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14 齿轮的精度等级和加工方法及使用范围 齿轮的基本知识 1、齿轮的种类和特点 齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动形式。通常,根据具体用途和工作条件来选用齿轮的类型和传动形式。按照两轮轴线在机器中的相对位置,齿轮传动可用于传递平行轴、相交轴和交错轴之间的运动和动力。其结构和特点见下表。 表1 实现平行轴间传动的齿轮种类和特点 名称 齿轮形状 主要特点 直齿圆柱齿轮传动 1. 两轮轴线平行; 2. 轮齿的齿长方向与齿轮轴线相互平行; 3. 外齿轮副,两轮转动方向相反; 4. 内齿轮副,两轮转动方向相同; 5. 此传动形式应用最广 斜齿圆柱齿轮传动 1. 轮齿的齿长方向与齿轮轴线倾斜一个角度; 2. 与前者相比,同时啮合的齿数增多,传动平稳,传递的扭矩比较大; 3. 有轴向力; 人字齿轮传动 1. 具斜齿轮传动的优点,但无轴向力; 2. 适用于传递功率大,需正反向运转的机构中; 3. 制造麻烦 齿轮齿条传动 1. 齿条是圆柱齿轮的一种特例; 2. 可用来把旋转运动变为直线运动,也可以反过来 非圆齿轮传动 1. 目前常见的有椭圆形和扇形两种; 2. 当主动轮等速转动时从动轮可以实现有规律的不等速转动; 3. 多用于自动化机构 表2 实现相交轴间传动的齿轮种类和特点 名称 齿轮形状 主要特点 直齿锥齿轮传动 1. 两轮轴线相交于锥顶点,轴交角有三种:大于,等于和小于90°。 2. 轮齿齿线的延长线通过锥顶点 斜齿锥齿轮传动 1. 轮齿齿线的延长线不通过锥顶点,而是与某一圆相切; 2. 两轮螺旋角相等,螺旋方向相反 弧齿锥齿轮传动 1. 轮齿齿线呈圆弧形; 2. 两轮螺旋角相等,螺旋方向相反; 3. 与直齿锥齿轮传动相比,同时参与啮合的齿数增多,传动平稳,传递扭矩较大 表3 实现交错轴间传动的齿轮种类和特点 名称 齿轮形状 主要特点 交错轴斜齿轮传动 1. 两轮轴线不在同一平面上,成空间交错; 2. 两轮螺旋角可以相等,也可以不相等; 3. 两轮螺旋方向可以相同,也可不相同,就单个齿轮而言,与斜齿圆柱齿轮相同,其中一齿也可以是直齿圆柱齿轮 蜗杆传动 1. 轴线垂直交错; 2. 可实现较大的传动比,传动平稳,噪声小,有自锁性; 3. 传动效率较低,蜗杆线速度受一定限制 准双曲面齿轮传动 1. 轴线垂直交错; 2. 两轮螺旋角不等,螺旋方向相反; 3. 与弧齿锥齿轮传动相比,传动更平稳可靠,噪声小 齿面硬度小齿轮比大齿轮高,因为: 1. 减小齿面胶合的可能性; 2. 使两齿轮的使用寿命基本接近; 3. 大齿轮硬度稍低,有利于齿部的切削加工。尤其是在大齿轮直径很大时,可使刀具在切完整个齿圈的过程中,不致于因中途磨钝而影响加工精度。