齿轮传动的形式与特点-鸿姿传动

2019-06-04 15:48:33 93

当动力机械的输出转速、转矩和输出轴的几何位置等与工作机械要求不相适应时,可选用齿轮传动装置将它们连接起来,以满足不同工况的不同要求。技术经济综合指标是选择齿轮传动方案的最根本的因素,特别对于重要的或大功率传动应以此为选型的出发点。一般对较小功率传动,应在满足工作性能的前提下,选用结构简单、初始费用低的传动装置;对于较大功率的传动,应优先考虑齿轮传动的效率,以节约能源,降低运转与维修费用。另外,齿轮传动装置的选用必须与设计制造技术水平相适应,通常尽可能选用齿轮与齿轮装置专业生产的标准通用齿轮传动产品。

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齿轮传动特点

齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。

齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接传递运动和动力的装置。

在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递相对位置不远的两轴之间的运动和动力。

齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、结构紧凑、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高可达300m/s;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备,啮合传动会产生噪声。

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齿轮传动类型

1.圆柱齿轮传动

用于平行轴间的传动,一般传动比单级可到8,最大20,两级可到45,最大60,三级可到200,最大300。传递功率可到10万千瓦,转速可到10万转/分,圆周速度可到300米/秒。单级效率为0.96~0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平稳,适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传动的啮合形式有3种:外啮合齿轮传动,由两个外齿轮相啮合,两轮的转向相反;内啮合齿轮传动,由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合,两轮的转向相同;齿轮齿条传动,可将齿轮的转动变为齿条的直线移动,或者相反。


2.锥齿轮传动

用于相交轴间的传动。单级传动比可到6,最大到8,传动效率一般为0.94~0.98。直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦,圆周速度5米/秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳,齿轮承载能力较高,但制造较难,应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳,传递功率可到3700千瓦,圆周速度可到40米/秒以上。


3.双曲面齿轮传动

用于交错轴间的传动。单级传动比可到10,最大到100,传递功率可到750千瓦,传动效率一般为0.9~0.98,圆周速度可到30米/秒。由于有轴线偏置距,可以避免小齿轮悬臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。


4.螺旋齿轮传动

用于交错间的传动,传动比可到5,承载能力较低,磨损严重,应用很少。


5.蜗杆传动

交错轴传动的主要形式,轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比,通常单级为8~80,用于传递运动时可达1500;传递功率可达4500千瓦;蜗杆的转速可到3万转/分;圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳,传动比准确,可以自锁,但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大,发热量较多,传动效率低,通常为0.45~0.97。


6.圆弧齿轮传动

用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触,啮合过程中接触点沿轴线方向移动,靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高,易于形成油膜,无根切现象,齿面磨损较均匀,跑合性能好;但对中心距、切齿深和螺旋角的误差敏感性很大,故对制造和安装精度要求高。


7.摆线齿轮传动

用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小,耐磨性好,无根切现象,但制造精度要求高,对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。


8.行星齿轮传动

具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多,不同类型的性能相差很大,根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的是由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架组成的普通行星传动,少齿差行星齿轮传动,摆线针轮传动和谐波传动等。行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成,具有尺寸小、重量轻的特点,输入轴和输出轴可在同一直线。


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齿轮传动噪声控制


对齿轮传动系统正确的使用维护虽不能降低系统噪声等级,保证传递精度,但却能防止其指标劣化,增大使用寿命。


1. 传动系统内部清洁

传动系统内部的清洁是保证齿轮正常运转的基本条件,任何杂质污物的进入都将影响并损伤齿轮传动系统,最终导致噪声的产生,损坏传动系统。


2. 系统正常工作的工作温度

保证传动系统正常的工作温度,防止系统因过大的温升产生变形,导致非正常啮合,可以防止噪声的增大。


3. 及时的润滑和正确使用油品

不认真的润滑和错误的使用润滑油脂都将对系统产生不可估量的损害。保证系统得到及时正确的润滑,可使系统保持在一定的噪声等级范围内,延缓劣化趋势。高速运转的齿轮,齿面摩擦会产生大量的热能,润滑不当,将会导致轮齿的损伤,影响精度,噪声亦会增大。设计时要求齿轮副有适当的间隙(啮合轮齿的非工作面间的间隙,以补偿热变形与贮存润滑油脂)。对润滑油脂的正确使用和选择,可保证系统安全有效运行,稳定噪声等级。


4. 对齿轮运动系统的正确使用

按照系统正常操作顺序使用它,可以最大限度地避免系统的损伤及损坏,保证稳定的噪声等级。在系统的正常负载范围使用系统,因为齿轮传动系统传动噪声随负载的增加而增大。


5. 定期维护与保养

定期的维护保养(换油,更换已磨损零部件,紧固件松动部件,清除系统内部杂物,调整各部间隙至标准规定值,检定各项几何精度等。)可以提高系统抵抗噪声等级劣化能力,维持系统状态稳定。

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