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11种重要的齿轮类型

放大字体 缩小字体 发布日期:2019-04-23 来源:cgma.cn 作者:cgma.cn 浏览次数:3745


      简而言之,齿轮是用于将扭矩从一个部件传递到另一个部件的旋转机械元件。不同的齿轮可以以不同的速度运行,传递不同级别的扭矩,甚至将水平运动转换为垂直运动。齿轮的使用可以追溯到几千年,其基本要素和结构今天仍然有效。使用齿轮的一个主要优点是在转移过程中损失的能量非常少,从而允许最大功率输出。

很多人可能都不知道,但目前市场上有各种不同类型的齿轮。每个机械工程师必须对存在的主要齿轮类型有基本的了解。


在外行人看来,齿轮是旋转的机械元件,通常用于传递扭矩从一个元素到另一个元素。为了实现这一点,它们的外缘直接彼此接触,具有齿/齿形状的共同特征,使得一个齿轮的旋转运动导致另一个齿轮的强制运动。这种扭矩传递非常有效和有效,因为在该过程中损失的能量非常少。除此之外,齿轮可以以允许它们承受非常高的旋转速度和力的方式制造,同时仍然保持高水平的有效性。这种效能以及它们的多功能性使得齿轮自古以来就变得流行,而现在它们几乎无处不在,从飞机到钟表机构。


 

齿轮的类型


有许多不同类型的齿轮针对不同类型的使用范围,并且所有类型的齿轮的特征在于它们的连接轴或轴的位置可以是平行的,交叉的或非规范的,以及它们的齿的形状。以下列出了最常见的类型及其通常用途。


1正齿轮:正齿轮是圆柱平行轴和直齿齿轮,由于其简单,广泛的利用范围和成本效益,它是最常用的齿轮类型之一。正齿轮承载并传递径向载荷,通常用于低转速应用,因为它们在较高速度下往往会产生噪音。




2螺旋齿轮/干式固定齿轮:螺旋齿轮也是圆柱形的,但是具有成角度的齿,形成螺旋形状,因此它们可以传递扭矩和推力,尽管后者在其应用中并不总是有用并且必须适应。齿的螺旋形状带来的优点是即使在高转速下也具有低噪音和低振动水平,以及比正齿轮传递更大负荷的能力。


双螺旋齿轮/人字齿轮:人字形齿轮基本

3双螺旋齿轮/人字齿轮:人字形齿轮基本上是两个并排粘合在一起的螺旋齿轮,它们的齿具有相反的方向。这种布置背后的原因是通过使负载相互抵消来消除单斜齿轮中产生的推力。主要的缺点是它们难以以所需的精度制造,因此它们获得起来非常昂贵。


 

4锥齿轮/斜齿轮: 锥齿轮是交叉轴/轴类型,因此它们的连接是在垂直倾斜的情况下完成的。它们的形状是圆锥形的,它们的牙齿可以是直的,也可以是螺旋形的,以便更安静地操作。尽管互连轴之间的90度角不是强制性的,但它们通常在这种布置中找到并且具有完全相同的齿数,因此两者之间的旋转速度是相同的。这种类型的锥齿轮称为斜齿轮,用于不需要速度修改的情况。齿数的任何其他角度和差异简称为锥齿轮装置。


 

5准双曲面齿轮:双 曲面齿轮与螺旋锥齿轮非常相似,主要区别在于它们的旋转轴不重合。因此,必须非常小心地制造在双曲面锥形部件上放置的齿的设计。它们通常用于需要降低速度/增加速度的应用中,因此它们经常出现在车辆传动系中,由于小齿轮不必在准双曲面齿轮的上方而在其侧面,因此它们允许更紧凑的实施。



 

6蜗轮蜗杆: 蜗轮是一种齿轮装置,由圆柱齿轮组成,类似于斜齿轮。然而,它还包括轴齿轮,该轴齿轮具有放置在平行平面上但相对于第一元件轴向旋转90度的螺纹。由于两个元件的紧密连接,蜗轮装置的操作是安静的并且没有振动。蜗轮最常见的应用类型具有决定性的减速,锁定和精度的特点。这些类型的齿轮的典型示例是弦乐器中的调音键。



 

7齿轮齿条齿轮: 与蜗杆装置类似,齿轮齿条具有一种连接到直齿轮齿条的正齿轮,其中一个齿轮稳定地固定在适当位置,另一个齿轮左右移动。齿轮齿条的典型应用是方向盘,其中正齿轮位置被锁定并且齿条左右移动,随后移动拉杆和转向臂以转动轮子。由于齿条和小齿轮的转速非常低,因此齿不需要倾斜或螺旋,也不会产生任何声音或振动。



 

8链轮: 链轮是一种齿轮类型,齿轮更锋利,因为它们不是要连接到其他齿轮而是连接到皮带或链条。典型的例子是自行车链轮,其齿进入金属链的间隙,向后移动后轮。在工业中,链轮通常存在于输送机系统中,但是通常优选其他类型的更安全且更不易磨损的齿轮。



 

9内齿轮: 内齿轮是在其半径内侧有齿的圆柱。具有这种齿轮的优点是节省空间并且它们不反转旋转方向,因此它们用于需要这些特性的应用中。最典型的是,它们存在于行星齿轮系统中。



 

10行星齿轮:行星齿轮的典型布置 包括中心正齿轮和围绕其周边移动的外部正齿轮。具有这种布置的要点是实现往复运动到旋转的有效转换。这种系统的一个典型例子是早期的蒸汽机车,它表明不同类型的齿轮在历史上发挥了重要作用。



11谐波齿轮: 谐波传动 应变波齿轮是一种相当复杂的齿轮类型,实际上是一组连接在壳体内并同轴旋转的行星齿轮。这些系统非常精确,完全没有齿隙,并且可以实现高齿轮比,同时保持非常紧凑。它们的主要应用领域是差动齿轮传动,其精度和紧凑性至关重要,因此它们可用于航空航天,机器人和工业运动控制应用。



 
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