齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动形式,常见的齿轮传动类型可按齿轮轴线的相对位置、齿向等进行分类,具体如下:
按齿轮轴线的相对位置分类
平行轴齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动:齿轮的齿向与轴线平行,轮齿是直的。这种传动结构简单,制造容易,成本较低,但传动时重合度小,承载能力相对较低,会产生一定的冲击和噪声,常用于速度较低、载荷较小的场合,如小型手动设备、仪器仪表等。
斜齿圆柱齿轮传动:轮齿与轴线倾斜一定角度,重合度较大,承载能力较高,传动平稳,噪声低。但制造工艺相对复杂,会产生轴向力,需要安装承受轴向力的轴承。常用于高速、重载的传动场合,如汽车变速器、工业减速器等。
人字齿圆柱齿轮传动:相当于两个螺旋角相等、旋向相反的斜齿圆柱齿轮组合而成,轴向力相互抵消,承载能力高,传动平稳。但制造和安装精度要求高,常用于大型重载设备,如矿山机械、大型轧钢机等。
相交轴齿轮传动
直齿圆锥齿轮传动:用于两相交轴之间的传动,轮齿分布在圆锥面上,齿形从大端到小端逐渐变小。其传动比范围较大,但传动平稳性较差,承载能力有限,常用于两轴相交角度为 90° 的传动,如汽车的差速器、机床的分度头。
曲线齿圆锥齿轮传动:齿线为曲线,如圆弧齿圆锥齿轮、螺旋锥齿轮等。与直齿圆锥齿轮相比,传动平稳,承载能力高,噪声低,但制造和安装精度要求高。常用于高速、重载的相交轴传动,如航空发动机、重型机械等。
交错轴齿轮传动
交错轴斜齿轮传动:由两个螺旋角不等的斜齿圆柱齿轮组成,两轴既不平行也不相交,而是交错。传动比可较大,结构紧凑,但重合度较小,承载能力较低,齿面接触应力大,容易出现磨损等失效形式,常用于空间交错轴传动,如电梯的传动系统、一些特殊的机械传动装置。
蜗杆传动:由蜗杆和蜗轮组成,蜗杆的螺旋线升角较小,相当于一个螺杆,蜗轮则类似一个斜齿轮。传动比大,结构紧凑,传动平稳,噪声低,具有自锁性。但传动效率较低,发热量大,适用于传动比大、传递功率不大的场合,如卷扬机、机床的进给机构等。
按齿向分类
直齿齿轮传动:轮齿方向与齿轮轴线平行,如直齿圆柱齿轮传动和直齿圆锥齿轮传动,具有传动效率高、结构简单等特点,但传动平稳性相对较差。
斜齿齿轮传动:轮齿与齿轮轴线倾斜一定角度,包括斜齿圆柱齿轮传动、曲线齿圆锥齿轮传动等,传动平稳性好,承载能力高,但会产生轴向力。