傳動設計零基礎教程 什麼是齒輪傳動?從來沒有哪個視頻講的這麼透徹,錯過就真的刷不到了!
2026年9月5日
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視頻概述
AI 生成本課程由大樹老師主講,詳細介紹了各種齒輪傳動的種類及其設計特點。內容涵蓋了從基礎的直齒輪到複雜的渦輪渦杆等結構,分析了每種傳動方式的優缺點、運行特性以及在實際機械設計中的適用場景。
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我是大樹
這節課開始呢
我們開始講關於齒輪的設計
首先呢
我們這節課要介紹關於齒輪的傳動的種類以及特點
那麼我這裏呢做了一個小動畫
列舉了大部分相關的一些傳動結構
一個一個來講
首先第一種呢
是我們的直齒輪傳動啊
什麼叫直齒輪呢
你旁邊看待會看見知道啊
這個斜齒輪
這是直齒輪傳動的話呢
是傳統的齒輪傳動的一種
相對來說的話呢
結構比較簡單
當然他有缺有缺點
缺點在於什麼呢
在於帶給看到他在涅合的過程中啊
我給他放慢一點點啊
稍等涅合的過程中呢
你可以看到他始終有一個涅合位置
不管齒輪能怎麼轉
那麼他涅合位置的使用的這個位置上
只是說呢
每個齒輪流的進入離開進入離開對吧
那麼在這個過程中
大家需要注意的就是他每一次單個存在的狀態
就是涅入涅出對吧
涅合這三個狀態
那麼在經歷的過程中呢
因爲齒輪的加工原因
即使是使用了劍開線的結構
也會導致他會有一定的衝擊
這就是我們說直齒輪呢
雖然是最基礎的齒輪
但是呢
儘可能的在設計過程中的要避免說我們用直齒輪
只有一種情況
用直齒輪
那麼是什麼情況呢
我先賣個關子
接下來講另外一種
這玩意叫做
這個斜齒輪
那也有叫什麼螺旋齒的
大家會發現它的齒形呢
是個螺旋形
那麼這個螺旋形帶來什麼好處呢
其實很簡單
就是我們同樣在這個位置涅合的時候
大家可以發現有很多道齒都參與了
對吧
有的齒呢
是剛開始涅合
有的是涅閤中
有的是涅合完成以後進行分離
你可以看到這個過程中有很多
那麼也就是說
我們在涅合的狀態下呢
有很多個齒同時參與
而不像我們直齒輪
它一次參與就就兩個齒三個齒
對吧
在涅合係數來算的話就這麼幾個
但是呢
它是一整排
所以大家可以看到它帶來的好處就在於
它的平滑性是比較好的
大家稍微注意一下
斜齒輪的平滑性是比較比直齒輪好的
震動沒有那麼大
當然呢
它也有缺點咯
它的缺點就是它會帶來額外的軸向力
爲什麼
因爲你看我們的齒輪
它這個齒輪這個線它是斜的
那麼我們在涅合的過程中呢
就會有一個軸向力
會讓這個齒輪往兩邊跑
所以我們在做斜齒輪設計的時候
就稍微注意一下這個軸向力會不會很大
如果很大的話
那你可能要用軸承來給它頂住
專用的腳接觸軸承
或者是那種圓錐滾子軸承
你給它頂住了
你不讓它跑了
明白吧
當然了
那什麼情況下面
我不能用斜齒輪的
那就垂直機構
垂直機構的齒輪齒條的時候
我們儘可能用直齒輪
因爲什麼
因爲它會有重力負載
重力負載壓在我們的這個齒輪上面以後
會帶來額外的壓力
那麼如果是斜齒輪的話
會持續有一個很大的軸向力
沒有必要
那這一點待會再講齒輪齒條的時候
再來講
然後斜齒輪大家注意一下
它還可以使用交錯軸傳動
但是呢
由於傳動效率太低了
因此呢
用的比較少啊
你在非關鍵時候呢
要用一用也行
大家可以看到它的劣合曲線是這樣子的
對吧
劣合曲線是這樣子的啊
那麼用的比較少啊
然後對比起那種單個的斜齒輪有軸向力
我們還有人字齒
就這個齒形呢
是個人字的
人字存在的意義是什麼呢
就在於它是有兩個斜齒輪組合的啊
那麼這麼做有什麼好處
好處就在於它的軸向力相互抵消了
對吧
你看我們的線呢
是個這樣子的
一個往這邊壓
一個往這邊壓抵消掉了
當然人字齒的製造成本也是非常的高的
非必要情況呢
還是不要用
接下來是錐齒輪俗稱散齒輪
這玩意長得像把傘
大家發現了嗎
像一把傘看到沒
那麼這個特點是什麼
就你顧名思義
你看一看明白了
就是垂直軸傳動
對吧
垂直軸傳動
這種結構呢
我們一般應用在傳動啊
從90度相交角的這種傳動結構
那90度相交角
一般來說
我們很少拿它去做減速筆
很少拿它去做減速筆
爲什麼呢
因爲我們基本上要解決的問題
主要是兩個軸之間的動力傳遞
減速筆的話呢
我們其實可以在放在後端或者是前端啊
然後再接下來的話呢
是齒圈與齒輪
這個結構最經典的應該是那個行星減速機的應用啊
給大家看一下怎麼動的
對吧
一個內一個外
這玩意它基本上是一個內圈一個外圈
相互的一個裂合狀態
那麼它的應用的話呢
在後續我們講減速機的時候
再跟各位講它的好處
以及我們的渦輪渦杆
渦輪渦杆
渦輪渦杆它屬不屬於齒輪呢
其實屬於齒輪類型
也屬於裂合傳動
但是呢
它跟常規的齒輪長得不太一樣
主要是以渦杆的旋轉推動渦輪的旋轉
它能夠做到非常非常大的減速筆
爲什麼呢
因爲主要是以渦杆轉一圈
我就要往前走幾個尺
那麼走幾個尺取決於我有幾頭的渦杆
你看一下我們這裏是四頭
什麼是四頭渦杆
就是它有一根螺旋線
兩根螺旋線
三根四根
同時做盤旋
因此它轉一圈
我的渦輪前進四個槽
四個凹槽
所以它的速筆呢可以做的很大很大
最後一款呢是齒輪齒條
齒輪齒條的話呢
基本上就是應用於旋轉和直線運動的相互轉換
所以說我們說做垂直結構
什麼是垂直結構
就這樣子
給我們看一下
就這樣子
就是我們在做垂直上下運動
做垂直上下運動的時候
我們儘可能的用直齒輪和直齒條
因爲它帶來的負載呢
會有一個很大的偏載力
對於結構是不友好的
但是呢
如果我們是水平運動
就是我們左右運動
剛纔講的是垂直運動嘛
左右運動的話呢
你可以用斜齒輪和斜齒條
它的存在能讓你的機構帶來一個比較絲滑
比較穩定的機械結構
這就是我們常用的齒輪鏈合的一個類型的
大家聽明白了嗎
聽明白了同學
我們這一課呢就先講到這
我們下節課再見

