齒輪傳動設計手冊

　　簡介 "本手冊立足于齒輪及其傳動裝置設計的全局，將通用機械和重型機械齒輪（一般工業(yè)齒輪）的設計作為重點，內(nèi)容包括：漸開線圓柱齒輪、圓弧齒圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿、動軸輪系齒輪傳動的設計。此外，齒輪的潤滑和內(nèi)在品質設計，齒輪工程圖樣中的技術要求和齒輪傳動裝置的藝術造型設計等都分別單獨成章，詳細闡述。手冊各章主要編者均有數(shù)十年齒輪設計和研究的實踐經(jīng)驗，各章技術內(nèi)容實用可靠，資料完整、正確，標準新（至2003年），編排合理，查閱方便。本手冊為機械常規(guī)設計工具書，適用于機械設計人員查閱和參考，也可供高等院校機械專業(yè)學生進行畢業(yè)設計、課程設計查閱和參考。 " 目錄"齒輪的幾何要素代號標記法1 旋轉運動常用關系式3 第1章 齒輪傳動設計總論411 齒輪傳動的分類412 各類齒輪傳動的特點、性能和選用原則5 121 各類齒輪傳動的特點、性能和應用5 122 齒輪傳動類型的選用原則713 齒輪傳動與齒輪傳動裝置814 外嚙合齒輪傳動與內(nèi)嚙合齒輪傳動1015 齒輪輪齒加工13 151 輪齒加工原理和方法13 152 各種加工方法的應用范圍及特點1516 影響齒輪承載能力諸因素的量級估計1717 安全系數(shù)的選擇2018 齒輪傳動設計步驟與設計任務書21 181 傳動裝置的參數(shù)設計21 182 齒輪傳動設計任務書2219 齒輪及其傳動裝置的標準化23附錄24參考文獻33 第2章 漸開線圓柱齒輪傳動設計3421 基本齒廓及模數(shù)系列39 211 通用機械和重型機械用圓柱齒輪標準基本齒條齒廓39 212 通用機械和重型機械用圓柱齒輪模數(shù)4222 漸開線圓柱齒輪傳動的幾何尺寸和特性參數(shù)計算42 221 標準圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算42 222 變位圓柱齒輪傳動概述和變位系數(shù)的選擇46 223 外嚙合變位圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算63 224 內(nèi)嚙合變位圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算67 225 漸開線圓柱齒輪的齒厚測量計算76 226 漸開線圓柱齒輪傳動幾何尺寸計算實例9023 齒輪的損傷與失效93 231 齒輪損傷、失效與齒輪設計93 232 輪齒損傷和失效的形貌94 233 誘發(fā)輪齒損傷和失效的主要原因104 234 齒輪失效判據(jù)10624 漸開線圓柱齒輪承載能力計算114 241 輪齒受力計算114 242 齒輪傳動設計參數(shù)的選擇114 243 齒輪材料選擇概要120 244 齒輪傳動主要尺寸參數(shù)的初步確定125 245 漸開線圓柱齒輪疲勞承載能力計算127 246 在變載荷下工作的齒輪強度計算167 247 齒輪靜強度校核計算170 248 開式齒輪強度計算的特點17125 漸開線齒輪齒面膠合能力計算172 251 膠合承載能力校核計算基本公式172 252 各計算參數(shù)確定173 253 膠合承載能力計算示例181 254 錐齒輪膠合承載能力的計算特點18426 圓柱齒輪的結構設計18527 高速齒輪傳動及輪齒修形192 271 高速齒輪傳動設計特點192 272 輪齒修形19928 齒輪精度設計211 281 齒輪精度標準適用范圍212 282 齒輪偏差的定義及代號212 283 齒輪精度等級及其選擇216 284 齒輪檢驗218 285 齒輪坯242 286 表面結構的影響246 287 軸中心距和軸線平行度248 288 輪齒接觸斑點250 289 側隙251 2810 圖樣標注256 2811 采用GB/T 100951與GB/T 100952兩項新標準應注意的問題258 2812 新舊標準的差異261附錄 圓柱齒輪輪齒鼓形修形與齒端修緣量的指導值265參考文獻266 第3章 其他漸開線圓柱齒輪傳動設計26831 齒輪齒條傳動268 311 齒輪齒條傳動特點268 312 齒輪齒條傳動的限制條件269 313 齒輪齒條傳動的幾何尺寸計算270 314 齒條精度27132 交錯軸斜齒輪傳動279 321 交錯軸斜齒輪傳動的原理280 322 交錯軸斜齒輪傳動的特點及最緊密嚙合280 323 交錯軸斜齒輪傳動的重合度283 324 交錯軸斜齒輪傳動的設計及幾何計算284 325 交錯軸斜齒輪傳動的干涉28733 分階式雙漸開線齒輪傳動288 331 雙漸開線齒輪齒廓及其基本齒廓288 332 雙漸開線齒輪傳動的嚙合特性290 333 雙漸開線齒輪傳動的幾何尺寸計算293 334 雙漸開線齒輪傳動強度計算29434 點線嚙合齒輪傳動295 341 點線嚙合齒輪傳動的類別、特點和應用295 342 點線嚙合齒輪傳動的幾何尺寸計算296 343 點線嚙合齒輪傳動的參數(shù)選擇及封閉圖299 344 點線嚙合齒輪傳動的齒輪精度與公差303 345 點線嚙合齒輪傳動的齒輪零件工作圖309參考文獻309 第4章 圓弧齒圓柱齒輪傳動設計31041 概述311 411 圓弧齒輪傳動的特點311 412 圓弧齒輪傳動的類型31242 圓弧齒輪傳動的原理及基本齒廓313 421 圓弧齒輪傳動的基本原理與齒面方程313 422 單圓弧齒輪滾刀法面齒形315 423 雙圓弧齒輪基本齒廓315 424 圓弧齒輪傳動的嚙合特性31843 圓弧齒輪傳動幾何參數(shù)的設計計算320 431 模數(shù)系列320 432 圓弧齒輪傳動的幾何參數(shù)的設計計算32044 圓弧齒輪傳動的參數(shù)選擇321 441 模數(shù)mn和齒數(shù)z1321 442 重合度εβ322 443 螺旋角β322 444 齒寬系數(shù)φa32245 圓弧齒輪的損傷形式及其防止措施323 451 齒端崩角323 452 輪齒折斷323 453 齒面疲勞點蝕323 454 齒面塑性變形324 455 齒面膠合324 456 齒面磨損32446 圓弧齒輪傳動的承載能力計算325 461 強度計算公式325 462 強度計算公式中各系數(shù)的確定方法32647 圓弧齒輪的測量尺寸計算、精度和檢驗332 471 圓弧齒輪傳動測量尺寸計算332 472 圓弧齒輪精度等級和傳動側隙335 473 齒輪、齒輪副誤差及側隙的定義和代號335 474 圓弧齒輪各項精度指標的分組和選用338 475 各檢驗項目的公差數(shù)值339 476 圓弧齒輪齒輪公差關系式與計算式34448 圓弧齒輪圖樣標注及應注明的尺寸數(shù)據(jù)344 481 齒輪工作圖中應標注的一般尺寸和數(shù)據(jù)參數(shù)344 482 齒輪精度等級和側隙系數(shù)的標注方式34549 設計計算實例345參考文獻350 第5章 錐齒輪和準雙曲面齒輪傳動設計35151 概述356 511 錐齒輪及準雙曲面齒輪的特點和用途356 512 節(jié)錐面、分錐面和齒面的形成356 513 錐齒輪的當量圓柱齒輪362 514 錐齒輪幾何參數(shù)的名稱363 515 錐齒輪和準雙曲面齒輪的3種齒制36552 錐齒輪及準雙曲面齒輪主要參數(shù)的選擇367 521 錐齒輪的基本齒廓367 522 錐齒輪的大端分度圓直徑368 523 準雙曲面齒輪的偏置距E372 524 齒數(shù)、模數(shù)、齒寬和螺旋角372 525 齒的螺旋方向和準雙曲面小齒輪的偏置37653 直齒錐齒輪幾何設計377 531 直齒錐齒輪的變位377 532 直齒錐齒輪主要參數(shù)初算378 533 直齒錐齒輪幾何計算378 534 直齒錐齒輪的當量齒輪和重合度379 535 汽車差速器直齒錐齒輪38154 格利森制弧齒錐齒輪幾何設計382 541 弧齒錐齒輪的變位382 542 刀盤的名義直徑384 543 弧齒錐齒輪的主要參數(shù)初算384 544 弧齒錐齒輪幾何參數(shù)計算385 545 弧齒錐齒輪的當量齒輪和重合度38655 ANSI/AGMA 2005-C96錐齒輪的幾何設計387 551 直齒、零度齒和弧齒錐齒輪的變位388 552 齒高的收縮389 553 錐齒輪的最小和最大法向側隙389 554 直齒、零度齒和弧齒錐齒輪主要參數(shù)初算390 555 直齒、零度齒和弧齒錐齒輪的幾何參數(shù)計算39056 擺線齒錐齒輪幾何設計392 561 變位系數(shù)的選擇392 562 分錐角修正392 563 小輪齒頂變尖檢查和小端齒頂?shù)蛊?93 564 刀盤干涉檢查394 565 擺線齒錐齒輪主要參數(shù)初算395 566 擺線齒錐齒輪幾何參數(shù)計算395 567 擺線齒錐齒輪的當量齒輪和重合度計算407 568 擺線齒錐齒輪的齒形系數(shù)和切向變位系數(shù)40757 弧齒準雙曲面齒輪幾何設計408 571 弧齒準雙曲面齒輪幾何設計原理409 572 按格利森法設計弧齒準雙曲面齒輪副415 573 按ANSI/AGMA 2005-C96法設計弧齒準雙曲面齒輪副420 574 弧齒準雙曲面齒輪的當量齒輪和重合度42358 擺線齒準雙曲面齒輪的幾何設計425 581 擺線齒準雙曲面齒輪幾何設計原理426 582 擺線齒準雙曲面齒輪主要參數(shù)初算433 583 擺線齒準雙曲面齒輪幾何計算434 584 擺線齒準雙曲面齒輪的當量齒輪和重合度445 585 擺線齒準雙曲面齒輪的齒形系數(shù)和切向變位系數(shù)44659 錐齒輪承載能力計算方法447 591 錐齒輪的強度計算公式448 592 載荷及與其相關的系數(shù)449 593 接觸強度計算的相關系數(shù)454 594 彎曲強度計算的相關系數(shù)455510 直齒錐齒輪強度校核462 5101 直齒錐齒輪強度校核的原始參數(shù)463 5102 直齒錐齒輪的切向力及載荷系數(shù)464 5103 直齒錐齒輪的齒面接觸強度校核466 5104 直齒錐齒輪彎曲強度校核467 5105 直齒錐齒輪的膠合承載能力計算469511 弧齒錐齒輪的強度校核472 5111 按格利森法校核弧齒錐齒輪的強度472 5112 按GB/T 10062的B2與C混合法校核弧齒錐齒輪的強度477512 擺線齒錐齒輪的強度校核484 5121 擺線齒錐齒輪強度校核的原始參數(shù)484 5122 擺線齒錐齒輪的切向力負載荷系數(shù)485 5123 擺線齒錐齒輪的接觸強度校核487 5124 擺線齒錐齒輪的彎曲強度校核489 5125 擺線齒錐齒輪的膠合承載能力計算490513 弧齒準雙曲面齒輪強度校核492 5131 按格利森法校核弧齒準雙曲面齒輪的強度493 5132 按GB/T 10062的B2與C混合法校核弧齒準雙曲面齒輪強度501514 擺線齒準雙曲面齒輪的強度校核508 5141 擺線齒準雙曲面齒輪強度校核的原始參數(shù)508 5142 擺線齒準雙曲面輪的切向力及載荷系數(shù)509 5143 擺線齒準雙曲面齒輪的接觸強度校核511 5144 擺線齒準雙曲面齒輪的彎曲強度校核511 5145 擺線齒準雙曲面齒輪的膠合承載能力計算511515 錐齒輪的精度518 5151 錐齒輪精度標準GB/T 11365-1989518 5152 美國的AGMA錐齒輪和準雙曲面齒輪精度簡介530516 曲線齒錐齒輪齒面接觸區(qū)的調整532517 齒輪安裝形式、齒輪及軸承受力計算533 5171 錐齒輪及準雙曲面齒輪的安裝形式533 5172 齒面受力分析和軸承受力分析534518 錐齒輪的結構和工作圖537 5181 錐齒輪結構537 5182 錐齒輪和準雙曲面齒輪的工作圖538519 雙圓弧齒形弧齒錐齒輪傳動543 5191 概述543 5192 雙圓弧齒形弧齒錐齒輪基本齒廓和幾何計算543 5193 雙圓弧齒形弧齒錐齒輪的制造工藝545參考文獻546 第6章 蝸桿傳動設計54861 蝸桿傳動的特點550 611 蝸桿傳動的組成550 612 蝸桿傳動的應用和特點55062 蝸桿傳動的類型55063 蝸桿傳動的傳動比55164 蝸桿傳動的效率552 641 蝸桿傳動齒面間的相對滑動速度552 642 蝸桿傳動的接觸線和潤滑角552 643 蝸桿傳動的效率55365 蝸桿傳動的失效形式和選材原則555 651 失效形式555 652 選材原則55566 普通圓柱蝸桿傳動555 661 分類555 662 普通圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù)557 663 普通圓柱蝸桿傳動承載能力計算571 664 熱平衡計算576 665 蝸桿和蝸輪的結構577 666 圓柱蝸桿傳動的精度577 667 計算示例159567 圓弧圓柱蝸桿傳動598 671 圓弧圓柱蝸桿傳動類型598 672 圓弧圓柱蝸桿傳動特性599 673 軸向圓弧齒圓柱蝸桿傳動的幾何參數(shù)和尺寸計算599 674 圓弧圓柱蝸桿傳動承載能力計算610 675 計算示例261168 直廓環(huán)面蝸桿傳動612 681 直廓環(huán)面蝸桿傳動的參數(shù)選擇及幾何尺寸計算612 682 直廓環(huán)面蝸桿的修形612 683 直廓環(huán)面蝸桿傳動承載能力計算616 684 直廓環(huán)面蝸桿、蝸輪精度621 685 計算示例362469 平面包絡環(huán)面蝸桿傳動624 691 平面一次包絡環(huán)面蝸桿傳動625 692 平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動631 693 計算示例4654參考文獻655 第7章 動軸輪系齒輪傳動設計65671 輪系概述659 711 輪系的分類及應用659 712 定軸輪系的傳動比660 713 常用行星齒輪傳動的傳動形式與特點662 714 行星齒輪傳動的傳動比664 715 行星齒輪傳動的效率66772 漸開線齒輪行星傳動668 721 主要參數(shù)的確定668 722 行星齒輪傳動的受力分析695 723 行星傳動齒輪強度計算要點698 724 行星齒輪傳動的結構設計與計算702 725 少齒差行星齒輪傳動72773 擺線針輪傳動766 731 概述766 732 擺線針輪傳動的嚙合原理769 733 擺線針輪行星傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸計算784 734 擺線針輪行星傳動的受力分析788 735 主要件的強度計算798 736 擺線針輪傳動的優(yōu)化設計800 737 擺線針輪行星傳動的技術要求806 738 設計計算公式與示例813 739 主要零件的工作圖815 7310 大型擺線針輪行星傳動的新結構簡介820 7311 RV減速器821 7312 雙曲柄環(huán)板式針擺行星減速器85674 諧波齒輪傳動872 741 諧波齒輪傳動的主要特點及其基本原理872 742 諧波齒輪傳動的分類874 743 諧波齒輪傳動的傳動比計算874 744 諧波齒輪傳動主要構件的結構形式877 745 諧波齒輪傳動的設計計算與基本參數(shù)的確定880 746 諧波齒輪傳動的效率、發(fā)熱、潤滑與增速893 747 傳動裝置的運動誤差和頻譜分析895 748 諧波齒輪傳動的動態(tài)特性及其減振措施898 749 動力諧波齒輪傳動工作過程中的跳齒問題899參考文獻900 第8章 減（增）速器設計90381 概述903 811 適用范圍903 812 基礎標準、特殊術語與定義904 813 發(fā)展趨勢90582 各類減（增）速器的設計程序、主參數(shù)905 821 一般單機設計程序905 822 標準系列減（增）速器設計程序906 823 設計原始條件、數(shù)據(jù)907 824 選型：傳動類型、裝配形式、安裝形式907 825 減（增）速器的主參數(shù)91583 漸開線圓柱齒輪減（增）速器設計924 831 選定性能水平：齒輪按性能分類924 832 齒輪參數(shù)初算925 833 齒輪結構設計937 834 初定軸直徑、軸與齒輪的配合940 835 初選軸承型號、軸承配置與軸承偏心套943 836 機體、機蓋與整機結構設計945 837 主要零部件強度校核94984 減（增）速器附件96085 機械功率計算966 851 機械功率的應用與計算依據(jù)966 852 計算公式967 853 機械功率的選用96786 熱功率的測定與計算972 861 熱功率的試驗測定972 862 熱功率計算973 863 損耗功率（功率損失）PV計算974 864 熱散發(fā)功率PQ計算977 865 熱功率的修正97887 潤滑、冷卻、加熱與密封980 871 潤滑和冷卻的方式980 872 加熱器及其安裝985 873 密封986 874 潤滑油油品與選用98888 出廠檢驗與試驗988 881 整機出廠檢驗988 882 試驗98989 儲運、安裝、試運轉、維護989 891 儲藏、運輸989 892 安裝990 893 試運轉990 894 使用維護990810 通用標準、系列減速器及其選用991 8101 圓柱齒輪減速器（摘自JB/T 8853-2001） 991 8102 模塊式圓錐、圓柱齒輪減速器（摘自JB/ZQ 6101-2002） 1009 8103 NGW型行星齒輪減速器（JB/T 6502-1993） 1030 8104 圓弧圓柱蝸桿減速器（JB/T 7935-1999） 1048參考文獻1058 第9章 齒輪傳動裝置的潤滑設計105991 概述1059 911 齒輪潤滑的特點及潤滑劑的作用1060 912 齒輪的潤滑狀態(tài)1061 913 潤滑對齒輪傳動的影響及其策略106292 齒輪潤滑油（脂）和添加劑1063 921 工業(yè)齒輪油的分類1063 922 車輛齒輪油的分類1068 923 工業(yè)齒輪油的規(guī)格標準1070 924 車輛齒輪油的規(guī)格標準1070 925 潤滑油添加劑108193 齒輪傳動裝置的潤滑油選用方法1087 931 選用齒輪潤滑油應考慮的因素1087 932 工業(yè)齒輪潤滑油的使用要求1088 933 工業(yè)閉式齒輪的潤滑油選用方法（包括高速齒輪的潤滑）1089 934 蝸輪蝸桿傳動的潤滑油選用方法1092 935 工業(yè)開式齒輪傳動的潤滑油（脂）選用方法1093 936 車輛齒輪潤滑油的選用方法1095 937 齒輪潤滑油的質量監(jiān)控和換油指標109694 齒輪傳動裝置的潤滑方式1100 941 油浴潤滑1100 942 循環(huán)噴油潤滑1101 943 油霧潤滑1102 944 離心潤滑1102 945 潤滑脂潤滑1102 946 固體潤滑1103附錄1103參考文獻1108 第10章 齒輪內(nèi)在品質設計1109101 齒輪內(nèi)在品質設計總則1109 1011 齒輪受力狀態(tài)及損壞特性1109 1012 齒輪疲勞強度與材料熱處理質量等級1112 1013 硬齒面齒輪的應用1119102 齒輪材料的選擇1119 1021 齒輪用鋼材1119 1022 齒輪用鑄鐵1140 1023 齒輪用有色金屬1146103 齒輪熱處理工藝選擇1151 1031 熱處理冶金因素和工藝因素1151 1032 齒輪的熱處理工藝選擇1157104 齒輪熱處理缺陷及質量控制1178 1041 齒輪熱處理質量檢驗1178 1042 齒輪的熱處理質量控制1179參考文獻1182 第11章 齒輪傳動工程圖樣中的技術要求和技術條件1183111 概述1183112 技術要求的內(nèi)容和示例1184 1121 齒輪零件工作圖上的技術要求1184 1122 齒輪傳動裝置裝配圖上的技術要求1184 1123 齒輪技術要求示例1184113 鍛件的技術條件1185 1131 鍛件的技術條件和一般要求1185 1132 鍛件材料的化學成分1186 1133 鍛件的力學性能1187 1134 驗收、復驗和重新熱處理1188 1135 有關齒輪毛坯制造的技術條件標準1188114 鍛鋼件無損探傷技術條件1189 1141 鍛鋼件無損探傷技術條件和一般要求1189 1142 超聲波探傷及其質量等級1189 1143 磁粉探傷及其質量等級1191 1144 滲透探傷及其質量等級1192 1145 質量驗收等級的選擇1193 1146 有關無損探傷的技術條件標準1194115 熱處理技術要求在零件工作圖上的表示方法1194 1151 表示方法的一般規(guī)定1194 1152 正火、退火及淬火回火（含調質）零件的標注1195 1153 表面淬火零件的標注1196 1154 滲碳和碳氮共滲零件的標注1199 1155 滲氮零件的標注1200116 剛性轉子的平衡與許用不平衡1202 1161 轉子的不平衡與平衡1202 1162 不平衡及其校正1203 1163 轉子質量與許用不平衡量1204 1164 平衡品質等級與工作轉速和許用不平衡度的關系1205 1165 平衡品質的確定1207 1166 轉子許用不平衡量向校正平面的分配1208 1167 剩余不平衡量的確定1210 1168 計算實例1210 1169 轉子平衡品質等級在圖樣上的標注方法1211 11610 透平齒輪傳動的平衡1212117 齒輪裝置的噪聲驗收規(guī)范1212 1171 概述1212 1172 聲功率級的確定1213 1173 輻射聲壓級的確定1222 1174 聲學環(huán)境1224 1175 透平齒輪傳動裝置噪聲聲壓級規(guī)范1225 1176 德國VDI 2159標準中的噪聲評價1225118 齒輪裝置的振動驗收規(guī)范1226 1181 機械振動中的位移、速度和加速度1226 1182 振動測量方式和測量單位1227 1183 齒輪裝置試驗條件1227 1184 驗收值（等級）1227 1185 振動的主觀評價1229 1186 透平齒輪傳動裝置的振動規(guī)范1229119 齒輪傳動裝置的清潔度1230參考文獻1231 第12章 齒輪傳動裝置的藝術造型設計1232121 齒輪傳動裝置箱體設計基本要求1232122 齒輪傳動裝置藝術造型設計的特殊性1233123 齒輪傳動裝置造型設計的主要美學因素1234 1231 齒輪傳動裝置形式美特征1234 1232 構成形式美的因素（形態(tài)、色彩、材質、結構）1234124 齒輪傳動裝置造型設計的評價標準1237 1241 列項記分評價法1238 1242 模糊評價法1239125 齒輪傳動裝置造型設計的一般程序1240126 齒輪傳動裝置造型設計實例1241參考文獻1241"

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