10.1概述

10.1.1齿轮传动的基本概念

齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，主要用来传递运动和动力。由于齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、承载能力大、工作可靠等特点，已广泛应用于汽车、轮船、飞机、工程机械、农业机械、机床、仪器仪表等机械产品中。

齿轮传动一般是由齿轮、轴、轴承、键等零件组成。齿轮传动的质量不仅与各个组成零件的制造质量直接有关，还与各个零件之间的装配质量密切相关。

齿轮传动的质量对机械产品的工作性能、承载能力、工作精度及使用寿命等都有很大的影响。为了保证齿轮传动的质量和互换性，有必要研究齿轮误差对使用性能的影响，探讨提高齿轮加工和测量精度的途径，并制订出相应的精度标准。

对此，我国发布了三个圆柱齿轮国家标准和四个国家标准化指导性技术文件，即：

　　GB/T 10095.1—2008《圆柱齿轮 精度制 第1部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值》，GB/T 10095.2—2008《圆柱齿轮 精度制 第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值》，GB/T 13924-2008《渐开线圆柱齿轮精度 检验细则》；GB/Z 18620.1—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第1部分：轮齿同侧齿面的检验》，GB/Z 18620. 2—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验》，GB/Z 18620.3—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第3部分：齿轮坯、轴中心距和轴线平行度的检验》，GB/Z 18620.4—2008《圆柱齿轮 检验实施规范 第4部分：表面结构和轮齿接触斑点的检验》。

　　符合下列情况之一的项目，可制定指导性技术文件：

①技术尚在发展中，需要有标准文件引导其发展或具有标准化价值，尚不能制定为标准的项目；②采用国际标准化组织及其他国际组织的技术报告的项目。

10.1.2齿轮传动的使用要求

在进行齿轮精度设计时，需要了解齿轮传动的使用要求，合理选用齿轮的精度指标并规定相应的公差。对齿轮传动的使用要求因用途不同而异，可归纳为以下4项：

①传递运动的准确性——是指齿轮在一转范围内，其传动比的变动量。变动量越小，说明齿轮传递运动越准确。理论上（由机械原理可知），渐开线圆柱齿轮的传动比是恒定的；但实际上，由于加工误差的影响，齿廓相对于旋转中心分布不均，且齿廓线也不是理想的渐开线。因此，在齿轮传动中必然会引起传动比的变动。在齿轮转过一转的范围内，从动齿轮转角误差的最大变动量反映齿轮传动比的变动量，即反映齿轮传递运动的准确性。

②传递运动的平稳性——是指齿轮在转过一齿范围内，其传动比的变动量。这种变动量越大，齿轮传动越不平稳，振动、冲击和噪声也越大。由于受齿形误差、齿距误差等影响，即使齿轮转过很小的角度都会引起转角误差，造成瞬时传动比的变化。瞬时传动比的变化是振动、冲击和噪声的根源。

③载荷分布的均匀性——是指齿轮在啮合时，要求齿面接触良好，以保证载荷分布均匀，防止引起应力集中，造成局部磨损或断裂，从而影响齿轮的使用寿命。

④齿轮副侧隙——是指齿轮啮合时，要求非工作齿面之间应具有合理的间隙，以便储存润滑油、补偿齿轮的制造与装配误差以及受力变形和发热变形，保证齿轮能够自由回转。但侧隙又不能过大，以免增大冲击、噪声和空程误差。

齿轮的上述4项使用要求，对于不同的应用场合，侧重点应有所不同。例如，仪表和分度装置中的齿轮，主要要求是传递运动的准确性。汽车、飞机、机床的变速箱齿轮，主要要求是传递运动的平稳性。矿山机械、起重机械中的齿轮，主要要求是载荷分布的均匀性。对于汽轮机减速器中的齿轮，上述4项要求都较高。而如手动调整用的齿轮，上述4项要求都较低。

总结：

齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，主要用来传递运动和动力。由于齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、承载能力大、工作可靠等特点，已广泛应用于汽车、轮船、飞机、工程机械、农业机械、机床、仪器仪表等机械产品中。

齿轮传动的使用要求
1、传递运动的准确性
2、传递运动的平稳性
3、承载均匀性
4、传动侧隙