齿轮传动发展概述

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1、齿轮传动设计培训参考书目濮良贵，纪名刚.机械设计（第七版）.北京：高等教育出版社，2001、6黄平，朱文坚.机械设计基础.广州：华南理工大学出版社，2003、4黄华梁，彭文生.机械设计基础（第三版）.北京：高等教育出版社姜洪源.机械设计试题精选与答题技巧.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003、12——2004、6——齿轮传动设计培训第一部分：齿轮传动发展概述2004、6一、齿轮传动发展概述齿轮传动是现代机械中应用最广泛的一种传动，也是历史上应用最早的传动机构之一。自18世纪工业革命以来，齿轮技术迅速发展，尤其

2、是近40年来齿轮技术在各个方面都有了很大的发展。7:47AM3一、齿轮传动发展概述目前的齿轮传动：传递功率可达：125000KW圆周速度可达：300m/s转速可达：105r/min重载齿轮的寿命可达30年以上目前齿轮减速箱：传动比可达：38851677效率可达：0.995箱内温度可达：538℃7:47AM4一、齿轮传动发展概述在齿轮大小尺寸方面：分度圆直径可从不到50μm到几十米，甚至可达百米以上齿轮模数从0.04mm直到100mm齿轮齿数从特殊的齿数1或2直至可达数千齿9/1/20215我国汉代发明的指南车应

3、用的齿轮：用木料制造或者金属铸成的只能传递轴间回转运动，不能保证传动的平衡性承载能力也很小一、齿轮传动发展概述1、齿轮廓曲线9/1/20216随着生产的发展，齿轮运转平衡性受到重视。在1674年丹麦天文学家罗默提出外摆线作为齿廓，以便得到运转平衡的齿轮：加工困难对中心距误差十分敏感现在也仅用于特殊机械行业，如表业和泵业中一、齿轮传动发展概述1、齿轮廓曲线9/1/202171765年瑞士数学家欧拉建议采用以渐开线作为齿廓的曲线这是目前绝大部分机械所采用的齿廓渐开线作为齿廓具有许多优点（将在后续课程中详细阐述）缺点

4、：重载方面其承载能力受齿轮机构尺寸限制和接触形式影响，很难大幅度提高。一、齿轮传动发展概述1、齿轮廓曲线9/1/202181923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮，1955年前苏联诺维科夫对圆弧齿廓进行了深入研究，之后圆弧齿廓得以生产应用：在高速重载方面有很大提高圆弧齿廓齿轮弯曲强度不高，且须做成斜齿轮。一、齿轮传动发展概述1、齿轮廓曲线9/1/20219一种新的齿形逻辑齿轮是由日本学者小守勉提出齿形不是象渐开线齿轮的齿形那样由单一的曲线构成,而是由许多不同的微段曲线连接而成的采用对称的凸凹啮合形式,克服

5、了渐开线的凸凹啮合形成而导致齿轮表面耐久性差,承载力低,在许多机构中应用受到一定限制这一缺陷而且微段曲线的接合在啮合时的相对曲率为零,基本上实现滚动摩擦,大大增加齿轮的齿面接触疲劳强度一、齿轮传动发展概述1、齿轮廓曲线9/1/202110行星齿轮传动是近几十年发展起来的新型传动型式重量轻体积小,结构紧凑传动比范围大承载能力高，效率高输入—输出的同轴性对于改进产品的整体结构布局,节省占地面积有显著的优越性一、齿轮传动发展概述2、行星齿轮传动9/1/202111重庆钢铁设计院成功研制出三环减速器及单(双)环减速器。

6、少齿差活齿传动早在30年代就有人提出构想，直到60年代美、英、日等国家先后进行了制造应用。我国是70年代起步研究的，80年代已有很大进展。一、齿轮传动发展概述2、行星齿轮传动谐波齿轮、活齿少齿差传动,摆线针轮等为代表的各种新型的行星齿轮机构,近年来很有发展前途。我国著名机械学家朱景梓教授在1956年提出双曲柄输入式少齿差的传动结构。9/1/202112节能、节材、传递动力大能满足各种机械与机构变速运动理想的动力广泛应用于航天航空、汽车船舶、轻重工业机械、仪器仪表等变速运动装置能产生巨大的社会效益和经济效益。一、

7、齿轮传动发展概述3、非圆齿轮传动非圆齿轮技术的设想30年代由德国一位械专家提出,这项高科技一直成为世界机械学家研究攻关的热点。9/1/202113其设计和制造比较困难，半个世纪以来未能得到广泛应用。随着计算机的飞速发展，CAD&CAM技术使非圆齿轮的设计和加工变得容易，非圆齿轮的实际应用也日益增多。一、齿轮传动发展概述3、非圆齿轮传动9/1/202114机械设备向高速度、大功率、高精度方向的发展对齿轮机构的传动性能、使用寿命、结构优化等方面提出了新的更高的要求促进了对齿轮啮合的原理、新的结构、新的齿形及其新的传

8、动型式等领域的研究。一、齿轮传动发展概述4、齿轮传动发展方向9/1/202115由于地球环境问题,工业形态不得不改变,微形机械已越来越受到人们的关注。微型机械是指能够进行微细作业,或者在狭小空间中作业的,具有高级功能的微型机器或微型机器人。美国威斯康星—麦迪逊大学电子工程学教授的研究小组第一个研制出一系列直径为50～200μm,高200～500μm的镍质齿轮,这些齿轮连在一起形成轮系。