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(zhì)設計，齒輪工程圖樣中的技術(shù)要求和齒輪傳動裝置的藝術(shù)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(shù)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)隙335 473 齒輪、齒輪副誤差及側(cè)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(cè)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(cè)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(diào)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(jié)構(gòu)和工作圖537 5181 錐齒輪結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)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(gòu)件的結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)、維護989 891 儲藏、運輸989 892 安裝990 893 試運轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)設計1109101 齒輪內(nèi)在品質(zhì)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(zhì)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(zhì)量控制1178 1041 齒輪熱處理質(zhì)量檢驗1178 1042 齒輪的熱處理質(zhì)量控制1179參考文獻1182 第11章 齒輪傳動工程圖樣中的技術(shù)要求和技術(shù)條件1183111 概述1183112 技術(shù)要求的內(nèi)容和示例1184 1121 齒輪零件工作圖上的技術(shù)要求1184 1122 齒輪傳動裝置裝配圖上的技術(shù)要求1184 1123 齒輪技術(shù)要求示例1184113 鍛件的技術(shù)條件1185 1131 鍛件的技術(shù)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(shù)條件標準1188114 鍛鋼件無損探傷技術(shù)條件1189 1141 鍛鋼件無損探傷技術(shù)條件和一般要求1189 1142 超聲波探傷及其質(zhì)量等級1189 1143 磁粉探傷及其質(zhì)量等級1191 1144 滲透探傷及其質(zhì)量等級1192 1145 質(zhì)量驗收等級的選擇1193 1146 有關無損探傷的技術(shù)條件標準1194115 熱處理技術(shù)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(diào)質(zhì)）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(zhuǎn)子的平衡與許用不平衡1202 1161 轉(zhuǎn)子的不平衡與平衡1202 1162 不平衡及其校正1203 1163 轉(zhuǎn)子質(zhì)量與許用不平衡量1204 1164 平衡品質(zhì)等級與工作轉(zhuǎn)速和許用不平衡度的關系1205 1165 平衡品質(zhì)的確定1207 1166 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子平衡品質(zhì)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(shù)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(shù)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(gòu)成形式美的因素（形態(tài)、色彩、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)）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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