轴对准和速比如何影响我的设计?

你的齿轮风格的选择将取决于你想要的输出速度和方向。

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T奥运会的口号是“Citius, Altius, Fortius”,翻译过来就是“更快、更高、更强”。这句话也是大多数现代齿轮设计的咒语。设计师想要一个齿轮系统,将运行在更快的速度,并足够强大,以处理更高的负载。这些设计要求将决定适合于应用的齿轮类型。

对于每个齿轮副,都有一个输入速度和一个输出速度。这两个速度之比就是速比。如果速比大于1.0,那么齿轮副作为速度增加器工作。如果速比在0.0和1.0之间,那么齿轮副作为减速机工作。然而,如果速比是1.0,那么齿轮副将不会改变速度,而只会改变方向。

轴对中影响齿轮副的选择可用。有三种类型的轴校直齿轮:

  • 平行轴
  • 相交轴
  • 不平行和不相交的轴

正齿轮和斜齿轮是用于平行轴的齿轮副的两种主要类型。正齿轮是圆柱的齿轮齿切平行于轴的孔,而斜齿轮是圆柱的齿轮齿切斜到轴的孔。两种类型的轴都是彼此平行的,这对齿轮的速度是由输入齿轮的齿数除以输出齿轮的齿数决定的。结果就是速度的变化。

正齿轮

平行轴齿轮副以这样一种方式运行,输出轴将在输入轴的相反方向旋转。输入齿轮也可能是较大的或较小的齿轮。如果输出轴被要求在与输入轴相同的旋转方向上工作,那么第三个齿轮需要被引入齿轮系统。这第三档叫做空转档。它的唯一目的是重定向输出轴的旋转方向。它对速比没有影响,因此可以为惰轮选择任何合理的齿数。平行轴齿轮副的一个限制是设计包络。为了产生1/10的速比,输出齿轮的节径必须是输入齿轮节径的10倍。为了尽量减少被称为咬边的情况,较小齿轮的最小齿数应该是18。这导致较大的齿轮有180齿,以达到1/10的速比。 This requirement can easily become too large for the application.

斜齿轮

锥齿轮是相交轴齿轮副最常见的样式。锥齿轮是锥形齿轮,其齿沿节锥体切割,当对啮合时,输出轴和输入轴以预定的角度运行。锥齿轮最常见的角度是90度;然而,也有锥齿轮生产的轴角小至45度,大至135度。锥齿轮可以设计为许多速比。速度比可以是小数,但最常见的包括2/3、1/2、1/3、1/4和1/5。锥齿轮的速比1.0被称为人字齿轮。

锥齿轮

相交轴齿轮副实际上并不相交。是它们轴的凸出部分相交。相交轴齿轮副也这样操作,输出轴将在输入轴的相反方向旋转。与平行轴齿轮副不同,如果相交轴齿轮副的输出轴被要求在与输入轴相同的旋转方向上工作,第三个齿轮就不能被引入齿轮系统。所生产的相贯齿轮副使输入齿轮和输出齿轮将只相互作用,并以预设的相贯角度工作。由于这种设计,如果你选择在系统中增加第三个档位,为了使它与第二个档位相啮合,它必须与输入档位相同。由于输入齿轮和输出齿轮,在这种情况下,将有相同的齿数,结果是1.0的速比和旋转方向没有变化。唯一的变化将是输出轴与输入轴的相对角度。这种设计是差速器的基础。锥齿轮副设计的限制因素是小齿轮上的齿形。 As the number of teeth of the bevel gear increases, the tooth form of the pinion begins to thin. This thinning results in a weakened tooth form that is not capable of holding any load. Since torque and speed have an inverse proportional relationship, bevel gear pairs almost always use the pinion gear as the input.

齿轮轴

对于非平行和非相交轴的应用,最常见的传动方式是蜗轮副。这副齿轮是由蜗轮和蜗杆组成的。蜗轮,通常被称为蜗轮,非常类似于斜齿轮。蜗轮类似于与蜗轮的螺距、压力角和螺旋角相匹配的螺纹。蜗轮副的速比是由蜗轮上的齿数和蜗轮上开始的螺纹数决定的。对于单螺纹蜗杆,可以开发非常高速的比率。如果蜗轮有100个齿,并被切割与单螺纹蜗轮配合,产生的速比是1/100。如果同样的100齿蜗轮被切割与四螺纹蜗轮配合,产生的速比是4/100或1/25。这允许在同一设计信封内的多个速度比。蜗轮副正常运转的要求是输入轴设置为输出轴的90度。 The worm is nearly always the input in this system, and the worm wheel acts as the output.

正如在前面的例子中所提到的,齿轮对可以被设计成加快或减慢应用程序的速度。只使用一对齿轮,平行轴齿轮副提供最小的速比,而非交叉和非平行齿轮副提供最大的速比。然而,与多重齿轮对,您可以改变速度和方向,以适应您的应用。