齿轮基本功能是通过轮齿间的啮合传递动力和运动,实现转速、扭矩及旋转方向的改变。从简单的正齿轮到复杂的螺旋锥齿轮,每一种齿轮都在特定的领域发挥着重要作用。正齿轮是最常见的一种齿轮类型,其齿平行于轴线,主要用于传递平行轴之间的动力。正齿轮结构简单,制造成本低,但运行时噪音较大,常用于低速或中速设备。与之相对的是斜齿轮,其齿与轴线成一定角度,能够实现更平稳、更安静的传动,因此在高速设备如汽车变速箱中广泛应用。锥齿轮具有锥形的外观,主要用于传递相交轴之间的动力,常见于汽车后桥差速器中。螺旋锥齿轮则通过螺旋形的齿排列克服了直锥齿轮的局限性,能够在高负载下平稳运行,应用于船舶动力传输和机器人技术等领域。
齿轮的基本参数包括模数、齿数、压力角等,这些参数决定了齿轮的大小和传动特性。模数是表示轮齿大小的重要参数,而压力角则影响齿轮的啮合性能。通过合理选择这些参数,可以设计出满足不同需求的齿轮传动系统。
齿轮传动的优点显著,包括传动比准确、结构紧凑、工作可靠、效率高以及使用寿命长等。然而,齿轮制造精度要求高,成本相对较高,且不适用于较大中心距的传动。尽管如此,齿轮在汽车、冶金、机械制造等行业中的应用依然不可或缺。