常見齒輪類型

在所有機械傳動裏,齒輪是最好的傳力裝置 既不會像皮帶那樣打滑,又能長期保持高效率 而齒輪本質上就是一個帶齒的圓盤 當兩個齒輪涅合轉動時,靠這些牙齒一齒一齒地傳力 這就叫涅合 那齒輪又是怎麼改變轉速和力矩的呢? 讓我們來了解一下傳動比 傳動比取決於齒輪上的齒數 比如一個大齒輪有60個齒,小齒輪有40個齒 大齒輪轉一圈,小齒輪要轉1.5圈 這就說明速度變快了,但力變小了 如果小齒輪去帶大齒輪轉的慢,但力會變大 那麼我們可以說扭矩與速度成反比 在這套關係裏負責出力的叫主動齒輪 被帶着轉的叫從動齒輪 接下來我們看看齒輪都有哪些常見類型 最簡單也是最常見的叫正齒輪 但它在電力傳輸中用的不多 因爲它不能高速傳輸電力 它的齒是直的,加工簡單,成本低 但缺點也很明顯 它一涅合就是整齒同時撞上 轉快了噪音就特別大,所以不適合高速傳動 爲了解決這個問題,就有了斜齒輪 它的齒是斜着切的,不是同時接觸 而是一段一段接觸 前面的還沒走完,後面的已經接上了 這樣傳力更平順,噪音也小很多 但是加工更復雜,成本更高 現在爲了進一步提高速度 我們必須使用人字齒輪 它本質上是兩個斜齒輪拼成一個人字 兩個側齒都被切割成大約45度 這樣可以互相抵消軸向推力 轉得又快又穩 它被使用在蒸汽輪機、潛艇和賽車等重型高速旋轉機械裏 再來看對數螺旋齒輪 又被叫做鸚鵡齒輪 因爲它的齒形是對數螺旋線 齒從裏到外是逐漸張開的弧線 看起來就像一隻鸚鵡彎曲的嘴或者羽毛展開的形狀 因爲加工難度和成本都不低 常用在傳播傳動、風電齒輪箱裏 到目前爲止,在我們看到的所有齒輪中軸都是平行的 那如果要拐個彎,把動力換個方向呢? 這時候就輪到散齒輪出場了 散齒輪是錐形的,專門用來改變轉動方向 兩個軸可以是90度,也可以是其他任何角度 在汽車差速器、印刷機、冷卻塔裏都能看到它 再往下是渦輪渦杆 一根像螺絲一樣的叫渦杆,一個像齒輪的叫渦輪 它最大的特點就是減速能力極強,扭矩特別大 而且只能單向傳動,渦杆能帶動渦輪 但渦輪轉不動渦杆 這樣機器可以更安全和穩定 所以它常用在提升機、輸送帶、工業設備上 再來看齒輪齒條 這是一個把旋轉運動變成直線運動的結構 轉的那個叫小齒輪,直着走的那條是齒條 當小齒輪與齒條涅合時 小齒輪會旋轉,齒條就會直線移動 它用在汽車轉向系統和鑽牀升降機構裏 還一種是內齒輪 它和前面所有齒輪都不一樣 前面的齒輪都是在外面,而它的牙齒在裏面 外面一個大齒圈,裏面一個小齒輪 這種結構特別省空間 所以常用在齒輪箱和緊湊型傳動系統裏 而在行星齒輪箱裏,最中間那顆是太陽齒輪 周圍是幾顆小齒輪,這就是行星齒輪 行星齒輪最牛的地方在於 同一套結構換個固定方式 效果就完全不一樣 多個行星輪一起分擔在喝 同樣的體積,扭矩比普通齒輪大得多 在汽車自動變速箱裏最常見了 最後還有一種特殊的磁力齒輪 它的功能與機械齒輪類似 只不過它是使用磁鐵代替齒輪的齒 特別適合真空環境以及水下設備 這就是常見齒輪的類型和工作原理 現在你知道了嗎