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斜齒輪在減速機中的應用
發布于:2020-12-24 17:36:29 點擊量:
  斜齒輪和正齒輪是兩種最常見的齒輪類型,可用于許多相同的應用中,比如減速機中,有正齒輪減速機和斜齒輪減速機。正齒輪制造簡單且成本低廉,但是斜齒輪比正齒輪具有一些重要的優勢。
正齒輪和斜齒輪
正齒輪(左)和斜齒輪(右)
  斜齒輪的齒設置成一定角度(相對于齒輪的軸線),并呈螺旋形。這允許牙齒逐漸嚙合,從點接觸開始,并隨著嚙合的進行發展成線接觸。斜齒輪相對于正齒輪的最明顯的好處之一是噪音更低,尤其是在中高速時。同樣,對于斜齒輪,多個齒總是嚙合的,這意味著每個齒上的負載較小。這樣可以使力從一個齒到另一個齒平滑過渡,從而減少了振動,沖擊載荷和磨損。
  但是齒的傾斜角度也會引起齒之間的滑動接觸,從而產生軸向力和熱量,從而降低了效率。這些軸向力在斜齒輪軸承選擇中起著重要作用。由于軸承必須同時承受徑向力和軸向力,因此斜齒輪需要推力或滾動軸承,通常比正齒輪所用的簡單軸承更大(更昂貴)。軸向力與螺旋角的切線的大小成比例地變化。盡管較大的螺旋角可提供更高的速度和更平穩的運動,但由于產生軸向力,螺旋角通常限制為45度。
  斜齒輪產生的軸向載荷可以通過使用雙斜齒輪或人字齒輪來抵消。盡管實際上它們是由同一齒輪加工而成的,但這些裝置的外觀是兩個斜齒輪,其相對的指針背對背安裝。 (兩種設計之間的區別是,雙斜齒輪在齒之間的中間有一個凹槽,而人字齒輪則沒有。)這種布置消除了每組齒上的軸向力,因此可以使用更大的螺旋角。它還消除了對推力軸承的需求。
  除了更平穩的運動,更高的速度性能和更低的噪音外,斜齒輪提供的優于正齒輪的另一個優點是能夠與平行軸或不平行(交叉)軸配合使用。具有平行軸的斜齒輪需要相同的螺旋角,但是需要相反的手(即右手齒與左手齒)。
  當使用交叉斜齒輪時,它們可以是相同或相反的指針。如果齒輪具有相同的指針,則螺旋角之和應等于軸之間的角度。最常見的例子是帶有垂直(即90度)軸的交叉斜齒輪。兩個齒輪具有相同的指針,并且它們的螺旋角之和等于90度。對于雙手相反的配置,螺旋角之間的差應等于軸之間的角度。交叉斜齒輪提供了設計上的靈活性,但是齒之間的接觸比線接觸更接近點接觸,因此它們的力承受能力低于平行軸設計。
  斜齒輪通常是適用于正齒輪但軸不平行的應用中的默認選擇。它們還用于需要高速或高負載的應用中。而且,無論負載或速度如何,它們通常都比正齒輪提供更平穩,更安靜的操作。
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