毕业论文（设计）齿轮传动的设计课题名称齿轮传动的设计 _____系别机电工程系 __专业机电一体化班级高专机电091班 ____姓名王国平学号************ _ 指导老师刘蕴青摘要齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。

因此，它在各种机械设备和仪器仪表。

关键词：键 ; 轴 ; 啮合 ; 直齿圆柱齿轮 ; 减速器AbstractGear is the application of a wide range of important and special form of a mechanical transmission, which can be used to the arbitrary axis in the space between the movement and power transmission, gear device is gradually to the small, high-speed, low noise, high reliability Hardened and technical direction of transmission gear is smooth and reliable, high transmission efficiency (generally above 94% can be achieved, the higher the accuracy of cylindrical gear can be achieved 99%), a wide range of power transmission (gear can be Instrument Micro power transmission to large-scale power plant tens of thousands of kilowatts of power transmission) wide speed range (the circumferential speed gear from 0.1 m / s to 200 m / s or higher, speed can be an r / min to 20000 r / min or higher ), compact structure, the advantages of easy maintenance. Therefore, in the machinery and equipment and instrumentation.KEY WORD：Key Shaft Smesh Spur Gear Reducer目录绪论 (1)第一章齿轮传动的类型及特点 (1)第二章渐开线的形成和基本性质 (2)第三章渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸 (3)第四章渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 (4)第五章变位齿轮传动简介 (8)第六章齿轮的失效形式与设计准则 (9)第七章齿轮传动的润滑与维护 (10)总结 (11)参考文献 (11)绪论本论文主要叙述了传动系统中的齿轮传动。

总共包括可八个部分，第一部分是齿轮传动的类型及特点；第二部分是渐开线的形成及性质；第三部分是渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸；第四部分是渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；第五部分是齿轮的失效形式与设计准则；第六部分是齿轮的常用材料及选择；第七部分是一级圆柱齿轮减速器的设计；第八部分是齿轮传动的润滑与维护。

齿轮传动是现代机械中应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用的功率和速度范围广；③传动效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。

本论文中的实例主要讲述了带式运输机的传动装置——一级圆柱齿轮减速器的设计过程。

首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。

减速器具有很大的发展前景和意义。

国内减速器现状，国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。

另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。

国内使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。

60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。

但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。

由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。

90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。

它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。

由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小。

且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。

北京理工大学研制成功的"内平动齿轮减速器"不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。

国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。

第一章齿轮传动的类型及特点1.1 齿轮传动的类型齿轮传动类型很多，按两轮轴线的相对位置和齿向可分为如图表格所示几类。

按照轮齿齿廓曲线的形状，可以将齿轮传动分为渐开线齿轮传动、圆弧齿轮传动和摆线齿轮传动等。

按照工作条件的不同，可以将齿轮传动分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动1.2 齿轮传动的特点齿轮传动主要有以下几点优点：（1)适用的圆周速率和功率范围广，效率高；（2)能保证瞬时传动比恒定；（3)工作可靠且寿命长；（4)可以传递空间任意两轴之间的运动及动力。

齿轮传动的主要缺点如下:(1)制造、安装精度要求较高，故成本高；（2）精度低时噪音大，是机器的主要噪声源之一；（3）不宜用作轴间距过大的两轴之间的传动（4）无过载保护；(5)需专门的加工设备。

第二章渐开线的形成和基本性质2.1渐开线的形成和性质如图5.2.1-1所示，一条直线（称为发生线(generating line)）沿着半径为r b的圆周（称为基圆(base circle)）作纯滚动时，直线上任意点K的轨迹称为该圆的渐开线(involute)。

由渐开线的形成(construction of an involute)过程可知它具有以下特性：相应于发生线和基圆上滚过的长度相等，即,即为渐开线在K点的法线。

渐开线上各点的曲率半径不同，离基圆越远，其曲率半径越大，渐开线越平直。

渐开线上任意一点的法线必切于基圆。

渐开线的形状取决于基圆半径的大小。

基圆半径越大，渐开线越趋平直。

基圆以内无渐开线。

第三章渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸3.1直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号由齿轮类型可知，直齿圆柱齿轮包含有圆柱外齿轮(external gear)、圆柱内齿轮(internal gear)以及齿条。

其中圆柱外齿轮及其啮合传动最为广泛，也是本章讨论的重点。

为简便起见，以下就将“外”字去除，简称齿轮和齿轮啮合传动。

图5.3.1-1所示为齿轮的一部分，由于齿轮沿其宽度B方向的剖面形状都相同，因此只需从其端面形状来讨论齿轮的各部分名称及尺寸计算。

常见的各部分名称是：(1).齿顶圆(addendum circle)──过所有轮齿顶端的圆，其半径用r a表示。

(2).齿根圆(dedendum circle)──过所有齿槽底部的圆，其半径用r f表示。

(3).基圆(base circle)──形成渐开线齿廓的圆，其半径用r b表示。

(4).分度圆(standard pitch circle)──位于轮齿的中部，是设计、制造的基准圆，其半径用r表示。

(5).齿顶高(addendum)──齿顶圆与分度圆之间的径向距离，其长度用h a表示。

(6).齿根高(dedendum)──齿根圆与分度圆之间的径向距离，其长度用h f表示。

(7).全齿高──齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，其长度用h表示，且h=h a+h f。

(8).齿厚(tooth thickness)──每个轮齿在某一个圆上的圆周弧长。

不同圆周上的齿厚不同，在半径为r k的圆上，齿厚用s k表示；在半径为r的分度圆上，齿厚用s表示。

(9).齿槽宽(tooth space)──相邻两个齿间在某一个圆上的齿槽的圆周弧长。

不同圆周上的齿槽宽不同，在半径为r k的圆上，齿槽宽用e k表示；在半径为r的分度圆上，齿槽宽用e表示。

(10).齿距(circular pitch)（或称周节）──相邻两个轮齿同侧齿廓之间在某一个圆上对应点的的圆周弧长。

不同圆周上的齿距不同，在半径为r k的圆上，齿距用p k表示，显然有p k=s k+e k；在半径为r的分度圆上，齿距用p表示，同样p=s+e。

若为标准齿轮，则有s=e=。

(11).法向齿距(norm base pitch)──相邻两个轮齿同侧齿廓之间在法线方向上的距离，用p n表示。

由渐开线特性可知：p n=p b（基圆齿距）。

图5.3.1-13.2标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算1、标准直齿圆柱齿轮的基本参数标准直齿圆柱齿轮的基本参数如下（1)模数设齿轮的齿数为z，为计算分度圆半径r ，则有则所以由上面公式可知，当z一定时，齿距p的大小能说明齿轮的大小。

此外由p的大小还可以对轮齿的厚薄有一粗略的了解。

可见分度圆齿距p是齿轮参数中比较有代表性的参数。

但是由式(5.3.2-1)来计算r或p都会涉及无理数p，为避免此情况，工程中引入一个新参数，称为模数(modul)（单位为mm），作为设计、制造的基本参数，并将其标准化，其标准值见表3.2-1。