本文解释了什么是齿轮以及它们的用途。因此，您将了解齿轮的不同部分是什么，齿轮有哪些不同类型，此外，齿轮的优点和缺点是什么。
什么是齿轮？
齿轮是由两个或多个啮合在一起的齿轮组成的机构。因此，齿轮用于通过齿的接触将圆周运动从一个齿轮传递到另一个齿轮。
应该注意的是，齿轮不仅传递旋转运动，而且根据两个齿轮的齿数之间的比率，可以增加或减少旋转速度。
在由两个不同尺寸的齿轮组成的简单齿轮中，我们区分冠部和小齿轮：
- 冠：这是齿轮中最大的齿轮。
- 小齿轮：这是齿轮中最小的齿轮。
机器特点
齿轮具有以下特性参数：
- 齿：这是齿轮的一部分，它产生推力，因此将旋转运动和动力从一个齿轮传递到另一个齿轮。
- 轴：位于齿轮中心的圆柱形零件，其作用是引导齿轮的旋转运动。
- 节圆周长：这是齿轮齿啮合的假想周长，因此两个啮合齿轮的节圆相切。
- 节圆直径：这是节圆的直径。
- 外周长：这是限制齿轮外部的周长。
- 外径：这是外圆周的直径。
- 内圆周：这是穿过齿轮齿根的圆周。
- 内径：是内圆周的直径。
- 压力角：两齿轮之间的接触力方向与齿轮角速度方向所成的角度。
- 齿数：这是齿轮的总齿数。通常用符号Z表示。
- 模数：这是齿轮的节圆直径 (D p ) 与齿数 (Z) 之间的比率。因此，齿轮模数的计算公式如下：
- 节距：是一个齿上的一点与相邻齿上的同一点之间的距离。齿轮的这一特性非常重要，因为要使两个齿轮啮合，它们必须具有相同的节距。齿轮的节距等于 pi 乘以节圆直径并除以齿数。
齿轮的类型
正齿轮
正齿轮是一种齿为直的齿轮。因此，正齿轮的主要特征是它们是一种非常简单的齿轮，因为它们是具有径向突出齿的圆柱体。
简而言之，与斜齿轮和锥齿轮等其他类型的齿轮不同，正齿轮的齿是完全直的。
在工业层面，正齿轮由于其简单性和经济的价格而成为使用最广泛的齿轮类型。
正齿轮可分为两类：
- 外直齿轮：齿轮的齿位于齿轮的外轮廓上，即位于轮的外侧。
- 内正齿轮– 齿轮的齿位于齿轮的内轮廓上，即位于轮的内侧。
外直齿圆柱齿轮
内直齿圆柱齿轮
外直齿轮能够与外齿轮和内齿轮啮合。相比之下，内正齿轮只能与外齿轮啮合。
啮合的两个外齿轮具有相反的旋转方向，然而，内齿轮与其啮合的外齿轮沿相同方向旋转。
斜齿轮
斜齿轮由齿相对于旋转轴线倾斜的齿轮组成。换句话说，斜齿轮是一种轮廓由斜齿组成的齿轮。
斜齿轮的齿与其旋转轴线形成的角度取决于它必须传输的角速度：
- 如果传输的角速度较低，则角度必须在 5° 到 10° 之间。
- 如果传输的角速度是平均的，则角度必须在 15° 到 25° 之间。
- 如果传输的角速度较高，则角度应在 30° 左右。
简而言之，斜齿轮的运行与直齿轮类似，因为它的功能是传递旋转运动。然而，由于其齿的特殊形状，斜齿轮允许以不同的方式传输圆周运动。
斜齿轮分为以下几类：
- 十字轴斜齿轮：斜齿轮的轴线相互交叉。这是最简单的斜齿轮。
- 平行轴斜齿轮：斜齿轮的轴线是平行的。为了使其正常工作，两个耦合齿轮的齿必须具有相同的倾角但方向相反。在这种类型的斜齿轮中，除了传递的旋转动力之外，还产生轴向力。
- 双斜齿轮（或人字斜齿轮） ：此类斜齿轮的齿廓由两个斜齿形成，从而形成V形齿廓。这种斜齿轮的双齿用于消除轴线平行时出现的轴向力。
十字轴斜齿轮
平行轴斜齿轮
双斜齿轮
锥齿轮
锥齿轮由齿为圆锥形的齿轮组成。简单地说，锥齿轮是一种形状像截锥体的齿轮。
此类齿轮的主要特征是它们允许在两个相交的轴之间传递旋转运动。虽然锥齿轮系统的轴线通常是垂直的，但它们也可以设计成以其他角度运行。
一般来说，锥齿轮由铸铁、钢合金或铝制成。然而，根据锥齿轮的用途，它们也可以用非金属材料制成，尽管这种情况非常罕见。
在锥齿轮中，可以区分出几种齿轮子类型：
- 直齿锥齿轮：直齿锥齿轮的类型。
- 斜齿锥齿轮– 一种带有斜齿的锥齿轮。
- 螺旋齿锥齿轮：齿为螺旋形状的锥齿轮的一种。
- 准双曲面锥齿轮：节面为双曲线的锥齿轮类型。
直齿锥齿轮
螺旋齿锥齿轮
斜齿锥齿轮
准双曲面锥齿轮
其他类型齿轮
一般来说，齿轮分为三种类型：正齿轮、斜齿轮和锥齿轮，如上所述。然而，还有其他类型的齿轮对您来说也很重要。
- 蜗杆：在蜗杆机构中，斜齿轮螺杆与直齿轮或斜齿轮啮合。这样，圆周运动在两个垂直轴之间传递。
- 齿条：在齿条机构中，齿轮（小齿轮）与齿条啮合。这种类型的齿轮用于将圆周运动转变为线性运动。
- 链轮：齿轮之间不啮合，但齿轮的圆周运动通过链条传递。
蜗杆
齿条
带链条的齿轮
齿轮系
齿轮系是由一组齿轮组成的圆形传动机构。换句话说，齿轮系是由多个相互连接的齿轮组成的系统。
齿轮系允许比单个齿轮高得多的传动比。因此，齿轮系比单个齿轮更大程度地增加或减少轴的角速度。另一方面，齿轮通常比由两个齿轮组成的简单齿轮占用更多的空间。
在下图中，您可以看到齿轮系的示例，更准确地说，它是由五个齿轮组成的齿轮系：输入齿轮、双齿轮、中间齿轮和输出齿轮。出口。
该机制从输入轮开始，即左轮。当旋转运动施加到输入齿轮时，由于轮子啮合在一起，后续齿轮也会旋转。
在这种情况下，旋转速度分两步增加。首先，输入轮的齿数比齿轮多，因此角速度增加。该齿轮是双齿轮，其轴上连接有另一个齿轮，并且该齿轮的齿数也比输出齿轮多，因此角速度第二次增大。
齿轮的传动比
齿轮比是两个齿轮的转速之比。具体来说，两个齿轮的传动比定义为输出齿轮的角速度与输入齿轮的角速度之比。
金子：
-
是传动比。
-
是输入轮的角速度。
-
是输出轮的角速度。
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是输入齿轮的齿数。
-
是输出齿轮的齿数。
-
是输入轮的直径。
-
是输出轮的直径。
由传动比公式，我们可以推导出：
- i>1 ：如果齿轮比大于1，则表示输出角速度大于输入角速度。因此，输出齿轮的齿数和直径小于输入齿轮的齿数和直径。
- i<1 ：如果传动比小于1，这意味着输出角速度低于输入角速度。因此，输出齿轮的齿数和直径大于输入齿轮的齿数和直径。
- i=1 ：如果齿轮比等于1，这意味着输出角速度等于输入角速度。因此，两个轮的齿数和直径是相同的。
齿轮的优点和缺点
与其他类型的运动传动机构相比，齿轮具有以下优点和缺点：
齿轮的优点：
- 齿轮之间不可能打滑，从而减少了机构故障。
- 齿轮可以传递高功率。
- 齿轮的机械性能高。
- 一般来说，齿轮几乎不需要维护。
- 齿轮通常占据很小的空间。
齿轮的缺点：
- 齿轮很难制造。
- 因此，齿轮的价格通常高于其他类型的机构。
- 虽然产生的噪音取决于所使用的齿轮类型，但它通常是有噪音的运动传动系统。