齒輪箱是一種用于通過(guò)減速/增加扭矩增加/減小的機(jī)械裝置,它由兩個(gè)或更多個(gè)齒輪組成,其中一個(gè)齒輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng),齒輪箱的輸出速度與齒輪比成反比,齒輪箱在恒速應(yīng)用中通常是優(yōu)選的,如輸送機(jī)和起重機(jī),其可以提供增加的扭矩。
齒輪箱包括一個(gè)具有一定直徑的驅(qū)動(dòng)齒輪,與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(電動(dòng)機(jī),風(fēng)力發(fā)電機(jī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等)相連接的另一個(gè)較小齒輪的齒輪(如果從動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)速度比驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)高)直徑(如果從動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度應(yīng)小于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度)與被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械負(fù)載相連。只是速度/扭矩增加/減少或反之亦然機(jī)制,這是一個(gè)機(jī)械電機(jī)附件。
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齒輪傳動(dòng)系中,若是選用直齒圓柱齒輪,在相互嚙合的一對(duì)齒輪中,會(huì)有1.5~2.5組齒面相互貼合,輪齒受力狀況還可以,但是噪聲較大,重型汽車或者拖拉機(jī)上有選用直齒的情況,汽車一般不用這種結(jié)構(gòu),駕駛體驗(yàn)不好。
齒輪傳動(dòng)系中,若是選用斜齒輪,一對(duì)齒輪副中可以實(shí)現(xiàn)2.5~3.5組齒面同時(shí)貼合,而且齒輪嚙合動(dòng)作中,輪齒可以比較平滑地從不接觸過(guò)度到相互嚙合,比較安靜,人機(jī)工程特性好。
斜齒輪嚙合傳動(dòng)中,從嚙合點(diǎn)開始,齒輪在徑向和軸向都會(huì)受力,因此齒輪軸在基座或其他裝置上固定的時(shí)候,需要使用到推力軸承,以承受從齒輪傳遞到齒輪軸的軸向負(fù)載。
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齒輪的制造材料和熱處理過(guò)程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響,20世紀(jì)50年代前,齒輪多用碳鋼,60年代改用合金鋼,而70年代多用表面硬化鋼,按硬度,齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。
軟齒面的齒輪承載能力較低,但制造比較容易,跑合性好,多用于傳動(dòng)尺寸和重量無(wú)嚴(yán)格限制,以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中,因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中,小輪負(fù)擔(dān)較重,因此為使大小齒輪工作壽命大致相等,小輪齒面硬度一般要比大輪的高。
硬齒面齒輪的承載能力高,它是在齒輪精切之后,再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理,以提高硬度,但在熱處理中,齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形,因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切,以消除因變形產(chǎn)生的誤差,提高齒輪的精度。
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