一、齒輪、齒條的概念首先,我們先科普一下:
1、什么是齒輪?
是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機(jī)械零件。齒輪通過(guò)與其它齒狀機(jī)械零件(如另一齒輪、齒條、蝸桿)傳動(dòng),可實(shí)現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速與扭矩、改變運(yùn)動(dòng)方向和改變運(yùn)動(dòng)形式等功能。
圖1 齒輪各部分的名稱和參數(shù)示圖
由于傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、功率范圍大等優(yōu)點(diǎn),齒輪機(jī)構(gòu)在工業(yè)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。齒輪輪齒相互扣住齒輪會(huì)帶動(dòng)另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)傳送動(dòng)力。將兩個(gè)齒輪分開,也可以應(yīng)用鏈條、履帶、皮帶來(lái)帶動(dòng)兩邊的齒輪而傳送動(dòng)力。
齒輪軸孔和鍵槽的基本尺寸是有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的,基本按下表尺寸進(jìn)行制作;
圖2 齒輪軸孔和鍵槽的基本尺寸示圖
2、什么是齒條?
齒條的齒廓為直線而非漸開線(對(duì)齒面而言則為平面),相當(dāng)于分度圓半徑為無(wú)窮大圓柱齒輪。
分為和斜齒齒條,分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對(duì)使用。
圖3 齒條的示圖
二、齒輪齒條的種類齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類,如下:
1、齒輪按齒形可分類齒廓曲線、壓力角、齒高和變位;
2、齒輪按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿-蝸輪;
3、按齒線形狀齒輪分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪;
4、按輪齒所在的表面齒輪分為外齒輪、內(nèi)齒輪,其中外齒輪齒頂圓比齒根圓 大,而內(nèi)齒輪齒頂圓比齒根圓??;
5、按制造方法齒輪分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等;
6、按傳動(dòng)軸線的相對(duì)位置分為平行軸齒輪和空間軸齒輪;
圖5 傳動(dòng)軸線的相對(duì)位置齒輪分類的示圖
7、齒條主要分為直齒條和斜齒條,分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對(duì)使用;齒條的齒廓為直線而非漸開線(對(duì)齒面而言則為平面),相當(dāng)于分度圓半徑為無(wú)窮大圓柱齒輪。
圖6 直齒條和斜齒條的對(duì)比示圖
三、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
(1)直接接觸的嚙合傳動(dòng);可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力;
(2)功率范圍大,速比范圍大,效率高,精度高;
(3)傳動(dòng)比穩(wěn)定,工作可靠,結(jié)構(gòu)緊湊;
(4)改變運(yùn)動(dòng)方向;
(5)制造安裝精度要求高,不適于大中心距,成本較高,且高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲較大。
四、齒輪參數(shù)計(jì)算方法主要介紹一下直齒/斜齒圓柱齒輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法:
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