机械男——齿轮知识之齿轮种类

2025-06-21 09:50机械之最

齿轮真是一项不可思议的发明!它们是许多机器和设备的基础，从手表到汽车。令人着迷的是，不同类型的齿轮可以被设计成适合特定的应用，每一个都在使事情顺利有效地工作方面发挥着至关重要的作用。齿轮背后的科学和工程真正展示了人类的聪明才智和我们解决复杂机械问题的能力。

齿轮的一般用途是将运动和/或动力从一个轴传递到另一轴。此外，齿轮在系统中还有 3 种主要用途。首先是速比，通过使用不同尺寸的齿轮，可以有效地改变轴的输入到输出的转速。第二种用途是调节系统的扭矩比。最后，齿轮是用于改变旋转方向或将旋转运动转换为平移运动的有用装置。

今天我们将介绍不同类型的齿轮并讨论它们的主要特征。

第一种、正齿轮

正齿轮是最常用的齿轮。它们通过平行的轴传输动力。正齿轮的齿平行于轴的轴线。这导致齿轮在轴上产生径向反作用载荷，但不产生轴向载荷。正齿轮通常用于低速和中速应用，通常最高为 3600rpm。它们在高速应用中并不经常使用，这是由于它们在高速行驶时产生的巨大噪音。正齿轮的优点是设计简单、生产和维护成本低。

第二种、斜齿轮

斜齿轮与正齿轮类似，与平行轴一起使用。然而，与平行的正齿轮不同，斜齿轮的齿与轴成一定角度。这导致在操作过程中多个齿接触，并且斜齿轮比正齿轮可以承载更多的负载。由于比正齿轮具有更好的齿啮合，这使得它们成为高速应用的更好选择。此外，它们比正齿轮运行更平稳、更安静。另一方面，斜齿轮的齿之间有滑动接触，从而产生齿轮轴的轴向推力并产生更多的热量。

因此，由于齿滑移，它们的效率低于正齿轮。双斜齿轮是斜齿轮的一种变体，其中两个螺旋面彼此相邻放置，并有间隙将它们分开。

第三种、锥齿轮

锥齿轮具有圆锥形外观，最常用于在成90 度角相交的轴之间传输动力。它们可以在各种角度使用，但大多数都在 90 度角进行衔接。在需要直角齿轮传动且两个轴相互交叉的应用中，锥齿轮是正确的选择。

第四种、蜗轮蜗杆

蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。如果想获得较大的齿轮减速比，就需要使用蜗轮。蜗轮的齿轮减速比一般为20:1，有时甚至高达300:1或更大。许多蜗轮都有一个其他齿轮组所不具备的有趣特性：蜗杆可以轻易转动齿轮，但齿轮无法转动蜗杆。这是因为螺杆上的突角很浅，当齿轮尝试旋转螺杆时，齿轮与螺杆之间的摩擦力会让螺杆保持原位。

第五种、准双曲面齿轮。

它们在不相交的轴上运行。准双曲面齿轮偏离齿轮中心，允许独特的配置和大直径轴。较大的轴直径意味着它们可以具有较大的小齿轮直径，从而非常适合扭矩要求较高的应用。

第六种、齿轮齿条

齿轮齿条在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。丝杆传动的精度高，成本也高。但是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲.而齿条不存在这些情况。

第七种、内齿轮或环形齿轮的齿位于环的内部而不是外部。

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