機械課程設計中的齒輪如何選擇

① 機械設計中齒輪齒數的選擇方法是什麼

為了減小齒輪傳動機構的尺寸、重量，一般，小齒輪的齒數選擇不發生根切的最內少齒數容（可以再多1到3個齒數），再通過傳動比，計算出另一個齒輪的齒數。

疲勞斷齒的據本原因是： 輪齒在過高的交變應力多次作用下，從齒根疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展，使輪齒剩餘截面上的應力超過其極限應力。

傳動系統中的動載荷、輪齒接觸不良、齒根圓角半徑過小和齒根表面粗糙度過高、滾切時的拉傷、材料中的夾雜物、熱處理產生的微裂紋、磨削燒傷及其他有害殘余應力等因素，都會促成輪齒疲勞折斷。

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機械設備的重要基礎部件。埃及、巴比倫早在公元前400～200年就開始使用齒輪，中國從戰國末期到秦朝（公元前221年）就開始使用齒輪。亞里士多德（公元前384～322年）所著的《機械問題》是關於齒輪的最早文獻。齒輪應用廣泛，其傳動比可達100～200（單級）。

循環速度范圍是0．1～200m／s，轉速范圍是1～20000r／min，最大功率傳輸可達50000千瓦，扭矩高達1．4×10n·m在低速和高負載，高精度圓柱齒輪副的傳動效率可以達到0．99以上，使用壽命一般是5～10年或20～30年美好的時光。，

② 圓柱齒輪設計中，齒輪和模數的選擇原則是什麼

（1）齒數選擇原則：

1、閉式齒輪傳動一般轉速較高，為了提高傳動的平穩性，減小沖擊振動，以齒數多一些為好，小齒輪的齒數可取為z1=20~40。開式（半開式）齒輪傳動，由於輪齒主要為磨損失效，為使齒輪不致過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數，一般可取z1=17~20。

2、兩齒輪嚙合時，總是一個齒輪的齒頂進入另一個齒輪的齒根，為了防止熱膨脹頂死和具有儲成潤滑油的空間，要求齒根高大於齒頂高。為 此引入了齒頂高系數和頂隙系數。

3、小齒輪齒數應避免根切，相嚙合的齒數最好互為質數，且還要考慮湊配，圓整中心距的需要。

（2）模數選擇原則：

1、在滿足彎曲強度的條件下選擇較小的模數。模數要選擇標准數值，滿足齒輪彎曲強度要求，滿足結構尺寸要求。

2、模數的標准化數值參考GB1357-87。

第一系列有：0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40，50（優先選用第一系列）。

第二系列有0.35，0.7，0.9，1.75，2.25，2.75，3.25，3.5，3.75，4.5，5.5，6.5，7，9，11，14，18，22，28，36，45。單位mm。

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1、徑節制齒輪

在一些國家裡，不同模數使用徑節作為齒輪的基本參數，用英寸為計量單位，徑節以P表示，指圓周率π與齒距ρ的比，徑節P=π/ρ，以 1/英寸為單位。

齒輪分度圓的周長=πd=z ρ,於是得分度圓的齒距ρ=πd/z。

徑節P=Z/d (d的單位是英寸)

模數m=d/Z (d的單位是mm)

可以看出：

m=（1/P）*25.4=25.4/P

P=（1/m）*25.4=25.4/m

因此，模數m與徑節P的關系是互為倒數，只是單位制不同。

即：模數與徑節的乘積恆等於1。

相應於單位的換算，徑節與模數之間有如下的關系式

P=π/ρ=25.4/m式中P為徑節（1/英寸）；ρ為齒距（英寸）；m為模數（毫米）。

徑節P與公制中模數m的作用相當。在大多數英制齒輪、齒輪聯軸器和棘輪等零件中，徑節是一項基本參數。徑節越大，輪齒尺寸（齒高與齒厚）越小。有的國家對徑節訂有標准系列值。

2、雙模數制

雙模數制是獲得短齒齒形的另一種方式，可提高抗彎強度，但穩定性較差，常用於汽車拖拉機行業。

雙模數制規定用兩個大小不等的模數來計算一個齒輪的各部尺寸，標記為分數形式m1/m2，其中較大的模數m1用來計算分度圓直徑，較小的m2用來計算輪齒的尺寸。

各尺寸的計算公式如下：

分度圓直徑：d=m1*Z

齒頂高: ha=ha*m2

齒根高： hf=(ha1+c1)*m2

齒頂圓直徑: da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2

齒根圓直徑: df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2

此外，分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照m1計算。

3、雙徑節制

雙徑節制是英制齒輪中獲得短齒齒形的另一種方式，以提高抗彎強度。它規定較小的徑節P2用來計算分度圓直徑，較大的徑節P1用來計算輪齒的尺寸，標記為P2/P1,較小的P2為分子，較大的P1為分母，正好與雙模數制相反。

各尺寸的計算公式如下：

分度圓直徑：d=Z/P2

齒頂高: ha=ha/P1

齒根高： hf=(ha1+c1)/P1

齒頂圓直徑: da=d+2*ha=Z/P2+2*ha/P1

齒根圓直徑: df=d-2*hf=Z/P2-2*(ha1+c1)/P1

此外，分度圓齒厚S、齒距P、基圓直徑db和中心距a是按照P2計算。

③ 帶式輸送機 課程設計 齒輪齒數 怎樣選擇

選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數
（1）直齒圓錐齒輪減速器為通用減速器，其速度不高，故選用7級精度（GB10095-88）
（2）材料選擇 由《機械設計（第八版）》表10-1 小齒輪材料可選為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪材料取45鋼（調質），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。
（3)選小齒輪齒數25z1,則大齒輪齒數124.2ZZ60

例：已知輸入功率為IP=5.28kw、小齒輪轉速為n=305.08r/min、齒數比為2.4,由電動機驅動。工作壽命10年（設每年工作300天），兩班工作制，帶式輸送， 工作平穩，轉向不變。