齿轮系的主要尺寸可按下列两种方法决定

在机械设备中，齿轮是常见的机械零件。它的主要作用是传递动力，改变运动的速度和方向。在机械传动中是一种重要传动形式。其形式多样，用途广泛。它的驱动功率接近十万千瓦。它具有效率高、结构紧凑、可靠、寿命长、传动比稳定等特点。

选取齿轮材料。

有很多种材质，在选择齿轮时要考虑很多因素。按照齿轮的工作状况和失效形式，制造齿轮的材料应该具有下列特性：

抗弯疲劳强度高，有足够的强度和韧性，防止疲劳，冲击和过度断裂；

2)接触疲劳强度高，齿面硬度高，耐磨损，防止齿面损坏；

3)具有良好的切削加工性能、良好的热处理工艺和良好的焊接工艺性能。

齿轮选材原则。

(1)齿轮材料必须满足工作条件的要求，这是齿轮材料选择中首先要考虑的因素；

(2)应该考虑齿轮尺寸、毛坯成形方法和热处理和制造工艺；

(3)正火碳钢，不论其制造方法如何，仅可用于制造负载稳定或轻微冲击工作的齿轮，不能承受较大的冲击负荷。调质碳钢可以用来制造中等冲击载荷的齿轮；

(4)合金钢通常用来制造高速度、高负荷和高冲击负荷的齿轮；

轿车及拖拉机齿轮主要分为负载齿轮箱和差速器。他们载重大，重载和冲击频繁，工作环境恶劣。现在普遍使用的齿轮钢是20crmnti渗碳钢，具有较高的强度(=1100MPa)。经低温调质处理，表面硬度可达HRC58~62，中心硬度为HRC30~45。

齿轮系的主要尺寸可按下列两种方法决定：

(1)除受外部结构尺寸的限制外，可参照类比法确定同类产品，再进行强度校核，确定齿轮的参数。

1.模数和压力角。

影响齿轮模数的因素很多，主要的是齿轮的强度、质量、传动噪音和工艺要求。减小模数、增大齿宽可以降低传动噪音，降低变速器质量。根据主要的工艺要求，所有斜齿轮的法向模数取mt=5mm，所有直齿轮模数为m=4mm。

齿轮的标准压力角国家规定是20°，所以传动齿轮的压力角是20°。

2.螺旋角

通常情况下，传动装置的斜齿角度是10~35°。设计时，应尽量使中间轴上同时工作的两对齿轮的轴向力保持平衡，如图1所示，因为中轴上所有齿轮都是右旋，一、二轴上的斜齿应该是左旋，而轴向力应该通过轴承套作外壳。

中轴向力平衡。

要在中轴上平衡两个斜齿轮的轴向力，必须满足下列条件：

因为转矩T=Fn1r1=Fn2r2，两轴力值之间的平衡是必需的。

在此条件下，齿轮节圆半径和螺旋角的β应相应增加，但事实上，为便于加工，所有的斜齿均采用螺旋角。

3.分配各部齿数。

配齿的目的是确定各齿轮的齿数，通常在已知传动机构各齿轮传动比、轴心距、齿轮模数的选取下，与传动机构的结构形式密切相关。

齿与齿都是整数，因为齿轮的模数相同，所以齿和齿都一样。