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【每日學機械】第89期，今天我們聊聊在機械設計中，我們必須掌握的齒輪傳動知識！
齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。在所有的機械傳動中，齒輪傳動應用最廣，可用來傳遞相對位置不遠的兩軸之間的運動和動力。
齒輪傳動的特點：
效率高，在常用的機械傳動中，以齒輪傳動效率為最高，閉式傳動效率為96%~99%，這對大功率傳動有很大的經濟意義；
結構緊湊，比帶、鏈傳動所需的空間尺寸小；
傳動比穩定，傳動比穩定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應用，正是由於其具有這一特點；
工作可靠、壽命長，設計製造正確合理、使用維護良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達一二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。這對車輛及在礦井內工作的機器尤為重要；
但是齒輪傳動的製造及安裝精度要求高，價格較貴，且不宜用於傳動距離過大的場合。
齒輪傳動的分類：
齒輪傳動按齒輪的外形可分為圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動、非圓齒輪傳動、齒條傳動和蝸杆傳動。
圓柱齒輪傳動
用於傳遞平行軸間動力和運動的一種齒輪傳動。按輪齒與齒輪軸線的相對關係，圓柱齒輪傳動可分為直齒圓柱齒輪傳動、斜齒圓柱齒輪傳動和人字齒圓柱齒輪傳動3種。
▲直齒圓柱齒輪傳動
▲斜齒圓柱齒輪傳動
▲人字齒圓柱齒輪傳動
圓柱齒輪傳動的傳遞功率和速度適用範圍大，功率可從小於千分之一瓦到10萬千瓦，速度可從極低到 300米／秒。
嚙合特點由齒廓曲面形成過程可知，漸開線直齒圓柱齒輪嚙合時，齒廓曲面的接觸線是與軸線平行的直線，在嚙合過程中整個齒寬同時進入和退出嚙合，輪齒上所受的力也是突然加上或卸掉，故傳動平穩性差，衝擊和噪聲大。
錐齒輪傳動
錐齒輪傳動由一對錐齒輪組成的相交軸間的齒輪傳動，又稱傘齒輪傳動。按齒線形狀錐齒輪傳動可分為直齒錐齒輪傳動、斜齒錐齒輪傳動和曲線齒錐齒輪傳動，其中直齒的和曲線齒的應用較廣。
▲直齒錐齒輪傳動
▲斜齒錐齒輪傳動
非圓齒輪傳動
是指傳動中至少有一個齒輪的節曲面不是旋轉曲面的齒輪傳動。
齒條傳動
齒輪與齒條的傳動結構，齒條分直齒齒條和斜齒齒條，分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對使用； 齒條的齒廓為直線而非漸開線（對齒面而言則為平面），相當於分度圓半徑為無窮大圓柱齒輪。
蝸杆傳動
是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。
蝸杆傳動由蝸杆和蝸輪組成，一般蝸杆為主動件。蝸杆和螺紋一樣有右旋和左旋之分，分別稱為右旋蝸杆和左旋蝸杆。蝸杆上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸杆，即蝸杆轉一周，蝸輪轉過一齒，若蝸杆上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸杆，即蝸杆轉一周，蝸輪轉過兩個齒。
按輪齒的齒廓曲線可分為漸開線齒輪傳動、擺線齒輪傳動和圓弧齒輪傳動等。由兩個以上的齒輪組成的傳動稱為輪系。根據輪系中是否有軸線運動的齒輪可將齒輪傳動分為普通齒輪傳動和行星齒輪傳動，輪系中有軸線運動的齒輪就稱為行星齒輪。
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