齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较*制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮传动依靠主动齿轮与从动齿轮的啮和,传递运动和动力它是目前机械中应用为广泛的一种机械传动,与其他传动相比,具有以下特点:
(1)齿轮传动的优点:
①适应性广其传递功率范围从0.1W到10kW以上;传递圆周速度可达到300m/s以上;直径可达25m左右
②传动比恒定齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒等于常数
③效率较高齿轮机构传动效率一般在95%以上
④工作可靠,寿命较长
⑤可以传递空间任意两轴间的运动
(2)齿轮传动的缺点:
①制造和安装精度要求高,成本高
②不适于距离较大的两轴间的传动
在各种传动形式中,齿轮传动在现代机械中应用为广泛。这是因为齿轮传动有如下特点:
1)传动精度高。前面讲过,带传动不能保证准确的传动比,链传动也不能实现恒定的瞬时传动比,但现代常用的渐开线齿轮的传动比,在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。
2)适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围较宽,可以从0.001W到60000kW;圆周速度可以很低,也可高达150m/s,带传动、链传动均难以比拟。
3)可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动,这也是带传动、链传动做不到的。
4)工作可靠,使用寿命长。
5)传动效率较高,一般为0.94~0.99。
6)制造和安装要求较高,因而成本也较高。
7)对环境条件要求较严,除少数低速、低精度的情况以外,一般需要安置在箱罩中防尘防垢,还需要重视润滑。
8)不适用于相距较远的两轴问的传动。
9)减振性和抗冲击性不如带传动等柔性传动好。
齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件(如另一齿轮、齿条、蜗杆)传动,可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。
由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点,齿轮机构在工业产品中广泛应用,其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。齿轮轮齿相互扣住齿轮会带动另一个齿轮转动来传送动力。将两个齿轮分开,也可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。
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