齿轮机构简介
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齿轮机构(Gears)是现代机械中应用最广泛的一种传动机构,与其它传动机构相比,齿轮机构的优点是:结构紧凑,工作可靠,效率高,寿命长,能保证恒定的传动比,适用的范围广。
齿轮机构可以分为定传动比齿轮机构和变传动比齿轮机构。
本章仅讨论定传动比的齿轮机构。
齿轮机构的类型很多,根据其传动轴线的相对位置,它可分为三类:1、平行轴齿轮机构(Gears with Parallel Axes)两齿轮的传动轴线平行,这是一种平面齿轮机构,如表5-1所示。
它可分为:外啮合齿轮机构(有直齿轮、斜齿轮和人字齿轮传动三类)内啮合齿轮机构(有直齿轮和斜齿轮传动两类)齿轮齿条机构(有直齿条和斜齿条传动两类)点击表中图形,观察各类齿轮传动的运动特点和齿形。
表5-1 平行轴齿轮机构2、相交轴齿轮机构(Gears with Intersecting Axes)两齿轮的传动轴线相交于一点,这是一种空间齿轮机构,如表5-2所示。
它有直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动和曲线齿圆锥齿轮传动。
表5-2 相交轴齿轮机构ff3、交错轴齿轮机构(Gears with Skew Axes)两齿轮的传动轴线为空间任意交错位置,它也是空间齿轮机构,如表5-3所示。
表5-3 交错轴齿轮机构此外,还有实现变传动比运动的非圆齿轮机构(Non-circular Gear),如下图所示。
图5-2一、斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成渐开线直齿齿廓曲面的生成原理如图5-33a 所示,发生面S在基圆柱上作纯滚动时,其上与基圆柱母线平行的直线KK所展成的渐开面即为直齿轮的齿面。
(a) (b) (c)图5-33斜齿轮的齿面形成原理如图5-34a所示,发生面S 沿基圆柱纯滚动时,其上一条与基圆柱母线呈βb角的直线KK所展成的渐开螺旋面就是斜齿轮的齿廓曲面。
(a) (b) (c)图5-34一对直齿轮啮合时,齿面的接触线与齿轮的轴线平行(图5-33b),而一对斜齿轮啮合时,齿面接触线是斜直线(图5-34b),接触线先由短变长,而后又由长变短,直至脱离啮合。
齿轮机构的工作原理特点
齿轮机构是一种常见的传动机构,它通过齿轮之间的啮合传递动力和运动。
其工作原理和特点如下:
工作原理:
1. 齿轮之间通过齿间啮合产生传动关系,其中一个齿轮称为驱动齿轮,另一个齿轮称为从动齿轮。
2. 当驱动齿轮转动时,齿轮的齿将从动齿轮的齿牙推动,使从动齿轮一起转动。
3. 齿轮大小不同会产生不同的转动速度和转矩比例。
特点:
1. 高传动效率:齿轮机构由于齿间啮合的特性,传动效率较高,通常可以达到95%以上。
2. 稳定的传动比:齿轮机构具有固定的传动比,可以准确地传递动力和运动。
3. 半径间隙传动:齿轮机构是通过齿间啮合进行传动,相对于其他摩擦传动方式,如皮带传动或链条传动,其传动性能更为稳定可靠。
4. 不可逆转性:常见的齿轮机构是通过大齿轮驱动小齿轮,所以在实际应用中很难出现从动齿轮推动驱动齿轮转动的情况,具有一定的不可逆性。
5. 较大的体积和重量:齿轮机构由于齿轮本身的特点,需要一定的空间和材料来实现传动,所以相对来说有一定的体积和重量。
总的来说,齿轮机构具有高效率、稳定的传动比和靠谱的传动性能,在机械传动
领域中得到广泛应用。
机械设计常用机构机械设计是一门综合性的学科,涉及到各种各样的机构和装置。
在机械设计中,机构是非常重要的一部分,它负责传递和转换力、运动和能量,从而实现机械装置的各项功能。
在机械设计中,常用的机构有很多种。
这些机构可以根据其功能、结构和运动特性进行分类和归纳。
下面,我将对一些常用的机构进行介绍。
一、连杆机构连杆机构是机械设计中最基本也是最常用的一种机构。
它由杆件和关节组成,通过杆件的连接和关节的运动,实现力和运动的传递。
连杆机构广泛应用于各种机械装置中,如汽车发动机的连杆机构、拉杆机构等。
二、齿轮机构齿轮机构是一种通过齿轮的相互啮合来传递运动和力的机构。
齿轮机构具有传动比恒定、传递力矩大、传递效率高等特点,广泛应用于各种传动装置中,如汽车变速器、机床传动等。
三、减速机构减速机构主要通过齿轮、皮带等传动元件将输入的高速运动转换为输出的低速运动。
减速机构在机械设计中非常常见,用于满足不同场合的运动速度要求。
四、滑块机构滑块机构是一种通过滑块在导轨上做直线运动来实现运动转换和力传递的机构。
滑块机构广泛应用于各种机械装置中,如工具机的进给机构、压力机的传动机构等。
五、摆线机构摆线机构是一种通过连杆和摆线来实现直线运动的机构。
它通过摆线的特殊形状和连杆的运动,将旋转运动转换为直线运动,广泛应用于各种机械装置中,如剪切机的摆线滑块机构、织机上纬缸的摆线机构等。
六、万向节机构万向节机构是一种通过球面和容器来实现输动与变动传动的机构。
它具有结构简单、运动灵活等优点,广泛应用于汽车、船舶和航空等领域。
以上介绍的只是机械设计中的一小部分常用机构,还有很多其他的机构在实际设计中也扮演着重要的角色。
在进行机械设计时,我们需要根据具体的应用要求和设计目标选择合适的机构,合理地组合和运用这些机构,以实现设计的目的。
总结起来,机械设计中常用的机构有连杆机构、齿轮机构、减速机构、滑块机构、摆线机构和万向节机构等。
这些机构在机械装置中起着重要的作用,通过它们的运动和力传递,实现了各种功能和要求。
了解齿轮机构的类型及应用齿轮机构是一种由齿轮组成的传动装置,广泛应用于各个行业中,它的类型和应用也非常多样。
下面我将详细介绍齿轮机构的几种主要类型和常见的应用。
一、齿轮机构的类型1. 平行轴齿轮机构:平行轴齿轮机构是指齿轮的轴线平行排列的一种传动形式。
常见的平行轴齿轮机构有直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。
其中,直齿轮是最常见的,适用于传递轴上速比不变或接近1的场合;斜齿轮适用于不平行的轴系,可以实现轴线间的交角传动;锥齿轮适用于轴线交叉或交叉变位的场合。
2. 交叉轴齿轮机构:交叉轴齿轮机构是指齿轮轴线相交或交叉的传动形式。
常见的交叉轴齿轮机构有交叉齿轮、曲柄齿轮机构等。
其中,交叉齿轮机构是一种常见的齿轮传动形式,适用于平行齿轮轴和能够传递大扭矩的场合;曲柄齿轮机构适用于输出轴速度或转矩要求变化的场合。
3. 锁定齿轮机构:锁定齿轮机构是指通过锁止装置将齿轮固定不动的传动形式。
常见的锁定齿轮机构有钩齿轮机构、棘轮机构等。
其中,钩齿轮机构适用于以连续运动为主且随时可以切换的场合;棘轮机构适用于需要间歇工作的场合。
4. 齿条齿轮机构:齿条齿轮机构是一种由齿条和齿轮组成的传动形式,齿条的传输方式为直线传输,齿轮则将旋转运动转换为直线运动。
齿条齿轮机构适用于需要直线运动的场合,如升降设备、翻盖机构等。
二、齿轮机构的应用1. 汽车行业:齿轮机构在汽车行业中有着广泛的应用,常见的应用场景包括变速器、差速器、传动轴等。
通过不同类型的齿轮组合,实现不同速比和扭矩的变化,从而实现车辆行驶过程中的高、低速变换和转向控制。
2. 机械设备:齿轮机构在机械设备中起到传动力、速度和转矩变换的作用。
比如,工厂中的机床设备、输送机、提升设备等都广泛使用齿轮机构来实现驱动和传动。
3. 电力传动:齿轮机构在发电厂、输电线路等电力传动领域中也有着重要的应用。
例如,发电机组中的主动齿轮与发动机相连,通过齿轮传动转化为电能。
4. 航空航天:在航空航天领域,由于其重量轻、强度高和可靠性好的特点,齿轮机构被广泛应用于飞行器的起落架、引擎传动等关键部件中。