
伞齿轮又称圆锥齿轮,是用于相交轴间传动的一种齿轮,以下是其详细介绍:
结构特点
伞齿轮的轮齿分布在圆锥体表面上,其外形呈圆锥状,因此得名圆锥齿轮。
它的齿形从大端到小端逐渐缩小,模数和压力角也随之变化。为了便于设计、制造和测量,通常以大端参数作为标准值。
工作原理
当一对伞齿轮相互啮合时,其运动传递类似于两个圆锥体的纯滚动。主动伞齿轮的轮齿推动从动伞齿轮的轮齿,使从动伞齿轮绕其轴线旋转,从而实现相交轴之间的动力传递和运动转换。
两轴的交角可以是任意角度,但常用的是90°。
类型
按齿线形状分类
直齿伞齿轮:齿线是直线,且与齿轮轴线相交。直齿伞齿轮制造简单,成本较低,但传动时平稳性较差,噪声较大,适用于低速、轻载的传动场合。
斜齿伞齿轮:齿线为螺旋线,这种齿轮传动平稳性好,承载能力较高,但制造和安装精度要求较高,常用于高速、重载的传动系统。
曲线齿伞齿轮:齿线呈曲线形状,如圆弧齿伞齿轮。它综合了直齿和斜齿伞齿轮的优点,传动平稳、承载能力大,广泛应用于各种需要效果、平稳传动的机械中,但加工工艺较为复杂。
按圆锥体形状分类
正交伞齿轮:两轴交角为90°的伞齿轮,这是常见的一种类型,广泛应用于各种机械传动中。
斜交伞齿轮:两轴交角不为90°的伞齿轮,可根据具体的传动要求设计不同的交角,适用于一些特别的传动场合。
应用
伞齿轮在机械行业中应用广泛,常用于汽车差速器中,使汽车在转弯时,左右车轮能够以不同的速度旋转,保护车辆平稳行驶。
在机床的传动系统中,伞齿轮可用于实现不同轴之间的运动传递,改变运动方向和转速,以满足机床各种加工工艺的要求。
此外,在航空航天、船舶、冶金、矿山等行业的机械设备中,伞齿轮也发挥着重要作用,用于传递动力和实现运动的转换。
设计与制造
设计:设计伞齿轮时,需要根据传动要求确定齿轮的模数、齿数、压力角、螺旋角等参数。同时,还需要考虑齿轮的强度、性能、传动效率等因素,以确认齿轮在工作过程中能够优良地传递动力。
制造:制造伞齿轮需要较高的精度和复杂的工艺。一般先通过锻造或铸造等方法制造出齿轮毛坯,然后进行切削加工,包括齿形加工、热处理等工序。齿形加工通常采用专门的齿轮加工机床,如滚齿机、插齿机等,以保护齿形的精度和表面质量。热处理可以提高齿轮的硬度、强度和性能,延长齿轮的使用寿命。