什么是齿轮?齿轮的分类有哪些?
1.什么是齿轮?
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件。其在机械传动和整个机械领域的应用极为广泛。
2.齿轮的历史
公元前350年,古希腊着名哲学家亚里士多德在文献中记录过齿轮。公元前250年左右,数学家阿基米德也在文献中用涡轮蜗杆解释了起锚机。目前伊拉克凯特斯芬遗址还保存着公元前的齿轮。
齿轮在我国的历史也源远流长。据史料记载,中国古代早在公元前400~200年就开始使用齿轮。中国山西出土的青铜齿轮是迄今为止发现的较古老的齿轮。南导车作为古代科技成果的反映,是以齿轮机构为核心的机械装置。15世纪下半叶意大利文艺复兴时期,著名的全才达芬奇不仅在文化艺术上取得了不可磨灭的成就,在齿轮技术史上也是如此。500多年过去了,现在的齿轮还保留着当时草图的原型。
只有在17世纪末,人们才开始研究能够正确传递运动的齿形。18世纪,欧洲工业革命后,齿轮传动的应用越来越广泛,首先发展摆动齿轮,然后逐渐打开齿轮,直到20世纪初,逐渐打开齿轮在应用中占优势。之后发展了变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等。
现代齿轮技术达到齿轮模数0.004-100毫米的齿轮直径从1毫米到150米的传递功率达到10万千瓦的转速达到10万转/分钟的高圆周速度高达到300米/秒。
国际上,动力传动齿轮装置正朝着小型化、高速化和标准化的方向发展。特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点。
3.齿轮一般分为三大类
齿轮的种类繁多,其分类方法较通常的是根据齿轮轴性。一般分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型。
1)平行轴齿轮:包括正齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条、斜齿条等。
2)交叉轴齿轮:直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、零度齿锥齿轮等。
3)交错轴齿轮:有交错轴斜齿齿轮、蜗杆蜗轮、准双曲面齿轮等。
上表列出的效率是传动效率,不包括轴承损失和搅拌润滑。平行轴和相交轴的齿轮副咬合基本上是滚动的,相对滑动非常小,效率高。交错轴斜齿轮及蜗杆蜗轮等交错轴齿轮副,因为是通过相对滑动产生旋转以达到动力传动,所以摩擦的影响非常大,与其他齿轮相比传动效率下降。齿轮的效率就是正常装配条件下齿轮的传动效率。如果出现安装不正确的情况,特别是锥齿轮装配距离不正确而导致同锥交点有误差时,其效率会显著下降。