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3-2 齿轮传动的类型和应用特点 - ^& F6 ~% \+ G* _
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一、齿轮传动的应用特点 / q# W. i% M. k G r: I
C( k5 n3 }, m 1.齿轮、齿轮副与齿轮传动 , P' [5 X# x; f# C( p
) e) s1 { p5 r6 P" r 齿轮是任意一个有齿的机械元件,它能利用它的齿与另一个有齿元件连续啮合,从而将运动传递给后者,或者从后者接受运动。齿轮副是由两个相互啮合的齿轮组成的基本机构,两齿轮轴线相对位置不变,并各绕其自身的轴线转动。齿轮副是线接触的高副。
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2 W4 Q4 F% O U# q' G 齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和 (或)动力的一种机械传动。齿轮副的一对齿轮的齿依次交替地接触,从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。齿轮传动属啮合传动。如图3―6所示,当齿轮副工作时,主动轮O1的轮齿1,2,3,4…,通过啮合点(两齿轮轮齿的接触点)处的法向作用力Fn,逐个地推动从动轮O2的轮齿1ˊ,2ˊ,3ˊ,4ˊ…,便从动轮转动并带动从动轴回转,从而实现将主动轴的运动和动力传递给从动轴。 ! v% [( V7 `" a9 D% ]
2.传动比
1 I, n, R" c B! I+ _- j
" F7 b8 b% c- o- X0 `* J 齿轮传动的传动比是主动齿轮与从动齿轮角速度 (或转速)的比值,也等于两齿轮齿数的反比,即
6 K. ^$ c/ S3 Q3 k. l* l, `' y+ O+ J
. L+ I: |. {" L+ D6 z( n; a i= = = (3—2)
, e) b# }! C) [) h @
) @- J/ x% _& D( R: s式中 1,n1 — 主动齿轮角速度、转速;
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! s; f* ~* y2 B" T+ L" c" | 2,n2 — 从动齿轮角速度、转速; ; I) ~$ h0 |7 B3 ?; A1 o
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z1 — 主动齿轮齿数; 5 `- }& P" U) \3 V+ O+ x* |" U) |
6 z# Q" T( g/ G9 b z2 — 从动齿轮齿数。
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齿轮副的传动比不宜过大,否则会使结构尺寸过大,不利于制造和安装。通常,圆柱齿 轮副的传动比i≤8,圆锥齿轮副的传动比i≤5。
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Y: V7 d" M1 _0 _0 ~ 例3—1一齿轮传动,已知主动齿轮转速n1=960r/min,齿数z1=20,从动齿轮齿数z2=50。试计算传动比i和从动轮转速n2。
, @+ P9 t- r+ }9 V3 f8 U7 r& y, C, |+ S% l, K( F3 C0 K
解 由式 (3—2)可得 " K2 S2 Z) G+ o2 @
: A( y9 @& c R$ }1 V+ E# J
传动比 i= = =2.5 ! W6 k7 d$ _: ~0 o) m: z( V8 v
; p6 C/ `2 C9 n. B5 H
从动齿轮转速 n2= = =384r/min # Y0 w% ^& C2 t/ |1 X7 D/ m7 h5 f
2 p! {4 e0 H+ p* M0 M( J
3.应用特点 3 g, j* w3 A2 _/ _, X
# A) q3 M2 _+ V- D% M 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种机械传动形式。在工程机械、矿山机械、冶金机械、各种机床及仪器、仪表工业中被广泛地用来传递运动和动力。齿轮传动除传递回转运动外,也可以用来把回转运动转变为直线往复运动 (如齿轮齿条传动)。与摩擦轮传动、带传动和链传动等比较,齿轮传动具有如下优点:
9 s6 A" U. I$ B/ i0 U* t1 W- h9 {5 a0 g7 v1 L
1)能保证瞬时传动比的恒定,传动平稳性好,传递运动准确可靠。
2 _0 G" t2 }4 E- z. f
0 A4 o; O* q4 I8 ]4 ?6 d0 C 2)传递的功率和速度范围大。传递的功率小至低于lW (如仪表中的齿轮传动),大至5×l04kW(如蜗轮发动机的减速器),甚至高达l×l05kW;其传动时圆周速度可达至300m/s。 ' i/ a8 |7 Y! e# N0 u& U4 w5 \
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3)传动效率高。一般传动效率 =0.94~0.99。
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( E9 X, _4 g4 I: A0 P 4)结构紧凑,工作可靠,寿命长。设计正确、制造精良、润滑维护良好的齿轮传动,可使用数年乃至数十年。 # p5 M$ p2 s3 F2 p9 W$ G; @
0 B) I: O$ E2 H/ L; [ 齿轮传动也存在以下不足:
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( Y+ W& K4 O4 a2 e) u 1)制造和安装精度要求高,工作时有噪声。
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2)齿轮的齿数为整数,能获得的传动比受到一定的限制,不能实现无级变速。
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, g) b" Q f' K 3)中心距过大时将导致齿轮传动机构结构庞大、笨重,因此,不适宜中心距较大的场合。 |
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