
关于齿轮的其他方面内容:
齿轮传动的特点
优点
传动效率好:在常用的机械传动中,齿轮传动的效率较高,一般可达 90% - 90%。这是因为齿轮啮合时,齿面之间的摩擦损失相对较小,能够效果优良地将动力从主动轴传递到从动轴。
传动比准确:齿轮传动的传动比取决于齿轮的齿数比,只要齿轮的制造精度和安装精度深受保护,就能获得准确、稳定的传动比。这使得齿轮传动在需要准确传动比的场合,如机床、钟表等,深受广泛应用。
工作优良、寿命长:齿轮传动结构紧凑,轮齿的强度较高,能够承受较大的载荷。在正常使用和维护条件下,齿轮传动可以长期稳定地工作,具有较长的使用寿命。
适用范围广:齿轮传动可以用于传递各种不同类型的运动和动力,包括平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。同时,它能够适应不同的工作环境和工况要求,如高温、低温、潮湿等。
缺点
制造和安装精度要求高:为了保护齿轮传动的精度和性能,齿轮的制造需要较高的精度,对加工设备和工艺要求严格。同时,齿轮的安装也需要准确的调整,否则会影响传动质量,产生噪声、振动等问题。
成本较高:由于齿轮的制造工艺复杂,需要使用专门的加工设备和刀具,并且对材料的要求也较高,因此齿轮的制造成本相对较高。此外,精度适宜齿轮的检测和调试也需要确定的成本投入。
不适用于远距离传动:齿轮传动一般适用于两轴之间距离较近的传动,如果两轴之间距离较远,需要采用多级齿轮传动或其他传动方式来实现,否则会使齿轮传动装置的结构变得庞大、复杂。
齿轮的失效形式
轮齿折断:这是齿轮常见的失效形式之一,主要是由于轮齿在传递载荷时,齿根处受到的弯曲应力大的,当应力超过材料的疲劳优良或屈服强度时,轮齿就会发生折断。轮齿折断可分为疲劳折断和过载折断两种类型。
齿面磨损:在齿轮传动过程中,齿面之间存在着相对滑动和摩擦,随着时间的推移,齿面会逐渐磨损。齿面磨损会导致齿厚减小,影响齿轮的传动精度和承载能力。磨损的原因主要有磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损等。
齿面点蚀:当齿轮在啮合过程中,齿面承受着循环变化的接触应力。在接触应力的反复作用下,齿面会出现微小的疲劳裂纹,随着裂纹的扩展和连接,齿面会形成麻点状的凹坑,这就是齿面点蚀。点蚀通常出现在齿面节线附近,它会降低齿面的接触强度,影响齿轮的传动性能。
齿面胶合:在高速、重载的齿轮传动中,齿面间的压力和温度较高,使润滑油膜破裂,齿面金属直接接触并相互粘连,当两齿面相对滑动时,会导致齿面金属被撕脱,这种现象称为齿面胶合。齿面胶合会严重破坏齿面的光洁度和精度,使齿轮失去正常的传动能力。
塑性变形:在重载作用下,齿面材料因屈服而产生塑性流动,导致齿面形状发生改变,这种失效形式称为塑性变形。塑性变形通常发生在软齿面齿轮上,会使齿轮的齿形和啮合性能变差,影响传动精度。