v# x' v0 Z# g1 h. b$ Z5,取出所有互质的,至少不是可以被整除的5 @/ y5 W! U! ~2 ^& N
6,在5)中再选择 变位系数最容易满足,至少是能满足的/ a9 x2 V# |! @+ @" h
7,如4)到6)都不能满足,则大轮齿数±2,然后重复上述过程* v- z! U  y$ j: w8 H5 l! z4 \/ m
4 M6 _: J4 q0 b( t. \
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, _; [# ?. {. i6 t2 O$ m) ]" b
齿数设计的话,好像应该是先考虑失效形式吧,
3 z) C+ S) N  n1.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 ...
3 g! o; h' L* o  V+ f; D
个人觉得
! N5 {$ U: O  X: `/ R* o5 A5 A机械设计时,按照如下次序来:方案、结构设计、物理校核$ ^. P* X) ~* m, N5 [* ^
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
& h  c/ T+ y  D- p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 L! C. R, H2 P  y2 I, @4 ]$ V" E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。
2 w9 P/ S! i1 r8 X+ f  f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 J8 p' _) x* s$ 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 . p) x/ u  g4 \- p

+ `. x+ @' D0 S7 O; A) U+ l: ]2 W总的感觉,齿轮传动设计,需要扎实的基本功,也需要经验。5 h) G( [6 k$ B& A- t
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0 ~, G6 w; g$ ]+ n; g" W. m6 K
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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