齿轮传动知识

Question

如题所述

Answer 1

(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F_n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,r_b1、r_b2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

Answer 2