一，齒輪的種類與作用

1.0.齒輪的種類

齒輪的種類繁多?,?其分類方法最通常的是根據(jù)齒輪軸性。一般分為平行軸、相交軸及交錯(cuò)軸三種類型。平行軸齒輪包括正齒輪、斜齒輪、內(nèi)齒輪、齒條及斜齒條等。相交軸齒輪有直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪等。交錯(cuò)軸齒輪有交錯(cuò)軸斜齒齒輪、蝸桿蝸輪、準(zhǔn)雙曲面齒輪等.

（齒輪的分類和種類）

此表中所列出的效率為傳動(dòng)效率?,?不包括軸承及攪拌潤(rùn)滑等的損失。　平行軸及相交軸的齒輪副的嚙合?,?基本上是滾動(dòng)?,

相對(duì)的滑動(dòng)非常微小?,?所以效率高。　交錯(cuò)軸斜齒輪及蝸桿蝸輪等交錯(cuò)軸齒輪副?,?因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)以達(dá)到動(dòng)力傳動(dòng)?,

所以摩擦的影響非常大?,?與其他齒輪相比傳動(dòng)效率下降。　齒輪的效率是齒輪在正常裝配狀況下的傳動(dòng)效率。如果出現(xiàn)安裝不正

確的情況?,?特別是錐齒輪裝配距離不正確而導(dǎo)致圓錐交點(diǎn)有誤差時(shí)?,?其效率會(huì)顯著下降。

2.0?齒輪的作用

齒輪是必須成對(duì)使用才能起到作用

2.1?傳遞機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力：在許多的汽車上面都有很多的齒輪，這些齒輪可以幫助汽車或者其它各種機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，比如像汽車上面的換擋裝置，以及工業(yè)減速箱等，有了齒輪的作用，它們才能夠正常地運(yùn)轉(zhuǎn)；

2.2?改變運(yùn)動(dòng)的方向：

下圖為不同齒輪配合的改變運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)律

2.3?改變運(yùn)動(dòng)的速度：在機(jī)器上面安裝大小齒輪的配合，可以讓機(jī)器很快的進(jìn)行加速或減速，比如減速箱，還有加速裝置。

2.4?改變力矩或矩扭：大小齒輪的配合，會(huì)改變齒輪輸出的力矩; (下面第三點(diǎn)有詳解)

二：齒輪系的傳動(dòng)比和旋轉(zhuǎn)方向

傳動(dòng)比是機(jī)構(gòu)中兩轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件角速度的比值，也稱速比。構(gòu)件a和構(gòu)件b的傳動(dòng)比為i=ωa/ ωb=na/nb，式中ωa和?ωb分別為構(gòu)件a和b的角速度（弧度/秒）；na和nb分別為構(gòu)件a和b的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）。

1.單級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)：一對(duì)齒輪嚙合后而形成的齒輪系稱為單級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)

設(shè)單級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪的齒數(shù)為?z1 ,?轉(zhuǎn)數(shù)為?n1 ,?被動(dòng)齒輪的齒數(shù)為?z2 ,?轉(zhuǎn)數(shù)為?n2 ,?傳動(dòng)比的計(jì)算方程式如下?:

傳動(dòng)比＝?z2/z1?＝?n1/n2　

根據(jù)傳動(dòng)比的數(shù)值?,?可將單級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)分為三類?:

傳動(dòng)比 ＜?1　增速齒輪機(jī)構(gòu)　n1?＜?n2 傳動(dòng)比 ＝?1　等速齒輪機(jī)構(gòu)　n1?＝?n2 傳動(dòng)比 ＞?1?減速齒輪機(jī)構(gòu)　n1?＞?n2

2.0二級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)：二級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)是使用了二組單級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的。

下圖 示意了二級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)造

傳動(dòng)比＝z2/z1 * z4/z3 ＝ n1/n2 * n3/n4　

二段齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 計(jì)算舉列如下

三：扭矩 功率 轉(zhuǎn)速關(guān)系

先來(lái)看一些公式，一步步理解

a,?物理中力矩，力矩＝力×力臂（直線）,力矩計(jì)算公式M=LxF，力矩單位是牛頓*米，簡(jiǎn)稱是牛*米，符號(hào)是N*m

力臂OA×力Fa=力臂OB×力Fb

b,?而在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,?扭矩（特殊的力矩）＝F(力)×(旋轉(zhuǎn)半徑)，就是切向力與力到作用點(diǎn)的圓的半徑的乘積,?扭矩計(jì)算公式：?M=F*r

c,扭矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：T = 9550P / n ,P = T * n / 9550 ;?P?功率,千瓦,kw; T?扭矩,牛米,Nm; n?轉(zhuǎn)速,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù),r / min. 9550是常數(shù)

d,功率和扭矩、轉(zhuǎn)速的關(guān)系：功率（kw）P=扭矩(N·m)T×轉(zhuǎn)速（RPM）n/9550,??即P=T*n/9550，?可以用下圖來(lái)理解

齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)圖可以看出，功率并沒(méi)有變（不計(jì)傳動(dòng)損耗），而轉(zhuǎn)速被降低了。根據(jù)功率=扭矩×轉(zhuǎn)速（*常數(shù)），輪端的轉(zhuǎn)速被降了多少倍，輪端的扭矩就會(huì)提升多少倍——這就是所謂的“輪上扭矩”。?

e,功率和扭矩、角速度的關(guān)系：功率P=扭矩T×角速度ω

因?yàn)楣β蔖 =?功W÷ 時(shí)間t，功W =?力F?× 距離s，所以P?= F×s/t = F×線速度v。這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度v =?曲軸的角速度ω×曲軸半徑r；

代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω；而力F?× 半徑r=扭矩，故得出：功率P=扭矩×角速度ω。所以引擎的功率能從扭矩和轉(zhuǎn)速中算出來(lái)。

圖片舉例

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補(bǔ)充各關(guān)系式：?以下為勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1.線速度V=s/t=2πR/T。

2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf。

3.角速度與線速度的關(guān)系：線速度=角速度×半徑，V=ωR。

4.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)。

5.周期與頻率T=1/f。

主要物理量及單位：弧長(zhǎng)(S)：米(m)角度(Φ)：弧度（rad）頻率（f）：赫（Hz）周期（T）：秒（s）轉(zhuǎn)速（n）：r/s半徑(R):米（m）線速度（V）：m/s角速度（ω）：rad/s。

編輯：黃飛

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