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类型和基本要求

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:渐开线齿轮不仅能满足传动满足传动平稳的基本要求,且便于制造和安装,互换性好,承载能力强,所以应用最广泛。齿轮传动的主要缺点是:制造和安装精度要求较高,不宜在两轴中心距很大的场合使用等。即要求齿轮在传动过程中有足够的强度、刚度并能传递较大的动力,在使用寿命内不发生断齿、点蚀和过度磨损等现象。这与齿轮的尺寸、材料和热处理工艺等因素有关。

齿轮传动用于传递空间任意两轴间的运动和动力,在工程机械、矿山机械、冶金机械以及各类机床中都广泛应用了齿轮传动,其传递的功率从几瓦到几万千瓦。用于传动的齿轮大小不一,如直径不到1mm的仪表齿轮和直径在10m以上的重型齿轮,其圆周速度可以很低,也可以高达100m/s以上。大部分齿轮是用来传递旋转运动的,但也有可以把旋转运动变为直线运动的,如齿轮齿条传动。齿轮传动是现代机械中应用最广泛的一种传动形式。

1.齿轮传动的类型和特点

齿轮传动类型很多,有不同的分类方法。

1)按照齿轮副中两齿轮轴线的相对位置分类

按照齿轮副中两齿轮轴线的相对位置,齿轮传动可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。

当两齿轮的轴线平行时,两轮的相对运动为平面运动,该齿轮传动称为平面齿轮传动。

当两齿轮的轴线不平行时,两轮的相对运动为空间运动,该齿轮传动称为空间齿轮传动。

(1)平面齿轮传动 平面传动齿轮的两轴线相互平行。它又分为直齿圆柱齿轮传动、平行轴斜齿圆柱齿轮传动和人字齿轮传动三种。

①直齿圆柱齿轮传动 直齿圆柱齿轮的轮齿方向与其轴线平行。它又可分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮齿条啮合传动,分别如图7-1a、b、c所示。

②平行轴斜齿圆柱齿轮传动 平行轴斜齿圆柱齿轮的轮齿方向相对其轴线倾斜了一个角度(见图7-1d),它也可分为外啮合、内啮合、齿轮齿条啮合三种传动方式。

③人字齿轮传动 人字齿轮可看成是由两个大小相等、方向相反的斜齿轮组成的(见图7-1e)。

(2)空间齿轮传动 它包括两轴线相交齿轮传动和两轴线交错齿轮传动两种。

锥齿轮传动属于空间齿轮传动,其中两锥齿轮的轴线是相交的。锥齿轮的轮齿分布在截体的表面上,按轮齿方向的不同可分为直齿锥齿轮传动(见图7-1h、i)和斜齿锥齿轮传动(见图7-1j)。

交错轴斜齿轮传动和蜗杆传动属于两轴线交错齿轮传动。

交错轴斜齿轮传动中齿轮的两轴线是相互交错的(见图7-1f),蜗杆传动中蜗杆与蜗轮的轴线是相互交错的(见图7-1g)。

图7-1 齿轮机构的类型

2)按齿轮的工作条件分类

(1)开式齿轮传动 开式齿轮传动无箱无盖,齿轮暴露在外,故不能防尘且润滑不良,因而齿轮易磨损,寿命短,用于低速或低精度的场合,如水泥搅拌机齿轮、卷扬机齿轮传动等。

(2)闭式齿轮传动 齿轮传动安装在密闭的箱体内,故密封条件好,且易于保证良好的润滑,使用寿命长,用于较重要的场合,如机床主轴箱齿轮、汽车变速箱齿轮、减速器齿轮传动等。

(3)半开式齿轮传动 半开式齿轮传动介于开式齿轮和闭式齿轮传动之间,通常在齿轮的外面安装有简易的罩子,如车床交换齿轮架齿轮传动等。

3)按照齿轮齿廓曲线的不同分类

按照齿轮齿廓曲线的不同,齿轮传动又可分为渐开线齿轮传动、圆弧齿轮传动、摆线齿轮传动等。

渐开线齿轮不仅能满足传动满足传动平稳的基本要求,且便于制造和安装,互换性好,承载能力强,所以应用最广泛。本项目只讨论渐开线齿轮传动。

齿轮传动与其他机械传动相比具有瞬时传动比恒定、效率高、寿命长、工作可靠、结构紧凑、适用的速度和功率范围广等特点。齿轮传动的主要缺点是:制造和安装精度要求较高,不宜在两轴中心距很大的场合使用等。

2.齿轮传动的基本要求

齿轮常用于传递运动和动力,故对其提出了以下两个基本要求。

1)传动准确、平稳

即要求齿轮在传动过程中的瞬时角速度比(ω1/ω2)恒定不变,以免产生动载荷、冲击、振动和噪声。这与齿轮的齿廓形状和制造、安装精度等因素有关。

2)承载能力强

即要求齿轮在传动过程中有足够的强度、刚度并能传递较大的动力,在使用寿命内不发生断齿、点蚀和过度磨损等现象。这与齿轮的尺寸、材料和热处理工艺等因素有关。

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