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齿轮可根据齿形、齿形、齿线形状、齿所在的表面和制造方法进行分类。
齿轮的齿形包括齿轮曲线、压力角、齿高和变位。渐开齿轮更容易制造,所以在现代使用的齿轮中,渐开齿轮占适当的大部分,而摆线齿轮和弧形齿轮的应用较少。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;虽然大压力角齿轮的承载能力较高,但轴承的承载能力在相同的传输扭矩下增加,仅用于特别情况。齿轮高度已标准化,一般采用标准齿高度。变位齿轮具有许多优点,已广泛应用于各种机械设备中。
此外,齿轮还可分为圆柱形齿轮、锥形齿轮、非圆形齿轮、齿条、蜗轮、直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮、外齿轮、内齿轮、铸造齿轮、切割齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和重量有很大的影响。20世纪50年代以前,碳钢主要用于齿轮,合金钢主要用于60年代,表面硬化钢主要用于70年代。根据硬度,齿表面可分为软齿表面和硬齿表面。
软齿表面齿轮承载能力低,但制造方便,操作性能好。主要用于传动尺寸和重量无严格限制,一般机械小规模生产。由于中小型齿轮的重负荷,小齿轮的表面硬度一般高于大齿轮,使大小齿轮的工作寿命大致相同。
硬齿表面齿轮具有较高的承载能力,然后淬火、表面淬火或渗碳淬火,以提较高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会变形,因此需要研磨、研磨或准确,以取消变形引起的误差,提高齿轮的精度。
制造齿轮常用的钢包括调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢强度略低于锻钢,常用于大齿轮;灰铸铁机械性能差,可用于轻负荷开启齿轮传动;球墨铸铁可部分取代钢齿轮;塑料齿轮主要用于轻负荷和低噪声,配套齿轮一般采用导热性好的钢齿轮。
未来,齿轮将朝着正负荷、高速、适当的精度和良好的效率方向发展,力求尺寸小、重量轻、使用寿命长、经济效益好。
齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究齿轮损坏机制,是提高齿轮承载能力、延长齿轮寿命、新齿轮材料和制造齿轮、弹性变形、制造安装误差和温度场分布的理论基础,主要是实际效果,增加齿轮接触面积,提高齿轮承载能力。
摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究的基本工作。研究弹性流体动压润滑理论,推广合成润滑油和极压添加剂,不仅可以提高齿面的承载能力,还可以提高传动效率。
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