齿轮传动知识
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发布时间：2022-04-23 13:38
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时间：2023-07-05 05:08
(一)齿轮传动的类型
齿轮传动的分类方法很多,根据实际应用情况,可按如下两方面分类。
1.按啮合方式分类
根据齿轮传动的方式不同,分外啮合传动(图2-5a)和内啮合传动(图2-5b)。
两个外齿轮相互啮合传动称外啮合传动;一个外齿轮与另一个内齿轮相互啮合传动称内啮合传动。
图2-5 齿轮传动的类型
2.按齿轮的齿向分类
齿向是指齿宽方向与轴线的相对关系(平行、倾斜或重叠)。按齿向不同可将齿轮传动分为:
(1)直齿圆柱齿轮传动(简称直齿轮传动)
直齿轮传动又可分为外啮合传动(图2-5a)、内啮合齿轮传动(图2-5b)和齿轮齿条传动(图2-5c)。
(2)齿圆柱齿轮传动(简称斜齿轮传动)
斜齿轮传动(图2-5d)相对于轴线倾斜了一个螺旋角。斜齿轮传动按其两轮相对运动情况也可分为外啮合、内啮合及齿轮齿条传动三种。
(3)人字齿轮传动
人字齿轮传动的轮齿呈人字形,可以看成是由两个螺旋角大小相等、旋向相反的斜齿轮合并而成(图2-5e)。
(4)锥齿轮传动
锥齿轮传动的两轮轴线相交,其两轴间夹角通常为90°(图2-5f)。锥齿轮又可分为直齿、斜齿和弧齿三种。其中直齿锥齿轮传动应用较普遍。
(5)交错轴斜齿轮传动
交错轴斜齿轮传动的两轴线在空间交错(既不平行也不相交)(图2-5g,图2-5h,图2-5j,图2-5i),其中蜗轮蜗杆传动属交错轴斜齿轮传动中的一种类型。
(二)齿轮传动工作原理和特点
1.工作原理及应用特点
齿轮传动是由齿轮副传递运动和动力的传动形式(图2-6)。
当一对齿轮相互啮合工作时,主动轮O1的轮齿(1,2,3……),通过啮合点法向力Fn的作用逐个地推动从动轮O2的轮齿(1',2',3'……),使从动轮转动,从而将主动轴的动力和运动传递给从动轴。
(1)传动比
图2-6所示的一对齿轮传动中,设主动齿轮转速为n1,齿数为Z1;从动齿轮的转速为n2,齿数为Z2。单位时间内两齿轮转过的齿数应相等,即Z1n1=Z2n2。由此可得一对齿轮的传动比为
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上式说明一对齿轮传动比i12,就是主动齿轮与从动齿轮转速之比,等于主动轮、从动轮的齿数的反比。
图2-6 齿轮传动工作原理
1,2,3,4—主动轮上的轮齿;1',2',3',4'—从动轮上的轮齿
(2)应用特点
齿轮传动与螺旋传动、带传动等比较,有如下特点:
1)能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠。
2)传递的功率和速度范围较大。
3)结构紧凑,工作可靠,可实现较大的传动比。
4)传动效率高,使用寿命长。
5)齿轮的制造、安装要求较高。
2.渐开线齿轮啮合特性
渐开线齿轮的轮齿由两条对称的渐开线作齿廓而组成(图2-7)。
图2-7 渐开线齿廓的形成
1)传动平稳性。传动平稳就是瞬时速比不变。从两齿轮在啮合传动时,分析可得i12=
=常数,即传动比等于主、从动轮角速度之比;也等于主、从动轮基圆半径的反比。而齿轮加工后的基圆半径是不变的,所以能保持齿轮传动比恒定不变。r'1、r'2为主动轮和从动轮的节圆半径,rb1、rb2是其基圆半径。
2)正确啮合条件。一对渐开线齿轮主动轮和从动轮齿要依次正确啮合传动,必须保证它们的模数和压力角分别相等,即
m1=m2=m
a1=a2=a
