工程制图齿轮油泵装配图答案，工程制图齿轮计算

了解齿轮

轮泵工作原理简单，一个驱动轮和一个从动轮，两个齿轮参数相同，在一个泵体内做旋转运动。 该箱体内部形成“8”字形工作区，齿轮外径和两侧与箱体紧密配合，进给介质从进气口进入，随着齿轮转动沿箱体运动，最后从出料口排出，最后将介质压力转化为机械能做功以下是四片齿轮泵的工作原理图。

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在术语中，齿轮泵也称为正排量装置。 也就是说，像一个管子内的活塞一样，当一个牙齿进入另一个牙齿的流体空间时，液体会被机械地挤出。 因为液体是不可压缩的，所以液体和牙齿不能在同一时间占据同一空间，液体被排除。 这种现象是由于牙齿不断啮合，向泵的出口提供连续的排量，泵每转一周排量相同。 随着驱动轴不断旋转，泵也不断排出流体。 泵的流量与泵的转速直接相关。 实际上，泵内的流体损失很小，泵的运行效率不可能达到100%。 这些流体用于润滑轴承和齿轮两侧，泵体也绝对不可能无缝配合，因此流体不能100%通过出口排出。 因此，少量的流体损失是必然的。 但泵运行良好，对大多数挤出材料来说可达到93%~98%的效率。

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由此可见，齿轮在我们的生活生产中非常重要。 在这里，让我们把焦点放在齿轮上。

齿轮历史

齿轮在传动中的应用由来已久，公元前300多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。 整个轮系已应用于中国古代发明的指南车。 但是，古代的齿轮要么由木材制成，要么由金属制成，只能传递轴间的旋转运动，无法保证传动的顺畅性，齿轮的承载能力也很小。 据史料记载，公元前400~200年的中国从古代开始就使用齿轮。 中国山西出土的青铜齿轮是迄今发现的最古老的齿轮，是反映古代科技成果的指南车以齿轮机构为中心的机械装置。 17世纪末，人们开始研究正确传递运动的牙齿形状。 18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动应用越来越广泛； 首先发展摆线齿轮，然后发展渐开线齿轮，直到20世纪初，渐开线齿轮已经在应用中占有优势。

1694年，法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线作为齿形曲线。 1733年，法国人M.Camus提出牙齿接触点的公法线必须通过中心线上的节点。 当一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮瞬心线(节圆)纯滚动时，与辅助瞬心线固结的辅助齿形由大轮和小轮包络形成的双齿形曲线相互共轭。 这就是Camus定理。 明确了考虑两齿面啮合状态的接触点轨迹的现代概念。 1765年，瑞士的L.Euler提出了渐开线齿形分析研究的数学基础，揭示了一对啮合齿轮齿形曲线的曲率半径与曲率中心位置的关系。 随后，Savary进一步完善了该方法，成为目前的欧盟Eu-let-Savary方程。 为渐开线齿形的应用做出贡献的是Roteft WUlls，提出了中心距变化时渐开线齿轮具有角速比不变的优点。 1873年，德国工程师Hoppe提出了不同齿数齿轮在压力角变化时的渐开线齿形，为现代变位齿轮奠定了思想基础。

19世纪末，基于截齿法原理和利用该原理截齿的专用机床和刀具相继出现，在完善齿轮和刀具的手段后，渐开线齿形显示出更大的优势。 切齿时，只需将切齿刀具从正常啮合位置稍微移动，就可以用标准刀具在机床上切出合适的位移齿轮。 1908年，瑞士MAAG研究了位移方法，制造了加工刀片。 随后，英国的BSS、美国的AGMA、德国的DIN相继对齿轮的位移提出了许多计算方法。

为了提高传动齿轮的使用寿命和减小其尺寸，在材料、热处理、结构等方面进行了改进，并发展了圆弧齿形齿轮。 1907年，英国人Frank Humphris最先发表了圆弧齿形。 1926年，瑞土人Eruest Wildhaber获得了坡面圆弧齿形螺旋齿轮的专利权。 1955年，苏联的M.L.Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究，获得了列宁勋章。 1970年，英国Rolh—Royce公司工程师R.M.Studer获得双圆弧齿轮的美国专利。 该齿轮目前越来越受到人们的重视，在生产中发挥了显著的效益。

齿轮是一种相互啮合的有齿机械零件，在机械传动和整个机械领域应用极为广泛。 现代齿轮技术已达到齿轮模数O.004~100； 齿轮直径为1毫米~150米； 传递功率达到10万千瓦，转速达到数十万转/分； 最高的圆周速度达到了300米/秒。

随着生产的发展，齿轮转动的稳定性受到重视。 1674年，丹麦天文学家罗默首次提出使用摆线作为齿形曲线，以获得运转顺畅的齿轮。

18世纪工业革命时期，齿轮技术高速发展，人们对齿轮进行了大量的研究。 1733年法国数学家卡米发表了齿形啮合的基本规律1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作为齿形曲线。

19世纪出现的滚齿机和插齿机，解决了大量生产高精度齿轮的问题。 1900年，普福德在滚齿机上安装了差动装置，可以在滚齿机上加工斜齿轮。 此后滚刀齿轮得到普及，展成法齿轮加工占有绝对优势，渐开线齿轮成为应用最广泛的齿轮。

1899年，拉谢最先实施了位移齿轮方案。 变位齿轮不仅可以避免齿根断裂，而且可以拉近中心距，提高齿轮承载能力。 1923年美国维尔德港最先提出圆弧齿形齿轮，1955年诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入研究，圆弧齿轮应用于生产。 该齿轮的承载能力和效率高，但不像渐开线齿轮那么容易制造，还需要进一步改进。

一般有齿、齿槽、端面、坡面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。

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齿轮的齿简称为齿，是一个个齿轮啮合的凸部。 这些凸部一般呈放射状排列，配对齿轮的齿彼此接触，能够使齿轮继续啮合运转；

齿槽是齿轮上相邻两个齿之间的空间； 端面在圆柱齿轮或圆柱蜗杆上，是与齿轮或蜗杆轴线垂直的平面

法线是垂直于齿轮齿线的平面

齿顶圆是指有齿尖的圆

齿根圆是指有槽底的圆

基圆形成渐开线的发生线而纯粹滚动的圆

圆是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。

齿轮形式按规格或尺寸分类，齿轮形式分为标准和非标准两大类；

根据国内外计量单位的不同，齿轮型号可分为公制和英制两种。

齿轮动作的基本原理：

一对齿轮的啮合传动，齿形在任意一点接触，传动比等于两轮心线被接触点公法线分开的两条线段的反比。 该规律称为齿形啮合的基本规律。 当所有齿形接触点的公法线心连心时

在固定点，这是确定传动比的齿形啮合的基本规律。

齿形接触点连接公法线和芯线的交点称为节点，一对齿形啮合过程中节点在齿轮上的轨迹称为节线，节线为圆形的称为节圆。 带有节圆的齿轮为圆形齿轮，否则为非圆形齿轮。

分类

齿轮可以按照齿形、齿轮外形、齿线形状、齿轮有齿的表面和制造方法等进行分类。

的齿形包括齿形曲线、压力角、齿高和位移。 渐开线齿轮由于比较容易制造，现代使用的齿轮中渐开线齿轮占绝大多数，摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。

在压力角方面，小压力角的齿轮承载能力较小； 另一方面，大压力角齿轮虽然负载能力强，但在传递转矩相同的情况下轴承的负载会增大，因此仅在特殊情况下使用。 齿轮齿高标准化，一般采用标准齿高。 变位齿轮的优点很多，遍布各种机械设备。

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此外，齿轮按其外形可分为圆柱齿轮、伞齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗轮； 根据齿线形状可分为正齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮； 根据齿轮有齿表面分为外齿轮、内齿轮； 按制造方法可分为铸造齿轮、切削齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。 20世纪50年代前，齿轮多使用碳钢，60年代多使用合金钢，70年代多使用表面硬化钢。 根据硬度的不同，齿面分为软齿面和硬齿面两种。

软齿面齿轮承载能力低，但制造比较容易，行走性好，对传动尺寸和重量没有严格限制，多用于小批量生产的普通机械。 在配对齿轮上，由于小轮的负担较大，为了使大小齿轮的寿命基本相等，小轮的齿面硬度一般比大轮的齿面硬度高。

硬齿面齿轮承载能力强，齿轮切细后进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理，提高硬度。 但在热处理中，齿轮的变形是不可避免的，所以必须在热处理后进行磨削、研磨或精加工，消除变形引起的误差，提高齿轮的精度。

材料制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和氮化钢。 铸钢强度稍低于锻钢，常用于大尺寸齿轮； 灰铸铁机械性能差，可用于轻载开式齿轮传动； 球墨铸铁可以部分代替钢制造齿轮； 塑料齿轮多在轻负荷和噪音低的地方使用，与之配套的齿轮一般使用热传导性好的钢制齿轮。

未来齿轮将向重载、高速、高精度、高效率等方向发展，力求尺寸小、重量轻、寿命长、经济可靠。

齿轮理论和制造技术的发展将进一步研究齿轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力、延长齿轮寿命的理论基础； 研究以圆弧齿形为代表的发展新齿形的齿轮材料和制造齿轮的新技术研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布，为改善齿轮运转平稳性对齿轮进行齿廓修整，在满载时增大齿轮接触面积，提高齿轮承载能力

摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究的基础性工作，研究弹性流体动压润滑理论，推广采用合成润滑油和在油中适当加入极压添加剂，不仅能提高齿面的承载能力，而且能提高传动效率。

加工方式渐开线齿轮的加工方法大致有两种，一种是仿形法，成形铣削齿轮齿槽是“仿形”。

另一个是范成法。

)1)滚滚刀)可加工8模量以下斜齿

)2)铣床铣刨机)可直齿条加工

)3)刀片)可加工内齿

)4)用冷打孔机打牙)可以进行无屑加工

)5)磨齿机磨齿)可加工16模数大齿轮

)6)精密铸齿)可以大量加工廉价的小齿轮

)7)牙膏机)可加工精密靠模上的齿轮

)8)压铸机铸齿(加工许多有色金属齿轮

)9)剃齿机)是齿轮精加工用的金属切削机床

齿轮故障：

1、齿面磨损

在开式齿轮传动和含有污垢润滑油的闭式齿轮传动中，由于啮合齿面之间的相对滑动，硬磨粒进入摩擦面，齿线发生变化，齿隙变大，齿轮变得过薄，导致齿断裂。 一般来说，只有在润滑油中混入磨粒的情况下，运转中才会发生齿面磨粒的磨损。

2、牙面粘接

在高速重载的齿轮传动中，由于齿面间摩擦力大，相对速度大，啮合部温度过高，润滑条件差，齿面间油膜消失，两轮齿的金属表面直接接触，发生相互粘结。 当两齿面继续相对运动时，硬齿面将软齿面的一部分材料沿滑动方向剥离而形成槽。

3、疲劳点蚀

当两个相互啮合的轮齿接触时，齿面间的作用力和反作用力在两个工作面上产生接触应力，啮合点的位置发生变化，齿轮周期性地运动，因此接触应力在脉动周期内发生变化。 齿面长时间受到该交变接触应力作用时，齿面的刃痕会出现小裂纹，随着时间的推移，该裂纹逐渐在表层横向扩展，裂纹形成环形后，会使齿表面产生微小面积的剥落，形成疲劳浅孔。

4、牙齿折断

在运转工序中受到载荷的齿轮，像悬臂梁一样，当施加在根部的脉冲的周期性应力超过齿轮材料的疲劳极限时，根部会产生裂纹，逐渐扩大，剩下的部分无法承受传递载荷时会发生断齿现象。 工作中的剧烈冲击、偏载和材质不均也可能会导致齿轮断裂。

5、齿面塑性变形

在冲击载荷和重载荷下，齿面容易产生局部塑性变形，渐开线齿形的曲面变形。

齿轮的润滑特性一对减速器齿轮的运动是通过一对齿面的啮合运动来完成的，一对齿面的相对运动包括滚动和滑动，对于传动齿轮，有必要研究齿轮的受力和变形。 需要应用力学知识，齿轮齿面间有润滑油，还需要流体力学知识。 研究润滑剂与齿轮表面相互作用生成的表面膜需要物理和化学知识。 因此，在有润滑剂的条件下，要真实、全面地反映齿轮传动的运动学和动力学问题必须考虑润滑剂的存在。 计量人润滑剂的齿轮设计是更全面完善的齿轮设计。

齿轮铸造齿轮铸件也叫铸钢齿轮。 这是因为大部分齿轮是用铸钢制造的。 在此共享与齿轮铸件制造相关的热处理信息。

齿轮铸件的重量通常从几公斤到几吨不等。

齿轮铸件的材料通常使用高碳铸钢，也使用含有铬、镍、钼的合金钢，以达到高拉伸强度。 通常，大齿轮比小齿轮的物理需求低。

对于铸造技术，通常应用地面成形技术，能够满足正常的需要。 对于从动齿轮、齿轮、惰轮等铸钢齿轮，使用石英砂的地面成形技术是较好的选择。 因为，齿轮的大部分部位都需要加工。 所以，没有必要使用更高的铸造技术。 另外，对于中、大型钢铸件，使用石英砂的地面成形技术几乎是唯一的选择。

关于热处理，当然，所有钢铸件都需要标准化以消除内部压力。 齿轮铸件的一部分可以焊接。 铸造厂焊接铸件时，必须对焊接位置进行退火。 滚刀切削后硬度非常高时，可以再次退火降低硬度，去除内部的硬点。 加工和滚齿后，齿轮称为淬火或硬化处理，提高齿轮齿的表面硬度。 小齿轮时，可以进行渗碳处理。 大型从动齿轮时，可进行表面淬火处理。 未经硬化处理的齿轮的寿命很短，从几周到几个月不等。

因为齿轮铸件对材料、缺陷、加工及热处理要求更高。 另外，齿轮铸件的订单量相对较少。 因此，很多钢铁铸造厂都不想制造。

有些齿轮是用锻造技术制造的。 锻造齿轮内部组织密度更好，强度更高。 锻造齿轮可用于更苛刻的工作条件。 铸造齿轮强度低，但广泛应用于一般工作条件。 锻造齿轮成本较高，但铸造齿轮成本相对较低。 买方应根据成本和使用条件选择合适的制造工艺。

齿轮的发展

目前中低档齿轮模具可在国内生产，高档齿轮模具多依赖进口。 国内专业制作齿轮模具的工厂不多，大多数是齿轮厂自己制作齿轮模具，齿轮厂往往设一个工序或一个工厂来承担这项工作。 这使得国内齿轮模具产业的发展变得困难。 专家表示，要想更好更快地发展我国齿轮模具产业，必须从根本上解决依赖问题，努力提高专业技术，更好地为国内齿轮模具产业服务。

随着齿轮行业竞争的加剧，大型齿轮企业之间的并购和资本运作越来越频繁，国内优秀齿轮生产企业越来越重视行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。 因此，一大批国内优秀齿轮品牌迅速崛起，逐渐成为齿轮行业之冠！

2011年，齿轮行业总销售额达到1780亿元人民币，同比增长23%。 进口额远高于出口额，但出口增速明显强于进口额。

2012年齿轮行业发展可能呈现“前低后高、中速增长”的态势。 去年第四季度出现的行业增长放缓趋势将持续到今年上半年。 下半年，随着国家扩大内需政策的逐步完善，战略性新兴产业的发展和国家“三基计划”的实施，现代装备制造业的提升，将会带动整个齿轮行业的新一轮上升。 齿轮行业销售额预计增长10%以上，出口增长15%。

各种齿轮

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图表1螺旋齿轮图表2机械齿轮

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图表3正齿轮

图表4锥齿轮1

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据中国日报报道，这类文章《我国齿轮行业需要配备精密测量仪器》齿轮是相互啮合的有齿机械零件，在整个机械传动和机械领域的应用极为广泛。 现代齿轮技术已达到齿轮模数0.004~100毫米； 齿轮直径为1毫米~150米； 传递功率可达十几万千瓦，转速可达几十万转/分； 最高的圆周速度达到了300米/秒。

目前，我国齿轮行业内只有约300家齿轮生产厂拥有仪器基本配套的计量间，共有约三坐标测量仪200余台，这些仪器大多是从国外进口的。 各类机械、光电、数控齿轮测量仪1000余台，其中齿轮测量中心30余台，指南针、测长仪、光学分度头、粗糙度仪、投影仪、万工显等各类测量仪500余台。

测量仪器中，总成检测仪器、蜗轮检测仪器约10台，变速器总成试验台和驱动桥试验台全国不超过50台，许多工厂没有噪声仪、扭转振动仪等必备仪器。 在齿轮的制造过程中必须对产品零件、零件和组件的质量要求进行严格的检查和控制，所以先进的测量技术和仪器是必备的条件。

在各类机械厂内，无论齿轮传动部件是自制还是外购，都必须配备齿轮、螺丝、花键测量仪才能控制传动部件的制造质量。 目前，齿轮、螺杆、花键测量仪的国内成都工具研究所、哈量精密计量器厂等已基本满足要求，齿轮测量中心、齿轮刀具测量中心、齿轮副检验器、激光动态螺纹测量仪等国内也可供货。 对于技术要求较高、财力充裕的用户，也可以考虑引进国外齿轮测量中心。

齿轮、蜗杆、螺杆等传动部件必须由精度高、结构复杂的铸铁、镁铝合金或焊接壳体支撑，这些壳体有大量的精密孔系和平面，需要测量尺寸精度和相互位置精度。 因此，每个齿轮厂都必须配备不同规格、精度的三坐标测量仪。

为了进一步提高我国齿轮行业的产品质量，提高行业竞争力，应尽快配备相应的各类精密检测仪器。 今后几年，我国大中型齿轮企业要配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其他精密测量仪器及完整的中心测量室，小型企业也要配备必要的精密测量仪器，保证我国齿轮产品的质量。

通用零部件行业：磨砺低速前行

“尽管行业越来越艰难，企业在经受磨砺，但在‘破蛹蝴蝶’新的历史发展进程中，我国机械通用零部件行业仍然实现了低速前进。 ”中国机械通用零部件工业协会常务副理事长王长明日前告诉中国工业新闻记者。 他向本报记者强调，行业虽然主机发展缓慢，出口受国际贸易保护影响，外需不足，内需不旺，但行业发展势头强劲，已由高速增长阶段转向高质量稳增长时期。 因此，“2012年，通用航空行业企业取得的成绩还是令人高兴的。 ”。

张国宝：高端装备技术要自主研发

“我国机械工业伴随着社会风云变幻，与祖国命运息息相关，承载着光荣与梦想，走过了不平凡的历程。 为建立中国现代工业、现代科技、现代国防、现代教育体系，为中华民族的抗战、崛起、伟大复兴作出了自己的贡献。 ”。 原国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝在第九届中国工业论坛演讲中，开宗明义称赞。

据统计，2009年我国机械产品销售额达到1.5万亿美元，跃居世界第一，成为世界机械制造第一大国，国内市场占有率达到85%。 “我国装备制造业的进步是中国工业发展的缩影，是中国从半封建半殖民地的旧中国，在中国共产党的领导下走向民族复兴、祖国强盛的写照。 ”张国宝说。

精密检测仪器在整个机械领域有着非常广泛的应用，齿轮行业对精密检测仪器的需求尤为突出。 齿轮、蜗杆、螺杆等传动部件必须由精度高、结构复杂的铸铁、镁铝合金或焊接壳体支撑，因为这些壳体有大量的精密孔系和平面，需要测量尺寸精度和相互位置精度。 未来几年，我国大中型齿轮企业要配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其他精密测量仪器及完整的中心测量室，小型企业也要配备必要的精密测量仪器，保证我国齿轮产品的质量，因此未来几年精密测量仪器在齿轮行业将迎来新的增长点。

齿轮的CAD图

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