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3-2 齿轮传动的类型和应用特点
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一、齿轮传动的应用特点
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9 Z9 c! O% I/ Z% K9 L( z' f9 @ 1.齿轮、齿轮副与齿轮传动 ( b+ q: b$ p, v* o! L9 _) n+ Z
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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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1 S1 V6 R$ R! ?* y2 ^& r0 I 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。
9 w) d o- q, r9 [4 \2 Y2 V) g 2.传动比 6 @+ W3 H4 J4 k
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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 c. w$ ?9 w$ @. q" K
6 V; _5 _) O5 {$ ]3 K% \$ U
i= = = (3—2) $ J1 P p7 e& @. X, u ?
6 o9 _3 ]9 Q, n. S6 p式中 1,n1 — 主动齿轮角速度、转速;
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2,n2 — 从动齿轮角速度、转速;
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, M1 [3 {! H7 P z1 — 主动齿轮齿数;
, T; [$ i. ]9 @. ^( b" v- u" _$ e
8 D8 e( }& Z% I) ~2 a+ w z2 — 从动齿轮齿数。 5 g! g& p. t T' L1 @( C3 L3 _; {
- y& Y) v/ \0 p& i7 J; C 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。 / C% U! H0 g, @2 f( D
" L+ Z, T t* V$ I( T( S/ Y
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。 8 |2 e9 o$ U! J% D2 r$ F
9 }/ H0 H3 m" A/ Z% z" C. d
解 由式 (3—2)可得 8 F2 [9 A. p J( w+ A
* I8 P$ S. B; P# _
传动比 i= = =2.5 : Y# `, n# V4 ~2 d7 T
6 |8 S6 l+ {; A) l* H2 u从动齿轮转速 n2= = =384r/min
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( b& u, \- s4 @) c+ w 3.应用特点
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" y- H: V& E+ f9 r 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:
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" \8 ~! v Z; T2 `& ^ 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。
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8 l, E5 r, t% w1 B% J: n- C0 f& B 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。 d2 ^2 g. D1 p8 o- G$ ~$ o8 P2 M6 J
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3)传动效率高。一般传动效率 =0.94~0.99。 # J% Q2 x" q1 ~+ \% k+ s
1 _* i+ p" ^) N 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。 9 o6 ^5 z: @4 V0 q A; g# }; Q
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齿轮传动也存在以下不足:
, L3 \- i6 U: v- E+ U
! B5 Y& t5 o+ D3 P2 ~! m2 R. U 1)制造和安装精度要求高,工作时有噪声。
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6 ]) k1 V+ N8 T2 s2 U2 \9 n 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。 2 ]" z# j R; J8 f3 x5 {. G
5 e1 Y1 M1 m) y t+ S& G$ {2 H 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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