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誰能幫我查一下關于齒輪傳動方面的知識，謝謝啦/水平面是不是側垂面

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誰能幫我查一下關于齒輪傳動方面的知識，謝謝啦
第19章齒輪傳動
第一節齒輪傳動的特點和類型
一、齒輪傳動的特點
齒輪傳動是最為廣泛的一種傳動形式，與其它傳動相比，具有傳遞的功率大、速度范圍廣、效率高、工作可靠、壽命長、結構緊湊、能保證恒定傳動比；缺點是制造及安裝精度要求高，成本高，不適于兩軸中心距過大的傳動 。
二、齒輪傳動分類
1、按軸線相互位置：平面齒輪傳動和空間齒輪傳動 。
平面齒輪傳動：按輪齒方向：直齒輪傳動，斜齒輪傳動和人字齒輪傳動；按嚙合方式：外嚙合、內嚙合和齒輪齒條傳動；
空間齒輪傳動：錐齒輪傳動、交錯軸斜齒輪傳動和蝸桿蝸輪傳動 。
2、按齒輪是否封閉：開式和閉式齒輪傳動
三、齒輪傳動的基本要求
1、傳動準確平穩；
齒廓嚙合基本定律：為保證齒輪傳動的瞬時傳動比保持不變，則兩輪不論在何處接觸，過接觸點所作兩輪的公法線必須與兩輪的連心線交于一定點 。定點C稱為節點，分別以O1、O2為圓心，過節點C所作的兩個相切的圓稱為節圓 。根據齒廓曲線滿足齒廓嚙合基本定律制出的齒輪有漸開線齒輪、擺線齒輪和圓弧線齒輪 。我們主要介紹漸開線齒輪 。
漸開線的有關概念：1、發生線在基圓上滾過的長度等于基圓上相應被滾過的弧長；2、發生線即漸開線的法線，它始終與基圓相切，故也是基圓的切線；3、同一基圓上生成的任意兩條反向漸開線間的公法線長度處處相等，任意兩條同向漸開線間的法向距離處處相等；4、漸開線的形狀取決于基圓的大小 ?；鶊A越小，漸開線越彎曲；基圓越大，漸開線越平直；5、基圓內無漸開線 。
2、承載能力高和較長的使用壽命 。
第二節漸開線齒輪的基本參數及幾何尺寸計算
一、各部分名稱
端平面：垂直于齒輪軸線的平面；
齒槽：相鄰兩輪之間的空間；
齒頂圓（da）、齒根圓（df）、齒槽寬（ek）、齒厚（sk）、齒頂高（ha）、齒根高（hf）、齒寬（p）、全齒高（h）
二、基本參數
1、模數m： ；2、壓力角：規定分度圓上的壓力角為標準壓力角 ；3、齒頂高系數： ；4、頂隙系數： ；5、齒數z：。當m、α不變時，z越大，db越大，漸開線越平直，若當z→∞時，db→∞，漸開線變成直線，齒輪變成齒條 。
標準齒輪：m、α、ha＊、c＊皆為標準值且e＝s 。
三、幾何尺寸計算
1、內齒輪與外齒輪比較：內齒輪的齒根即外齒輪的齒頂，內齒輪的齒頂即外齒輪的齒根；內齒輪的df＞da＞db；
2、齒條與齒輪比較：齒條的齒廓曲線為直線，齒輪的齒廓曲線為曲線（漸開線）；對應的圓都變為直線，如分度線、齒頂線、齒根線；嚙合角等于壓力角，等于齒形角 。齒條上所有輪齒的同側齒廓都互相平行，齒廓任意位置的齒距都等于分度線的齒距，即pk＝p＝πm 。
3、幾何尺寸計算（見書表35－3）
例1、已知：m＝7mm，z1＝21、z2＝37，α＝20°，正常齒，求其幾何尺寸 。
解：ha＊＝1，c＊＝0.25，
四、標準漸開線齒輪的公法線長度W
用游標卡尺的兩個卡腳跨越k個輪齒切于漸開線齒廓的A、B兩點，該兩點間的距離稱為被測齒輪跨k個齒的公法線長度，以W表示 。
所跨齒數k對測量準確程度影響很大，跨齒數太多或太少，都會造成測量不準確 。只有卡腳與齒廓在分度圓附近相切時，測出的公法線長度才準確 。
標準齒輪公法線長度的一般計算公式：
跨齒數的計算公式：
標準直齒圓柱齒輪的公法線長度和跨齒數也可查表35-4 。
例：已知m=3mm，z=20，α=20°求其公法線長度和跨齒數 。
解：1、查表法：得m=1mm，z=20時，k=3，W'=7.66042mm
故W標=3×W'=22.98126mm,
2、計算法：跨齒數：k=0.111z 0.5=2.72，取k=3
公法線長度：W=22.98075mm
第三節漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
漸開線齒廓能實現定傳動比這個結論，是指一對齒輪而言 。實際齒輪傳動是靠多對齒輪依次嚙合來實現的 。這多對齒輪必須滿足正確嚙合條件，才能保證傳動時，每對輪齒都能正確地嚙合 。同時，這多對輪齒，還必須滿足連續傳動條件，才能保證一對輪齒將要脫離嚙合時，后一對輪齒能馬上進入嚙合以使齒輪能連續傳動 。
1、正確嚙合條件： ；2、連續傳動條件：重合度ε≥1
重合度是齒輪傳動的重要指標之一 。重合度越大，說明同時嚙合的輪齒對數越多，不僅傳動平穩，也提高了齒輪傳動的承載能力 。
3、標準中心距
當一對齒輪傳動時，一個齒輪節圓上的齒槽寬與另一齒輪節圓上的齒厚之差，稱為齒側間隙（側隙） 。側隙有利于齒面潤滑，可補償加工與裝配誤差、輪齒的熱變形等 。由于側隙實際上很小，在計算幾何尺寸時都不考慮，可認為是無側隙嚙合 。兩輪的分度圓相切，節圓與各自的分度圓重合 。標準中心距即指標準安裝時的中心距
實際由于制造、安裝、磨損等原因，往往使實際中心距與標準中心距不一致 。，節圓大于分度圓，嚙合角大于壓力角；，節圓小于分度圓，嚙合角小于壓力角 。
節圓與分度圓的區別：節圓、壓力角是一對齒輪嚙合時才存在的參數，分度圓無論齒輪傳動與否都存在，它是單個齒輪固有的幾何參數 。
第四節漸開線齒輪的切齒原理
漸開線齒輪最常用的切齒方法為范成法和仿形法 。
仿形法在普通銑床上進行，常用的工具有盤形銑刀的指形銑刀 。因為m、α一定，漸開線形狀取決于齒數z的多少，但不可能對每一種齒數配一把銑刀，既不經濟也不現實 。目前只有八把銑刀 。缺點是加工精度低，生產不能連續進行，生產效率低，不宜成批生產 。
范成法是利用一對無側隙嚙合的齒輪作定傳動比傳動這一原理來加工齒輪的 。齒輪加工機床所提供的定傳動比傳動稱為范成運動 。常用的加工工具有齒輪插刀、齒條插刀及齒輪滾刀 。
第五節漸開線齒輪的根切、最少齒數及變位齒輪
當用范成法加工齒數較少的齒輪，當刀具的齒頂線與嚙合線的交點超過了嚙合極點N1時，會出現輪齒根部的漸開線齒廓被部分切除的現象 。這種現象稱為根切 。
嚴重的切齒干涉，不僅削弱輪齒的彎曲強度，也將減小齒輪傳動的重合度，應設法避免 。為避免根切，應使所設計直齒輪的齒數大于17，在輪齒彎曲強度足夠的條件下，允許齒根部分有輕微根切時，最少齒數可取為14 。
二、變位齒輪
1、標準齒輪傳動的缺點：結構不夠緊湊；難以配湊中心距；承載能力較低 。
2、變位齒輪
變位修正法：將齒條刀具相對輪坯移動一段距離xm切制輪坯的方法 。刀具向遠離輪坯的方向移動，稱為正變位；向靠近輪坯的方向移動，則稱為負變位 。用變位修正法切制的齒輪稱為變位齒輪 。
因為齒條刀具中與分度線平行的任一直線上的齒距，模數和壓力角都相等，又，所以如采用變位修正，變位齒輪的齒距、模數、壓力角及基圓參數不變 。
變位齒輪的特點：
1）刀具正變位，s和sf增大，承載能力提高；負變位，s和sf減小，齒根變曲強度降低；
2）正變位修正可避免切齒干涉，負變位增加了切齒干涉的機會；
3）正變位：da、df、ha增大，hf、sa、e減小
負變位：da、df、ha減小，hf、sa、e增大
3．變位齒輪傳動的類型：根據變位系數之和，變位齒輪傳動可分為高度變位齒輪傳動和角度變位齒輪傳動 。
1、高度變位齒輪傳動：
兩齒輪變位系數之和 的傳動稱為高度變位齒輪傳動 。高度變位齒輪傳動的中心距等于標準齒輪標準安裝的中心距，節圓與分度圓重合，所以高度變位齒輪不能用于配湊中心距 。
為避免齒數較少的小齒輪產生根切，在高度變位齒輪傳動中，小齒輪應采用正變位修正，而大齒輪則為負變位 。為使兩輪都不產生根切，高度變位齒輪傳動應滿足的齒數條件是
2、角度變位齒輪傳動
兩齒輪的變位系數和 的傳動，稱為角度變位齒輪傳動 。它有兩種類型：
（1）正傳動( >0)：一對正傳動變位齒輪的實際中心距大于標準中心距，實際壓力角大于標準壓力角 。因此只要恰當地選擇變位系數，就可得到所需的中心距，這就是配湊中心距的方法 。正傳動在任何齒數和的情況下都可采用，它比高度變位齒輪傳動結構更為緊湊 。再者，正傳動中兩齒輪都可采用正變位，使兩齒根均變厚，可進一步提高承載能力 。
（2）負傳動( <0)：一對負傳動變位齒輪傳動的實際中心距小于標準中心距，實際壓力角大于標準壓力角 。所以只要選取適當的變位系數，便可配湊成小于標準傳動的所需中心距 。負傳動的齒數條件是 ,這類傳動的特點剛好與正傳動相反，缺點很多，除非配湊中心距需要，一般很少采用 。
第六節齒輪傳動的精度
我國現行的國家標準為GB10095—88按標準規定，齒輪傳動的精度等級都分為12級 。精度從1級到12級依次降低 。常用的為5到9級 。齒輪傳動的精度等級由三方面組成：第 公差組；第 公差組；第Ⅲ公差組 。選擇齒輪精度時，應以傳動的用途、傳遞功率的大小、齒輪的圓周速度及工作條件等為依據，并參考同類機械進行具體選擇 。
一般情況下，齒輪的三個公差組選用相同的精度等級 。標準規定根據齒輪使用要求的不同，允許對三個公差組選用不同的精度等級 。
考慮到齒輪受熱膨脹、貯存潤滑油及補償齒輪傳動受力后的彈性變形和制造誤差等因素，要求齒輪嚙合時非工作齒面間應有一定的間隙 。側隙大小與中心距偏差、齒厚偏差有關 。標準中規定了14種齒厚偏差，分別用字母C、D、E…R、S代表其公差范圍，具體數據可查有關手冊 。
在齒輪工作圖上應標注齒輪的精度等級和齒厚偏差(或公法線平均長度偏差)的字母代號 。
標記示例：1)7—6—6 GMGB10095—88：表示齒輪第 公差組精度為7級，第 公差組精度等級為6級，第Ⅲ公差組 精度等級為6級，齒厚上偏差為G，下偏差為M(或公法線上偏差為G，下偏差為M) 。2)8—FLGB10095—88：齒輪的三個公差組精度均為8級，齒厚上偏差為F，齒厚下偏差為L 。
根據工作要求和生產規模，每個齒輪需對其三個公差組各選若干項目驗收和檢定 。例如圖35—24 所示，齒圈徑向跳動和公法線長度變動的一組檢驗用以控制運動精度；齒形及齒距偏差的一組檢驗用以控制平穩性精度；齒向公差用以控制單個齒輪的接觸精度 。此外，一對齒輪傳動中心距的公差和箱體軸線平行度公差也必須在相應的零件圖和裝配圖上標注，以控制一對齒輪的接觸精度 。各組精度的具體檢驗項目及公差值可查閱有關設計手冊 。在圖紙上標注公法線長度及其公差，這是控制齒側間隙的一項指標 。用此法測量簡便，應用比較廣泛 。公法線長度公差是根據圖紙上所注齒厚偏差代號從設計手冊中直接查取(圖35—24 中所注數值 是根據GJ代號直接查的) 。
上述齒輪精度的檢驗項目和齒側間隙檢測以及齒輪各項參數列成表格形式，稱為齒輪的技術特性表，列于圖紙的右上側，作為工作圖的一項主要內容 。
齒輪安裝基準孔(或軸)應具有足夠的精度，齒輪各主要表面要求的表面粗糙度 值，都可直接從表35—8 中查取 。
齒輪端面作為加工和安裝的基準，應規定其端面跳動公差 。齒頂圓直徑若用于加工定位和找正應控制其外徑跳動公差，若用于測量基準(如測量固定弦齒厚)，除應控制其外徑跳動公差外，還應控制其外徑尺寸公差，公差數值查表38—9 。
在圖35—24齒輪零件工作圖中，齒頂圓直徑公差根據7級齒輪精度查出其公差為IT8，再查公差表得出。齒頂圓徑向跳動為0.63。又因 ,故跳動為 mm 。同理得出基準端面軸向跳動為0.018mm 。精度、公差和表面粗糙度在齒輪零件工作圖上的標注示例，見圖35—24 。
第七節齒輪的失效形式及計算準則
一、齒輪的失效形式
齒輪的失效，一般是輪齒失效，常見的失效形式有五種：
1、輪齒折斷：當彎曲應力超過彎曲疲勞極限，輪齒重復受載后，齒根處就會產生疲勞裂紋，并逐漸擴展，致使輪齒折斷 。這種折斷稱為疲勞折斷 。輪齒受到短時意外的嚴重過載或沖擊載荷作用也易造成突然折斷 。這種折斷稱為過載折斷 。
2、齒面疲勞點蝕：輪齒工作時，當齒面接觸應力超過材料的接觸疲勞極限時，在載荷的多次重復作用下，齒面的表層會產生細微的疲勞裂紋，裂紋的蔓延、擴展，造成許多微粒從工作表面上脫落下來，在表面出現許多月牙形的淺坑，這使齒輪不能正常工作而失效 。這種失效稱為齒面疲勞點蝕 。疲勞點蝕一般出現在齒根表面靠近節線處 。齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關 。齒面硬度越高，抗點蝕能力越強 。
3、齒面膠合：高速重載的齒輪傳動，當嚙合區的溫度升高，會破壞潤滑油的作用，使之不能良好地潤滑而導致齒面粘結在一起 。
4、齒面磨損：在載荷作用下，齒面會產生磨損，使齒側間隙增大，齒根厚度減小，從而產生沖擊和噪聲 。對于開式齒輪傳動，齒面磨損是它不可避免的失效形式 。
5、齒面塑性變形：在重載作用下，當齒面硬度不夠時，會產生一定的塑性變形 。
二、齒輪傳動的計算準則
計算準則：按彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度計算幾何尺寸和驗算承載能力 。
具體設計設計準則見書574頁 。
第八節齒輪材料及熱處理方式
制造齒輪常用的材料有鍛鋼和鑄鋼，其次是鑄鐵，在特殊情況下也可采用有色金屬和非金屬材料 。
鍛鋼的強度比直接采用軋制鋼材好，重要齒輪都采用鍛鋼 。從齒面硬度和制造工藝來分，可把鋼制齒輪分為軟齒面和硬齒面齒輪 。軟齒面齒輪是調質或正火后進行精加工，齒面硬度較小，承載能力不高，但其制造工藝較簡單，適用于一般機械傳動 。硬齒面齒輪在精加工后進行熱處理，硬度較高，承載能力也較軟齒面齒輪大，但制造工藝復雜，一般用于高速重載及結構要求緊湊的機械中 。
當齒輪的直徑大于500mm，輪坯不宜于鍛造，可采用鑄鋼，但其精加工前要進行正火處理 。
鑄鐵的鑄造性能好，，但抗彎強度和耐沖擊性較差，自身所含石墨能起一定潤滑作用 。非金屬材料適用高速小功率及精度要求不高的齒輪傳動 。
齒輪常用的熱處理方式有表面淬火、滲碳淬火、氮化、調質和正火，其中前三種處理得到的齒面是硬齒面，后兩種處理得到的是軟齒面 。表面淬火是將鋼件表面進行淬火，而心部仍保持原先的組織的一種熱處理方法；滲碳淬火是向鋼件的表面滲入碳原子再采用淬火加低溫回火的工藝，鋼件的表面有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持一定強度和較高的韌性 。氮化是向鋼表面滲入氮原子的過程，其目的是提高鋼的表面硬度和耐磨性以及提高疲勞強度和耐蝕性 。
第九節直齒圓柱齒輪的強度計算
一、受力分析
為了計算齒輪強度，首先應確定作用在齒輪上的力 。
直齒輪傳動時需加潤滑油潤滑齒輪，則齒面間摩擦力很小，可忽略不計 。輪齒間相互作用的總壓力是法向力，它可分解為切向力Ft和徑向力Fr 。切向力的方向在主動輪上與圓周速度方向相反，在從動輪上相同 。徑向力在嚙合處指向各自的輪心 。
切向力： ；徑向力： ；
法向力： ；其中
二、計算載荷
理論上名義載荷Ft應沿齒寬均勻分布，但由于軸和軸承的變形、傳動裝置的制造、安裝誤差等原因，載荷沿齒寬分布并不是均勻的，即出現載荷集中現象 。此外，由于原動機和工作機的特性不同，齒輪制造誤差以及輪齒變形等原因，還會引起附加動載荷 。精度越低，圓周速度越高，附加動載荷越大 。因此計算齒輪強度時，通常用計算載荷Ftc代替名義載荷Ft 。
，
KA－使用系數，考慮原動機和工作機特性等外部因素引起的動力載荷而引入的系數；
Kv－動載系數，考慮到齒輪副在嚙合過程中因嚙合誤差而引起動載荷或沖擊而引入的系數；
Kα－齒間載荷分布系數，考慮同時嚙合的各對齒輪間載荷分配不均勻而引入的系數；
Kβ－齒向載荷分布系數，考慮載荷沿齒寬方向分布不均勻布引入的系數 。
三、直齒圓柱齒輪傳動的強度計算
1、軟齒面齒輪的設計公式
設計用公式：，mm
驗算用公式：，MPa
ZE－材料彈性系數，考慮配對齒輪材料的彈性模量和泊松比對接觸應力的影響
ZH－節點區域系數，考慮節點處齒面形狀對接觸應力的影響
Zε－重合度系數，
T1－小齒輪傳遞的名義轉矩，單位：
b－工作齒寬，d1－小齒輪分度圓直徑，
u－齒數比，一般等于傳動比i；
〔σH〕－許用接觸應力，計算時取兩齒輪中較小者
Zβ－螺旋角系數，YFS－復合齒形系數
Yε－重合度系數，
2、硬齒面齒輪的設計公式
設計用公式：，mm
驗算用公式：，MPa
四、許用應力
，Mpa，，MPa
σHlim－失效概率為1%時，齒輪的接觸疲勞極限
σFlim－失效概率為1%時，齒輪的彎曲疲勞極限，對于長期雙向運轉的齒輪傳動，應將此值乘以0.7
SH，SF－最小安全系數
ZN，YN－壽命系數 。為簡化計算又便于安全，以無限循環考慮，取二者皆為1，若齒輪傳動為有限壽命，則二者為大于1的數值，具體計算方法可查閱有關資料 。
Y－尺寸系數，考慮由于齒輪尺寸增大使材料強度降低而引入的系數 。
第十節直齒輪傳動的設計步驟和方法
設計直齒輪傳動時，已知條件有：齒輪傳動的功率和轉矩，傳動比，工作機和原動機的類型及特性，傳動的結構要求及其它
用要求和環境條件等 。
設計步驟：
1、確定齒輪材料，熱處理方法及精度等級
根據題中所給的使用條件、結構要求等選擇，一般按工作機的要求和齒輪的圓周速度確定精度等級 。
2、初步選取主要參數：1)齒數z1和模數m
當中心距一定時，齒數越多，傳動越平穩，噪聲也越小，輪齒加工量也少，但齒數多，模數相應減小，使齒輪彎曲強度降低 。
軟齒面閉式齒輪傳動的承載能力主要取決于齒面接觸疲勞強度，因此在滿足彎曲疲勞強度的前提下，齒數可選多些，模數可選小些，從而提高傳動的平穩性，并減少輪齒加工量，一般可取z1=24~40 。硬齒面閉式齒輪傳動及開式傳動的承載能力主要取決于齒根彎曲疲勞強度，模數宜選大些，齒數宜選少些，從而控制齒輪傳動尺寸不必要的增加，一般可取z1=17~24 。
1）齒寬系數ψd和齒寬b
由強度計算公式知，ψd越大，承載能力越大，徑向尺寸越小，速度也越低，但ψd過大，齒寬增大，又會使齒面上的載荷分布更趨不均勻，出現載荷集中現象 。故ψd應取適當值 。
圓柱齒輪的計算齒寬b2=ψdd1，并加以圓整 。為防止兩齒輪因裝配引起的軸向錯位而導致嚙合齒寬減小，一般mm
2）、齒數比u
u不宜過大，否則大、小尺寸相差懸殊，增大了傳動裝置的結構尺寸 。一般對于直齒輪傳動u≤5 。斜齒輪u≤6~7 。
3、載荷計算1）、名義轉矩T1；2）、載荷系數。
4、按強度條件計算d1或m；5、幾何尺寸計算；6、承載能力驗算；7、齒輪結構設計；8、繪零件工作圖 。
例：試設計帶式輸送機單級直齒輪減速器高速級齒輪傳動 。已知條件為：傳遞的名義功率P=12KW，小齒輪轉速n1=960r/min，齒數比u=3；單向運轉，傳動尺寸無嚴格限制；電動機驅動 。
解：因傳動尺寸無嚴格限制，傳動的功率也不大，故選用常用材料和熱處理方式 。大小齒輪均選用45號鋼，小齒輪調質，HB=240；大齒輪調質（正火），HB=220 。帶式輸送機為一般機械，速度不高，選8級精度 。計算步驟如下 。
1、齒面接觸強度設計
1）確定齒數：選z1=24，z2=uz1=72
計算項目 計算內容 計算結果
1.齒面接觸強度設計
1)確定齒數
2）求載荷系數
3)計算轉矩
4)許用接觸應力[σH]
選 ,
由式=
查表7-10取使用系數
初估圓周速度 ,
由圖7-26查得動載系數
由式
由圖7-27查得齒間載荷分配系數
查表7-13，取
由圖7-28查得齒向載荷分配系數
由式= = mm
由式[σH]
查表7-12，按一般可靠性，取
由圖7-31，取 MPa，
Mpa
MPa，MPa
取兩者中較小值進行計算 。
N?mm
MPa
5)計算小齒輪
分度圓直徑
6)驗算速度
7)修正載荷系數K及
8)修正小輪直徑
2