一名合格的機械工程師必須掌握的機械傳動系統知識,有這一篇就夠了!! P23 - 第二十三課:齒輪的校核流程
2026年11月12日
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視頻概述
AI 生成本影片詳細演示了如何使用設計插件進行圓柱齒輪的齧合設計與強度校核。講師透過設定外齧合類型、調整齒數比、模數及齒寬等參數,說明了齒輪幾何尺寸與傳遞能力之間的關係,並重點講解了如何透過調整材質、齒寬或預定壽命來解決強度校核不通過的問題。
今天開始講解傳動專題的第二十二節課
也就是齒輪的齧合
首先打開工具
在設計工具中找到圓柱齒輪
打開插件
好這裏一共有五頁
第一頁就是嚮導
那齧合類型我們選擇外齧合
內齧合的話就是齒輪和齒圈
那麼幾何計算
看你已知條件都有哪些
知道
中心距但是模數齒數是未知的點第一個
知道中心距和模數,齒數未知點第二個
很多量都清楚但是不知道的中心距呢點第三個
齒寬呢就用戶自定義
然後這邊的載荷計算同樣地看你的已知條件
比如說知道功率轉速不知道的扭矩那就點第一個就可以了
變位係數的話呢根據經驗係數來
來我們再點第二頁設計參數
那麼理論齒數比的話可以調整
這裏咱們就選2
就是這個齒數比是1比2
那麼實際齒數比的話一樣的
小齒輪的齒數咱們就定爲17個齒
當然你也可以調
就按照最小的來
17個齒當然也能更小一些
只不過常用的就是17個齒以上的
避免出現這種比如說根切的問題
那大齒輪齒數就是34個齒
壓力角啊,常用的就是20度
當然有些場合會用到比如說14.5度
這裏咱們就選20度
因爲是標準的直齒圓柱齒輪
所以說螺旋角以及這個選項不用管它
好那模數的話呢
2 那對應的中心距它就給好了
中心距就給好了其實就是17加
34 也就是51嘛對不對
好那麼單位齒的尺寸
這三個參數不用做調整
用默認數值就可以了
這邊的齒寬我舉個例子
比如說齒寬我調整成17
都調整成17
大家看一下齒寬係數它是多少
0.5
如果說都調整成34呢
那麼這裏的齒寬係數就會變成1
這就是齒寬係數跟直徑以及齒寬之間的關係了
齒寬係數乘以直徑就是齒寬
這裡咱們做一調整
比如說小輪帶大輪,一般小齒輪會寬一點
咱們給一個40 這裡做調整
大齒輪的話咱們就給30
大齒輪比三十
就是薄一點
下面的變位係數不用做調整
然後這邊的尺寸參數
齒輪精度都不用改
把載荷這裡做調整
比如說傳遞功率
我這裡要傳遞1000瓦的功率
那麼傳遞到齒輪2這裡
就變成了0.97
因為傳動效率是0.97
轉速的話假如說800轉每分鐘
大家看小齒輪轉速800
大齒輪轉速就400
好傳遞扭矩的話
它有這個對應數值計算出來的
然後有一個力
FR
我們叫它徑向力
這個力其實在設計軸的時候
會用到啊,大家可以重視一下
這個力 FR
那咱們直接在這邊
點擊強度
然後呢,使用係數看情況來
比如說我這裏,輕微的
衝擊安全係數
的話是 1.25 到 1.5 之間
咱們就選一個 1.3
1.3 作爲工況係數
1.3 點擊確定
然後呢,看這邊啊
有一個預定壽命
1 萬小時,我們點擊計算
看到沒有?它是通不過的
什麼意思呢?就是我剛剛啊
所設計的這個齒輪
想讓它工作
1 萬小時是不實際的
它通不過,那該如何
去解決這個問題呢?其實
解決問題的方法啊,有這麼
三個
增加齒寬,更換材質,或者說增加模數,都可以
但是,一般我們就選擇增加齒寬,更換材質了
來再回過來,比如說這裡我把材質做調整
隨便選一個,我們再計算看看能不能通過
通過了對吧
然後調整回來,變成四五缸再計算一下就不行
說明材質對於齒輪的傳遞能力是有影響的
那在設計參數這裡
我們把寬度做調整
比如說80
這邊我改成70
來這邊再做計算
看行不行
還是通不過
對吧
那咱們就隨便再改一個
150呢
140
看行不行
這邊說明這個功率的話
是比較大的
對吧
所以說這個寬度不行
因為齒輪它的傳遞能力
是跟這個什麼有關呢
跟模數有關
模數它影響的是齒的大小
那這個時候
就是如果說你只增長一點點齒寬
是無法滿足我們的需求的
這個數值要調到很大
這邊才能夠顯示通過
咱們就不去做調整了
把它調整回來
40以及30
好,那如果說我想讓它工作10小時
行不行呢
來,我們再看一下
工作10小時可不可以
這樣就可以了
對不對
就是如果說是100小時呢
來,我們再看一下
100小時就不行了
說明你短暫的工作是沒問題的
但是長時間工作的話
齒輪會受到影響的
因爲傳遞的功率比較大
今天關於齒輪的校覈
咱們也就聊這麼多
這些數值都是我隨便給的
同學們在使用這個插件時
根據自己的情況來進行參數的填寫
今天講到這
我是雲飛老師
咱們下節課再見啊

