• • • • 平面定轴轮系 1.直齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动

　　空间定轴轮系 1.圆锥齿轮传动 直齿锥齿轮 曲线齿锥齿轮（螺旋齿锥齿轮、零度锥齿 轮、准双曲面齿轮） • 2.交错轴斜齿轮传动 • 3.蜗杆传动. • • • •

　　• 1970年以后，我国开始发展双圆弧齿轮，它简化 了切齿工艺，大大提高了轮齿的弯曲强度，这对 于同样参数与尺寸的软齿面圆柱齿轮，圆弧齿轮 的工作寿命高于渐开线齿轮，特别是应用在一些 重负荷、大功率的齿轮传动中，取得了良好的效 果。双圆弧齿轮的硬齿面技术也有新的发展，研 制成功齿面经氮化处理的硬齿面双圆弧齿轮，且 已在大功率高参数齿轮传动装置上推广应用。近 来，又在成功应用珩齿新工艺基础上，开发出超 硬滚切（也称刮齿）圆弧齿轮的精加工工艺，将 会进一步扩大硬齿面圆弧齿轮的应用范围。另外 双圆弧齿轮跑合性能好，也是其一个优势。

　　• 插齿原理 • (1)插齿原理从插齿原理上分析，插齿刀与工件相当于一对平行轴的圆 柱直齿轮啮合。 • (2)插齿的主要运动： • 切削运动－即插齿刀的上下往复运动。 • 分齿展成运动－插齿刀与工件间应保证正确的啮合关系。插齿刀每往 复一次，工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给运 动。 • 径向进给运动－插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应该有径向进给 运动。 • 让刀运动－插齿刀做上下往复运动时，向下是工作行程。为了避免刀 具檫伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作 台带动工件退出切削区异端距离，插齿刀工作行程时，工件恢复原位 • 插齿可以加工外齿、内齿、齿条

　　• 齿廓形状影响传动性能，若传 • 动比变化→ 从动轮转速不均匀→ • 惯性力、振动、噪音→传动精度。

　　• 2.圆弧齿轮 • 圆弧齿轮的发展 • 采用以圆弧齿轮为代表的特殊齿形，如英法合作 研制的舰载直升飞机主传动系统，应用圆弧齿轮 设计后，使减速器高度大为降低。

　　• • • • 1.渐开线齿轮的基本参数 模数或径节（见表），决定齿的大小 齿数，决定齿轮的大小 压力角（见前图），决定渐开线齿廓的形 状

　　• 但是圆弧齿轮对中心距的敏感性较大，影响了其 进一步发展，70年代末，随着国外机械产品的引 进与齿轮制造水平的提高，齿面经渗碳淬火、氮 化或感应淬火处理的所谓硬齿面渐开线齿轮开始 为人们所重视。硬齿面齿轮由于齿面硬度高与轮 齿精度好而大大提高了承载能力和使用寿命，并 因结构尺寸小使齿轮装置的成本大为降低。圆弧 齿轮逐渐失去了其优势，大有被硬齿面齿轮取代 的趋势， 但在重型机械领域，圆弧齿轮仍占有一 席之地。

　　• • • • • 2.圆弧齿轮基本参数 齿顶园 齿根园 固定弦齿厚 见图

　　• • • • • • 3.摆线齿轮基本参数 齿顶园 齿根园 固定弦齿厚或公法线长度 误差 对摆线齿轮讲是齿形误差、齿距误差、齿 高误差、齿向误差 • 对针齿轮讲就是圆柱度误差和齿距误差

　　• 1．剃齿原理 • 剃齿是根据一对轴线交叉的斜齿轮啮合时，沿齿向有相对滑动而建立 的一种加工方法。剃齿刀与工件间有一夹角∑，∑=βg±βd，βg、βd • 分别为工件与刀具的分度圆螺旋角。工件与刀具螺旋方向相同时为， 相反时为-。 • 为一把右旋剃齿刀剃削一左旋齿轮的情况，∑=βg-βd，剃齿时剃齿刀 做高速回转并带动工件一起回转。在啮合点P，剃齿刀圆周速度为V 工件的圆周速度为V，它们都可以分解为垂直螺旋线齿面的法向分量 和螺旋面的切向分量。因为啮合点处的法向分量必须相等，而两个切 向分量却不相等，因而产生相对滑动。由于剃齿刀齿面开有小槽，就 产生了切削作用，相对滑动速度就成了切削速度。 • 剃齿时剃齿刀和齿轮是无侧隙双面啮合，剃齿刀刀齿的两侧面都能进 行切削。当工件旋向不同或剃齿刀正反转时，刀齿两侧切削刃的切削 速度是不同的。为了使齿轮的两侧都能获得较好的剃削质量，剃齿刀 在剃齿过程中应交替的进行正反转动。

　　• 对斜齿轮只将模数变 为法向模数 Mn=MCOS • 对锥齿轮要考虑背锥 的参数 • 对蜗轮考虑喉径的参 数 • 对蜗杆考虑轴向参数

　　• • • • • • 齿顶高系数和顶隙系数 国内外图纸不同 小模数1，0.35与其他不同 蜗轮1，0.2与齿轮不同 锥齿轮1，0.2与齿轮不同 短齿0.8，0.3与正常齿不同

　　• ①．8级或8级精度以下的齿轮加工方案： • 对于不淬硬的齿轮用滚齿或插齿即可满足加工要求；对于淬硬齿轮可 采用滚（或插）→齿端加工→齿面热处理→修正内孔的加工方案。热 处理前的齿形加工精度应比图样要求提高一级。 • ②．6-7级精度的齿轮。对于淬硬齿面的齿轮可以采用滚（插）齿→ 齿端加工→表面淬火→校正基准→磨齿，这种方案加工精度稳定；也 可以采用滚（插）→剃齿或冷挤→表面淬火→校正基准-内啮合珩齿 的加工方案，此方案加工精度稳定，生产率高。 • ③．5级精度以上的齿轮。一般采用粗滚齿-精滚齿-表面淬火-校正基 准—粗磨齿-精磨齿的加工方案。大批量生产时也可采用粗磨齿-精磨 齿-表面淬火-校正基准-磨削外珩自动线的加工方案。这种加工方案的 齿轮精度可稳定在5级以上，且齿面加工纹理十分错综复杂，噪声极 低，是品质极高的齿轮。 • 选择圆柱齿轮齿形加工方案可参考下表。

　　• 1.渐开线是怎么形成的 • 一根直线绕着一个园做纯滚动，线上任意 一点形成的轨迹就是一条渐开线。我们用 的这条渐开线是从基园出发的这一条。这 一条从基园开始直至使齿顶变尖结束，用 那一段，那就是零变位、正变位、负变位 的问题。

　　• • • • • • • • 四、渐开线.啮合线为一直线 啮合线— 啮合点 (在固定平 面上) 的轨迹线. 两齿廓所有接触点的公法线均 重合, 传动时啮合点沿两基圆的内 公切线移动。 作用力方向恒定

　　• • • • • • • • • 形成平面定轴轮系传动的齿轮为圆柱齿轮 1.直齿斜圆柱齿轮 2.内齿圈 3.齿条 4.人字齿轮 形成垂直定轴轮系传动的齿轮为锥齿轮 1.直齿锥齿轮 2.螺旋锥齿轮 形成交叉定轴轮系传动的齿轮为蜗轮蜗杆、斜齿 轮、准双曲面齿轮

　　• 形成行星周转轮系传动的齿轮为（具有一 个自由度的周转轮系） • 1.行星轮 • 2.太阳轮 • 3.内齿圈 • 形成差动周转轮系传动的齿轮为（具有两 个自由度的周转轮系）

　　• 滚齿加工原理和工艺特点 • 滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的。所 用刀具称为齿轮滚刀。滚齿是齿形加工中生产率较高、应 用最广的一种加工方法。滚齿加工通用性好，既可加工圆 柱齿轮，又可加工蜗轮；既可加工渐开线齿形又可加工圆 弧、摆线等齿形；既可加工小模数、小直径齿轮，又可加 工大模数、大直径齿轮。滚齿的加工精度等级一般为6～9 级，对于8、9级精度齿轮，可直接滚齿得到，对于7级精 度以上的齿轮，通常滚齿可作为齿形的粗加工或半精加工。 当采用AA级齿轮滚刀和高精度滚齿机时，可直接加工出7 级精度以上的齿轮。 • 滚齿可以加工外齿、蜗轮、链轮、圆弧齿

　　• 仿形法 銑齿 • 范成法 • 利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互 为包络线的原理加工齿轮，范成法切制齿 轮的常用刀具有插齿刀、滚齿刀 • 成形法 磨齿

　　• 齿形加工方案的选择 • 齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的 精度等级，结构形状、生产类型和齿轮的 热处理方法及生产工厂的现有条件，对于 不同精度等级的齿轮，常用的齿形加工方 案如下：

　　• 齿廓啮合基本定律 • 一对齿廓的瞬时速比，等于该瞬时接触点 • 的公法线, 截连心线为两段线段的反比。

　　• 齿轮的发展伴随着减速机的发展，经历了一个长期的发展 过程。公元前400-200 年，中国古代就开始使用齿轮，在 我们山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作 为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心 的机械装置。 • 从17世纪末，人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。 18 世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动应用日益广泛， 先是发展摆线齿轮，而后是渐开线世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专 用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完善的手段 后，渐开线齿形才显示出巨大的优越性。 • 现在，数控成形磨齿机的研制成功使齿轮制造的理论更完 善，更易于实现。

　　1.齿轮的分类 2.渐开线.渐开线.渐开线.齿轮图纸的内容及意义 6.渐开线.渐开线齿轮的检测及误差分析 8.其他齿类零件（齿条） 9.齿轮各国精度等级对照 10.齿轮专有名词的中英文对照

　　• 齿轮的分类方法有很多种，为了理解的方 便，这里先结合传动机构来了解齿轮的各 种类型 • 传动机构按旋转轴可分为 • 1.定轴轮系--平面定轴、空间定轴（垂直定 轴、交叉定轴） • 2.周转轮系--差动、行星

　　• 另外，随着船舶动力由中速柴油机代替的趋势， 在大型船上采用大功率行星齿轮装置确有成效， 也进一步取代了圆弧齿轮传动。 • 圆弧齿轮，顾名思义，齿形是圆弧而不是渐开线。 是由一组X值Y值构成尽可能多的点形成的圆弧齿 形。

　　• 齿形加工方法可分为无屑加工和切削加工两类。无屑加工 主要有热扎、冷扎、压铸、注塑、粉末冶金等，无屑加工 生产率高，材料消耗小，成本低，但由于受到材料塑性和 加工精度低的影响，目前尚未广泛应用。齿形切削加工加 工精度高，应用广，按照加工原理，可分为成形法和展成 法。成形法采用与被加工齿轮齿槽形状相同的刀刃的成形 刀具来进行加工，常用的有指状铣刀铣齿、盘形铣刀铣齿、 齿轮拉刀拉拉齿和成形砂轮磨齿。展成法的原理是使齿轮 刀具和齿坯严格保持一对齿轮啮合的运动关系来进行加工， 象滚齿、插齿、剃齿、珩齿、挤齿和磨齿等。 • 齿圈上的齿形加工是整个齿轮加工的核心。尽管齿轮加工 有许多工序，但都是为齿形加工服务，其目的在于最终获 得符合精度要求的齿轮。

　　• • • • • 按传动比是否恒定分： 定传动比 —— 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥） 变传动比 —— 非圆齿轮机构（椭圆齿轮） 按齿轮齿向分： 直齿轮、斜齿轮、人字齿轮

　　• • • • 按轮齿齿形来分 渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮、 按零件外形分 圆柱齿轮、锥齿轮、齿条、蜗轮蜗杆