机械传动-机械设计手册-第六版-单行本

第14篇带链传动

第1章带传动14-3

1带传动的类型、特点与应用14-3

2V带传动14-4

2.1带14-4

2.2带轮14-7

2.3设计计算（摘自GB/T 13575.1—2008、JB/ZQ 4175—2006、GB/T 13575.2—2008、GB/T15531—2008）14-11

3多楔带传动14-27

3.1带14-27

3.2带轮14-28

3.3设计计算（摘自JB/T 5983—1992）14-29

4平带传动14-35

4.1普通平带14-35

4.2带轮14-36

4.3设计计算14-37

5同步带传动14-42

5.1同步带主要参数14-42

5.2带14-43

5.3带轮14-48

5.4设计计算14-59

6带传动的张紧及安装14-93

6.1张紧方法及安装要求14-93

6.2初张紧力的检测14-94

6.2.1V带的初张紧力（摘自GB/T 13575.1—2008、GB/T 13575.2—2008）14-94

6.2.2多楔带的初张紧力（摘自JB/T 5983—1992）14-95

6.2.3平带的初张紧力14-95

6.2.4同步带的初张紧力（摘自GB/T 11361—2008、JB/T 7512.3—1994）14-96

第2章链传动14-98

1短节距传动用精密滚子链14-98

1.1滚子链的基本参数与尺寸（摘自GB/T 1243—2006）14-98

1.2滚子链传动设计计算14-101

1.2.1滚子链传动的一般设计计算内容和步骤（摘自GB/T 18150—2006）14-101

1.2.2滚子链的静强度计算14-105

1.2.3滚子链的耐疲劳工作能力计算14-106

1.2.4滚子链的耐磨损工作能力计算14-107

1.2.5滚子链的抗胶合工作能力计算14-108

1.3滚子链链轮14-108

2齿形链传动14-113

2.1齿形链的分类14-113

2.2齿形链的基本参数与尺寸（摘自GB/T 10855—1989）14-114

2.3齿形链传动设计计算14-116

2.4齿形链链轮（摘自GB/T 10855—2003）14-123

3链传动的布置、张紧及润滑14-133

3.1链传动的布置14-133

3.2链传动的张紧与安装14-133

3.2.1链传动的张紧与安装误差14-133

3.2.2新型橡胶弹簧张紧器14-136

3.3链传动的润滑14-138

参考文献14-141



第15篇 齿轮传动

第1章渐开线圆柱齿轮传动15-12

1渐开线圆柱齿轮的基本齿廓和模数系列（摘自GB/T 1356—2001）15-13

1.1渐开线圆柱齿轮的基本齿廓 （摘自GB/T 1356—2001）15-13

1.1.1范围15-13

1.1.2标准基本齿条齿廓15-14

1.1.3不同使用场合下推荐的基本齿条15-14

1.1.4GB 1356所作的修改15-15

1.2渐开线圆柱齿轮模数15-18

1.2.1模数（摘自GB／T 1357—2008）15-18

1.2.2径节15-19

1.2.3双模数制齿轮与双径节齿轮15-19

2渐开线圆柱齿轮传动的参数选择15-19

3变位齿轮传动和变位系数的选择15-23

3.1齿轮变位的定义15-23

3.2变位齿轮原理15-25

3.3变位齿轮传动的分类和特点15-26

3.4选择外啮合齿轮变位系数的限制条件15-28

3.5外啮合齿轮变位系数的选择15-29

3.5.1变位系数的选择方法15-29

3.5.2选择变位系数的线图15-29

3.5.3选择变位系数的线图（摘自DIN 3992德国标准）15-31

3.5.4等滑动率的计算15-33

3.5.5AGMA 913-A98关于变位系数选取15-36

3.5.6齿根过渡曲线15-37

3.6内啮合齿轮的干涉15-40

3.7内啮合齿轮变位系数的选择15-44

4渐开线圆柱齿轮传动的几何计算15-45

4.1标准齿轮传动的几何计算15-45

4.2高变位齿轮传动的几何计算15-46

4.3角变位齿轮传动的几何计算15-47

4.4齿轮与齿条传动的几何计算15-50

4.5交错轴斜齿轮传动的几何计算15-52

4.6几何计算中使用的数表和线图15-53

4.7ISO 21771：2007几何计算公式15-58

5渐开线圆柱齿轮齿厚的测量计算15-65

5.1齿厚测量方法的比较和应用15-65

5.2公法线长度（跨距）15-66

5.3分度圆弦齿厚15-76

5.4固定弦齿厚15-80

5.5量柱（球）测量距15-82

5.6ISO 21771：2007齿厚相关计算公式15-83

5.6.1齿厚与齿槽宽15-83

5.6.2跨齿距15-84

5.6.3法向弦齿厚和弦齿高15-87

5.6.4固定弦15-88

5.6.5量球（棒）测量15-88

5.6.6双啮中心距15-93

6圆柱齿轮精度15-93

6.1适用范围15-94

6.2齿轮偏差的代号及定义15-95

6.3齿轮精度等级及其选择15-98

6.3.1精度等级15-98

6.3.2精度等级的选择15-98

6.4齿轮检验15-100

6.4.1齿轮的检验项目15-100

6.4.25级精度的齿轮公差的计算公式15-101

6.4.3齿轮的公差15-101

6.5齿轮坯的精度15-119

6.5.1基准轴线与工作轴线之间的关系15-119

6.5.2确定基准轴线的方法15-119

6.5.3基准面与安装面的形状公差15-119

6.5.4工作轴线的跳动公差15-121

6.6中心距和轴线的平行度15-121

6.6.1中心距允许偏差15-121

6.6.2轴线平行度偏差15-121

6.7齿厚和侧隙15-122

6.7.1侧隙15-123

6.7.2齿厚公差15-124

6.7.3齿厚偏差的测量15-125

6.8轮齿齿面粗糙度15-125

6.8.1图样上应标注的数据15-126

6.8.2测量仪器15-126

6.8.3齿轮齿面表面粗糙度的测量15-127

6.9轮齿接触斑点15-128

6.9.1检测条件15-129

6.9.2接触斑点的判断15-129

6.10新旧标准对照15-130

6.11ISO/DIS 1328-1：201115-133

7齿条精度15-138

8渐开线圆柱齿轮承载能力计算15-139

8.1可靠性与安全系数15-140

8.2轮齿受力分析15-141

8.3齿轮主要尺寸的初步确定15-142

8.3.1齿面接触强度15-142

8.3.2齿根弯曲强度15-142

8.4疲劳强度校核计算（摘自GB/T 3480—1997）15-143

8.4.1齿面接触强度核算15-143

8.4.2轮齿弯曲强度核算15-165

8.4.3齿轮静强度核算15-185

8.4.4在变动载荷下工作的齿轮强度核算15-186

8.4.5薄轮缘齿轮齿根应力基本值15-187

8.5开式齿轮传动的计算15-188

8.6计算例题15-188

9渐开线圆柱齿轮修形计算15-193

9.1齿轮的弹性变形修形15-193

9.2齿轮的热变形修形15-198

10齿轮材料15-202

10.1齿轮用钢15-202

10.2齿轮用铸铁15-208

10.3齿轮用铜合金15-210

11圆柱齿轮结构15-214

12圆柱齿轮零件工作图15-219

12.1需要在工作图中标注的一般尺寸数据15-220

12.2需要在参数表中列出的数据15-221

12.3其他15-221

12.4齿轮工作图示例15-221

13齿轮润滑15-224

13.1齿轮润滑总体介绍15-224

13.2齿轮传动的润滑形式和齿轮润滑方式的选择15-225

13.2.1齿轮润滑形式15-225

13.2.2齿轮润滑方式15-226

第2章圆弧圆柱齿轮传动15-228

1概述15-228

1.1圆弧齿轮传动的基本原理15-228

1.2圆弧齿轮传动的特点15-230

1.3圆弧齿轮的加工工艺15-231

1.4圆弧齿轮的发展与应用15-231

2圆弧齿轮的模数、基本齿廓和几何尺寸计算15-232

2.1圆弧齿轮的模数系列15-232

2.2圆弧齿轮的基本齿廓15-232

2.2.1单圆弧齿轮的滚刀齿形15-232

2.2.2双圆弧齿轮的基本齿廓15-233

2.3圆弧齿轮的几何参数和尺寸计算15-234

2.4圆弧齿轮的主要测量尺寸计算15-236

3圆弧齿轮传动的精度和检验15-237

3.1精度标准和精度等级的确定15-237

3.2齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号（摘自GB/T 15753—1995）15-238

3.3公差分组及其检验15-241

3.4检验项目的极限偏差及公差值（摘自GB/T 15753—1995）15-242

3.5齿坯公差（摘自GB/T 15753—1995）15-247

3.6图样标注及应注明的尺寸数据15-248

4圆弧齿轮传动的设计及强度计算15-250

4.1基本参数选择15-250

4.2圆弧齿轮的强度计算15-251

4.2.1双圆弧齿轮的强度计算公式15-252

4.2.2单圆弧齿轮的强度计算公式15-252

4.2.3强度计算公式中各参数的确定方法15-253

5圆弧圆柱齿轮设计计算举例15-261

5.1设计计算依据15-261

5.2高速双圆弧齿轮设计计算举例15-262

5.3低速重载双圆弧齿轮设计计算举例15-265

第3章锥齿轮传动15-268

1锥齿轮传动的基本类型、特点及应用15-268

2锥齿轮的变位与齿形制15-270

2.1锥齿轮的变位15-270

2.2锥齿轮的齿形制15-271

3锥齿轮传动的几何计算15-272

3.1直线齿锥齿轮传动的几何计算15-272

3.2弧齿锥齿轮传动的几何计算15-277

3.3摆线等高齿锥齿轮传动的几何计算15-283

4新型“非零”分度锥综合变位锥齿轮齿形制及其几何计算15-293

4.1新型锥齿轮特征及齿形制15-293

4.2新型锥齿轮的几何计算15-296

4.3锥齿轮“非零变位正传动”的专利说明15-297

5轮齿受力分析15-298

5.1作用力的计算15-298

5.2轴向力的选择设计15-299

6锥齿轮传动的强度计算15-300

6.1主要尺寸的初步确定15-300

6.2接触强度校核计算（摘自GB/T 10062.2—2003）15-304

6.3弯曲强度校核计算（摘自GB/T 10062.3—2003）15-308

7锥齿轮精度（摘自GB/T 11365—1989）15-310

7.1定义及代号15-310

7.2精度等级15-314

7.3齿轮的检验与公差15-314

7.4齿轮副的检验与公差15-314

7.5齿轮副侧隙15-315

7.6图样标注15-315

7.7齿轮公差与极限偏差数值15-316

7.8齿坯公差15-328

7.9应用示例15-329

7.10齿轮的表面粗糙度15-330

8结构设计15-330

8.1锥齿轮支承结构15-330

8.2锥齿轮轮体结构15-332

9设计方法与产品开发设计15-333

9.1设计方法简述15-333

9.2锥齿轮传动品质的分析15-334

9.3锥齿轮设计的选型15-334

9.4强化设计及实例15-336

9.5柔化设计及实例15-339

9.6小型化设计及实例15-340

10工作图规定及其实例15-345

10.1工作图规定15-345

10.2零件图实例15-346

10.3含锥齿轮副的装配图实例15-346

11附录15-351

11.1弧齿锥齿轮切齿方法15-351

11.2常见锥齿轮加工机床的加工范围15-351

11.3ANSI/AGMA 2005—B88与GB/T 11365—1989锥齿轮精度等级对照15-352

11.4锥齿轮传动的基本形式15-354

第4章蜗杆传动15-355

1常用蜗杆传动的分类及特点15-355

2圆柱蜗杆传动15-358

2.1圆柱蜗杆传动主要参数的选择15-358

2.2圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算15-382

2.3圆柱蜗杆传动的受力分析15-383

2.4圆柱蜗杆传动强度计算和刚度验算15-384

2.5圆柱蜗杆传动滑动速度和传动效率计算15-387

2.6提高圆柱蜗杆传动承载能力和传动效率的方法简介15-388

3环面蜗杆传动15-389

3.1环面蜗杆传动的分类及特点15-389

3.2环面蜗杆传动的形成原理15-390

3.3环面蜗杆传动的参数选择和几何尺寸计算15-390

3.4环面蜗杆传动的修型和修缘计算15-394

3.5环面蜗杆传动承载能力计算15-396

4蜗杆传动精度15-409

4.1圆柱蜗杆传动精度（摘自GB/T 10089—1988）15-409

4.2直廓环面蜗杆、蜗轮精度（摘自GB/T 16848—1997）15-428

4.3平面二次包络环面蜗杆传动精度（摘自GB/T 16445—1996）15-436

4.4德国圆柱蜗杆蜗轮精度技术简介15-442

5蜗杆、蜗轮的结构及材料15-445

5.1蜗杆、蜗轮的结构15-445

5.2蜗杆、蜗轮材料选用推荐15-446

6蜗杆传动设计计算及工作图示例15-447

6.1圆柱蜗杆传动设计计算示例15-447

6.2直廓环面蜗杆传动设计计算示例15-449

6.3平面二次包络环面蜗杆传动设计计算示例15-451

第5章渐开线圆柱齿轮行星传动15-455

1概述15-455

2传动型式及特点15-455

3传动比与效率15-458

3.1传动比15-458

3.2效率15-459

4主要参数的确定15-461

4.1行星轮数目与传动比范围15-461

4.2齿数的确定15-461

4.3变位方式及变位系数的选择15-483

4.4齿形角α15-486

4.5多级行星齿轮传动的传动比分配15-486

5行星齿轮传动齿轮强度计算15-487

5.1受力分析15-487

5.2行星齿轮传动强度计算的特点15-490

5.3小齿轮转矩T1及切向力Ft15-490

5.4行星齿轮传动载荷不均匀系数15-490

5.5应力循环次数15-492

5.6动载系数KV和速度系数ZV15-492

5.7齿向载荷分布系数KHβ、KFβ15-492

5.8疲劳极限值σHlim和σFlim的选取15-493

5.9*小安全系数Smin15-493

6结构设计与计算15-493

6.1均载机构15-493

6.2行星轮结构15-503

6.3行星架结构15-505

6.4机体结构15-507

6.5行星齿轮减速器结构图例15-509

7主要零件的技术要求15-518

7.1对齿轮的要求15-518

7.2行星架的技术要求15-520

7.3浮动件的轴向间隙15-520

7.4其他主要零件的技术要求15-521

8行星齿轮传动设计计算例题15-521

9高速行星齿轮传动设计制造要点15-523

第6章渐开线少齿差行星齿轮传动15-525

1概述15-525

1.1基本类型15-525

1.2传动比15-526

1.3效率15-526

1.4传递功率与输出转矩15-526

1.5精密传动的空程误差（回差）15-526

2主要参数的确定15-527

2.1齿数差15-527

2.2齿数15-527

2.3齿形角和齿顶高系数15-532

2.4外齿轮的变位系数15-532

2.5啮合角与变位系数差15-533

2.6内齿轮的变位系数15-534

2.7主要设计参数的选择步骤15-534

2.8齿轮几何尺寸与主要参数的选用15-534

3效率计算15-548

3.1一对齿轮的啮合效率15-548

3.2传输机构（输出机构）的效率15-548

3.3转臂轴承的效率15-549

4受力分析与强度计算15-549

4.1主要零件的受力分析15-549

4.2主要零件的强度计算15-550

5结构设计15-554

5.1按传动类型分类的结构型式15-554

5.2按传输机构类型分类的结构型式15-554

5.3按高速轴偏心数目分类的结构型式15-555

5.4按安装型式分类的结构型式15-555

5.5结构图例15-556

6使用性能及其示例15-570

6.1使用性能15-570

6.2设计结构工艺性15-570

7主要零件的技术要求、材料选择及热处理方法15-576

7.1主要零件的技术要求15-576

7.2主要零件的常用材料及热处理方法15-577

第7章销齿传动15-578

1销齿传动的特点及应用15-578

2销齿传动工作原理15-578

3销齿传动几何尺寸计算15-580

4销齿传动的强度计算15-581

5常用材料及许用应力15-582

6销轮轮缘的结构型式15-582

7齿轮齿形的绘制15-583

8销齿传动的公差配合15-585

9销齿传动的设计计算及工作图示例15-585

第8章活齿传动15-589

1概述15-589

2活齿传动工作原理15-589

3活齿传动结构类型简介15-590

4全滚动活齿传动（ORT传动）15-592

4.1全滚动活齿传动的基本结构15-592

4.2ORT传动的运动学15-593

4.3基本参数和几何尺寸15-594

4.3.1基本参数15-594

4.3.2几何尺寸15-596

4.4ORT传动的齿廓设计15-597

4.4.1齿廓设计原则和啮合方案15-597

4.4.2ORT传动的齿廓曲线15-598

4.5ORT传动的典型结构15-598

4.6ORT传动的主要特点15-600

4.7ORT传动的强度估算15-600

4.7.1ORT传动的工作载荷15-600

4.7.2激波器轴承的受力和寿命估算15-601

4.7.3ORT传动啮合件的受力和强度估算15-602

第9章点线啮合圆柱齿轮传动15-605

1概述15-605

1.1点线啮合齿轮传动的类型15-605

1.2点线啮合齿轮传动的特点15-606

1.3点线啮合齿轮传动的啮合特性15-606

1.4点线啮合齿轮传动的应用及发展15-608

2点线啮合齿轮传动的几何参数和主要尺寸计算15-608

2.1基本齿廓和模数系列15-608

2.2单点线啮合齿轮传动的主要几何尺寸计算15-609

3点线啮合齿轮传动的参数选择及封闭图15-611

3.1模数mn的选择15-611

3.2齿数的选择15-611

3.3重合度15-611

3.4齿宽系数15-612

3.5螺旋角β的选择15-612

3.6封闭图的设计15-613

4点线啮合齿轮的疲劳强度计算15-615

4.1轮齿疲劳强度校核计算公式15-615

4.2点线啮合齿轮强度计算举例15-617

第10章塑料齿轮15-620

1概述15-620

2塑料齿轮设计15-622

2.1塑料齿轮的齿形制15-622

2.1.1渐开线齿形制15-622

2.1.2计时仪器用圆弧齿形制15-627

2.2塑料齿轮的轮齿设计15-631

2.2.1轮齿齿根倒圆15-631

2.2.2轮齿高度修正15-632

2.2.3轮齿齿顶修缘15-633

2.2.4压力角的修正15-634

2.2.5避免齿根根切及其齿根“限缩”现象15-635

2.2.6大小齿轮分度圆弧齿厚的平衡15-635

2.3塑料齿轮的结构设计15-636

2.4AGMA PT基本齿条确定齿轮齿形尺寸的计算15-638

2.4.1AGMA PT基本齿条确定齿轮齿顶修缘的计算15-641

2.4.2圆柱外齿轮齿顶倒圆后的齿廓参数计算15-642

2.5齿轮跨棒（球）距M值、公法线长度Wk的计算15-643

2.5.1M值的计算15-643

2.5.2公法线长度的计算15-645

2.6塑料齿轮的精度设计15-646

2.7塑料齿轮应力分析及强度计算15-649

2.8塑料齿轮传动轮系参数设计计算15-652

2.8.1圆柱渐开线齿轮传动轮系参数设计的步骤与要点15-652

2.8.2平行轴系圆柱齿轮传动轮系参数实例设计计算15-653

3塑料齿轮材料15-658

3.1聚甲醛（POM）15-659

3.1.1聚甲醛的物理特性、综合特性及注塑工艺（推荐）15-659

3.1.2几种齿轮用聚甲醛性能15-660

3.2尼龙（PA66、PA46）15-663

3.2.1尼龙PA6615-663

3.2.2尼龙PA4615-666

3.3聚醚醚酮（PEEK）15-668

3.3.1PEEK 450G的主要物理特性、综合特性及加工工艺（推荐）15-669

3.3.2齿轮用PEEK聚合材料的性能15-670

3.4塑料齿轮材料的匹配及其改性研究15-672

3.4.1*常用齿轮材料的匹配15-672

3.4.2齿轮用材料的改性研究15-672

3.5塑料齿轮的失效形式15-673

4塑料齿轮的制造15-674

4.1塑料齿轮的加工工艺15-674

4.2注塑机及其辅助设备15-675

4.2.1注塑机15-675

4.2.2辅助设备配置15-678

4.3齿轮注射模的设计15-679

4.3.1齿轮注射模设计的主要步骤15-679

4.3.2齿轮型腔结构设计15-679

4.3.3浇口系统设置15-681

4.3.4排气系统设置15-682

4.3.5冷却水（油）道系统的设置15-683

4.3.6精定位的设计15-684

4.3.7圆柱塑料齿轮（直齿/斜齿）注射模结构图15-684

4.4齿轮型腔的设计与制造15-685

4.4.1齿轮型腔的参数设计15-686

4.4.2齿轮型腔的加工工艺15-687

5塑料齿轮的检测15-688

5.1塑料齿轮光学投影检测15-688

5.2小模数齿轮齿厚测量15-689

5.3齿轮径向综合误差与齿轮测试半径的测量15-690

5.4齿轮分析式测量15-693

5.5国内外部分小模数齿轮检测用仪器15-695

参考文献15-697