齿轮传动的使用要求优化为齿轮传动的使用及要求

各类齿轮都是用来传递运动或动力的，其使用要求因用途不同而异，但归纳起来主要为以下4个方面：

（1）传递运动的准确性。

传递运动的准确性是指齿轮在一转范围内，最大转角误差不超过一定的限度。齿轮转动一转过程中产生的最大转角误差用Δφ∑来表示，如图11.2所示的一对齿轮，若主动轮的齿距没有误差，而从动齿轮存在如图所示的齿距不均匀时，则从动齿轮转动一转过程中将形成最大转角误差Δφ∑＝7°，从而使速比相应产生最大变动量，导致传递运动不准确。

图11.2　转角误差示意图

（2）传递运动的平稳性。

传递运动的平稳性是指要求齿轮在转一齿范围内，瞬时传动比变化不超过一定的范围。因为这一变化将会引起冲击、振动和噪声。它可以用转一齿过程中的最大转角误差Δφ表示。如图11.2（b）所示，与运动精度相比，它等于转角误差曲线上多次重复的小波纹的最大幅度值。

（3）载荷分布的均匀性。

载荷分布的均匀性是指要求一对齿轮在啮合时，工作齿面要保证接触良好，避免应力集中，减少齿面磨损，提高齿面强度和寿命。这项要求可用沿轮齿长和齿高方向上保证一定的接触区域来表示，如图11.3所示。齿轮的此项精度要求又称为接触精度。(www.xing528.com)

（4）传动侧隙。

传动侧隙是指要求一对齿轮在啮合时，非工作齿面间应存在的间隙。如图11.4所示，法向侧隙jbn的存在是为了使齿轮传动更为灵活，可以储存润滑油、补偿齿轮的制造与安装误差以及热变形等所需的侧隙。否则，齿轮传动过程中会出现卡死或烧伤。在圆周方向的间隙为圆周侧隙jωt。

图11.3　接触区域

图11.4　传动侧隙

上述前3项要求为对齿轮本身的精度要求，而第4项则是对齿轮副的要求，而且对不同用途的齿轮，提出的要求也不一样。对于机械制造业中常用的齿轮，如机床、通用减速器、汽车、拖拉机、内燃机车等用的齿轮，通常对上述前3项精度要求的高低程度都是差不多的，对用齿轮精度评定各项目可要求同样精度等级，这种情况在工程实践中是占大多数的。而有的齿轮，可能对上述前3项精度中的某一项有特殊功能要求，因此可对某项提出更高的要求。例如分度、读数机构中的齿轮，可对控制运动精度的项目提出更高的要求；航空发动机、汽轮机中的齿轮，因其转速高，传递动力也大，特别要求振动和噪音小，因此应对控制平稳性精度的项目提出高要求；轧钢机、起重机、矿山机械中的齿轮，属于低速动力齿轮，因而可对控制接触精度的项目要求高些。而对于齿侧间隙，无论何种齿轮，为了保证齿轮正常运转都必须规定合理的间隙大小，尤其是仪器仪表中的齿轮传动，保证合适的间隙尤为重要。

另外，为了降低齿轮的加工与检测成本，如果齿轮总是用一侧齿面工作，则可以对非工作齿面提出较低的精度要求。