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齿轮的开展历史
据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就巳开始运用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最陈旧齿轮,作为反映古代科学技能成就的指南车就是以齿轮机构为中心的机械设备。在西方,公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就论述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。不过,古代的齿轮是用木料制作或用金 属铸成的,只能传递轴间的反转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载才干也很小。
随着出产的开展,齿轮作业的平稳性受到重视。1674年丹麦天文学家罗默提出用外摆线作齿廓曲线,以得到作业平稳的齿轮。18世纪工业革命时期,齿轮技能得到高速开展,人们对齿轮进行了大量的研讨。1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律;1765年瑞士数学家欧拉建议选用渐开线作齿廓曲线。19世纪呈现的滚齿机和插齿机,解决了大量出产高精度齿轮的问题。
1900年,普福特为滚齿机装上差动设备,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为运用的齿轮。
1899年,拉舍施行了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还可以凑配中心距和进步齿轮的承载才干。1923年美国怀尔德哈伯提出圆弧齿廓的齿轮,1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研讨,圆弧齿轮遂得以运用于出产。这种齿轮的承载才干和功率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制作,还有待进一步改善。
2、齿轮的用途
齿轮的用途无外乎:
1.减速
2.添加力矩
3.点与点之间力的传递
4.改动力的作用方向
5.拆分传动力
所有这些功能都体现在变速箱内。
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齿轮的分类
齿轮一般分为渐开线齿轮、花键、伞齿轮、蜗轮蜗杆、转子、异形齿轮(摆线轮、棘齿轮、人字齿等等)。
3.1 渐开线齿轮/involute gear/cylindical gear
渐开线齿轮包括渐开线直齿和渐开线斜齿。
3.1.1 渐开线直齿轮/spur gear
该齿轮运用于低转速合作场合,合作噪音较低。长处是易于出产且成本低廉,缺陷是有必要配对运用,安装轴线有必要平行。
3.1.2 渐开线斜齿轮/helical gear
此齿轮一般歪斜视点在10°~45°之间。长处是啮合平顺安静;更多的啮合齿面能够传送更大的力矩;缺陷是加工贵,会发生额外的轴向挤压力。
3.2 花键/spline
花键分为渐开线花键、三角花键和矩形花键,多用于联轴器的联接场合。其特点是多齿作业,承载才干高,对中性好,导向性好,齿根较浅,应力集中小,轴与毂强度削弱小,加工方便。
3.2.1 渐开线花键
渐开线花键齿形和渐开线直齿齿形是同一种生成办法。
3.2.2 三角形花键
3.2.3 矩形花键
3.3 伞齿轮/bevel gear
伞齿轮分为直伞尺和螺旋伞尺。
3.3.1 直伞尺
轴线即是圆锥形的轴线,长处是直角驱动,缺陷是因为特别的传动结构,导致轴承和支撑比较难加工。
3.3.2 螺旋伞尺/spiral bevel gear
该齿轮的轮齿带有螺旋视点,能够运用于传递较大力矩的场合,一般运用在倒挡。
3.4 蜗轮蜗杆/worm gear
一般彼此间以90度啮合。长处是传动安静,平顺;能以直角驱动;不会反转;适用于定位结构。缺陷是传动冲突导致传动功率低;需求定时保护及运用于低速场合。
3.5 转子/rotor
转子一般分为阴(female)、阳(male)转子两种。一般彼此啮合后运用于螺杆式紧缩机。在阴阳转子彼此拟合滚动的过程中,完结一个吸气——紧缩——排气的过程。
区别办法是:一般阳转子的齿面比较饱满,而阴转子齿面比较单薄,内凹。
留意:一般阳转子都是主转子,先由阳转子滚动,然后带动阴转子滚动,然后进行吸、排气动作。
3.6 异形齿轮
异形齿轮较为复杂,摆线轮,棘轮等
