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齒輪

齒輪傳動的主要類型和特點

齒輪傳動：齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來實現(xiàn)的，其基本要求之一是其瞬時角速度之比必須保持不變。齒輪傳動的分類：齒輪傳動的類型較多，按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。

直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過整個齒面而伸展開來的線。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點，當(dāng)齒進入更多的嚙合時，它就變成線。在直齒圓柱齒輪中，接觸是平行于回轉(zhuǎn)軸線的。在斜齒輪中，該線是跨過齒面的對角線。

它是齒輪逐漸進行嚙合并平穩(wěn)的從一個齒到另一個齒傳遞運動，那樣就使斜齒輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運動的能力。斜齒輪使軸的軸承承受徑向和軸向力。當(dāng)軸向力變的大了或由于別的原因而產(chǎn)生某些影響時，那就可以使人字齒輪。

雙斜齒輪（人字齒輪）是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個斜齒輪等效。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了軸向推力。當(dāng)兩個或者跟多個單向斜齒輪在同一軸上時，齒輪的齒向應(yīng)作選擇，以便產(chǎn)生小的軸向推力。

齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來實現(xiàn)的，其基本要求之一是其瞬時角速度之比必須保持不變。

齒輪傳動的分類：齒輪傳動用以傳遞空間任意兩軸間的運動和動力，按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動或空間運動，可將其分為平面齒輪傳動和空間齒輪傳動兩大類。

（1）平面齒輪傳動的類型：平面齒輪傳動是用于兩平行軸之間的傳動，常見的類型有直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒輪傳動等三種。根據(jù)齒向，平面齒輪傳動還可分為外嚙合、內(nèi)嚙合及齒輪與齒條的嚙合。

（2）空間齒輪傳動的類型：空間齒輪傳動是用于兩相交軸或兩交錯軸之間的傳動，常見的類型有圓錐齒輪傳動、交錯軸斜齒輪（螺旋齒輪）傳動等。

齒輪傳動的主要特點：適用的圓周速度和功率范圍廣；傳動比準(zhǔn)確、穩(wěn)定，；工作可靠性高，壽命長；可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動；要求較高的制造和安裝精度，成本較高；不適宜于遠距離兩軸之間的傳動。

齒輪

齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢分析

為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。

1.數(shù)控化

   由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后，具有以下優(yōu)點：

   （1）增加了機床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。

   （2）縮短了傳動鏈，同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補償可以提高各軸的定位精度和重復(fù)定位精度，從而提高了機床的加工精度及Cp值，增加了機床的可靠性。

   （3）換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間，插齒機還省去了換斜導(dǎo)軌的時間，從而減少了輔助加工時間，增加了機床的柔性。

   （4）由于機械結(jié)構(gòu)變得簡單了，可以設(shè)計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到底。

   （5）各軸間沒有機械聯(lián)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計變得典型化，更利于實施模塊化設(shè)計及制造。

2.高速

   齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺轉(zhuǎn)速，它們是提高切削效率的主要指標(biāo)。

   傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺轉(zhuǎn)速高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機床的高速、切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達500~600m/min,切削進給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機主軸的高轉(zhuǎn)速可達5500r/min,工作臺高轉(zhuǎn)速可達800r/min,機床部件移動速度也高達10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。

   加工是機床從各個方面采用了專用技術(shù)來得以保證：具有佳吸振效果的鑄造床身；使機床具有佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護隔板大傾角及光滑設(shè)計使干式切削產(chǎn)生的切屑迅速有效排出；具有用預(yù)載的、無隙滾珠絲桿驅(qū)動的進給系統(tǒng)；具有耐磨損直線導(dǎo)軌或采用PLC控制的定量潤滑鑄鐵導(dǎo)軌等。電主軸的應(yīng)用使刀具主軸得到提高，而工作臺轉(zhuǎn)速的提高則是采用了斜齒輪副或力矩電動機。電主軸及力矩電動機具有回轉(zhuǎn)精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點。

國際齒輪產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要有以下幾方面，首先，動力傳動齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，于是特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制成了齒輪設(shè)計方面的一些特點；其二，由于機械設(shè)備向大型化發(fā)展，齒輪的工作參數(shù)提高了，如高速齒輪的傳遞功率為1000-30000kw；第三，由于硬齒面齒輪廣泛應(yīng)用，以及高速、要求的齒輪日益增多，因此要求磨齒加工，在效率和質(zhì)量上都要提高；此外，關(guān)于齒輪材料與熱處理隨著便自面齒輪的發(fā)展，也逐漸受到人們的重視。據(jù)中國齒輪專業(yè)協(xié)會副會長王聲堂表示，目前我國齒輪生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品在疲勞壽命與噪聲指標(biāo)上與國外先進水平表現(xiàn)出來很大的差距，主要與材料和熱處理水平有很大關(guān)系。