齿轮机构分类方法总结

按照一对齿轮在传动时的相对运动是平面运动还是空间运动，可将圆形齿轮机构分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两类。

（1）平面齿轮机构

平面齿轮机构用于传递两平行轴之间的运动和动力。根据轮齿排列方向的不同，平面齿轮机构可分为如下几类。

1）直齿圆柱齿轮机构

直齿圆柱齿轮机构中的齿轮称为直齿轮，其轮齿的齿向与轴线平行。直齿圆柱齿轮机构又可以分为以下三种：

①外啮合直齿轮机构。其两个齿轮的转动方向相反，如图6.2（a）所示。这种齿轮机构的重合度较小，传动平稳性较差，故多用于速度较低的传动，以及变速箱的换挡齿轮。

图6.2　直齿圆柱齿轮机构

②内啮合直齿轮机构。其两齿轮的转动方向相同，如图6.2（b）所示。这种齿轮机构重合度大，而且两轴间的距离小，结构紧凑，故多用于周转轮系机构。

③齿轮齿条机构。其中一个齿轮演变成齿条，当齿轮转动时，齿条做直线移动，如图6.2（c）所示。这种齿轮机构可以把旋转运动转变为直线运动，或者将直线运动转变为旋转运动。

2）斜齿圆柱齿轮机构

斜齿圆柱齿轮机构中的齿轮称为斜齿轮，其轮齿的齿向相对于轴线倾斜一个角度，如图6.3（a）所示。斜齿轮机构也有外啮合、内啮合及齿轮与齿条啮合之分。这种齿轮机构重合度大、传动较平稳、承载能力较强，通常用于速度较高、载荷较大或要求结构紧凑的场合。

3）人字齿圆柱齿轮机构

人字齿圆柱齿轮机构的齿形如人字，它相当于两个全等但齿向倾斜方向相反的斜齿轮拼接而成，如图6.3（b）所示。这种齿轮机构承载能力高，而且轴向力能相互抵消，故多用于重载传动。

4）曲线齿圆柱齿轮机构

曲线齿圆柱齿轮机构中的齿轮称为曲线齿轮，其轮齿沿轴向成弯曲的弧面，如图6.4所示。(www.xing528.com)

图6.3　斜齿圆柱齿轮机构

图6.4　曲线齿圆柱齿轮机构

（2）空间齿轮机构

空间齿轮机构用来传递两相交轴或交错轴（轴线既不平行又不相交）之间的运动和动力，常用的有以下类型。

1）圆锥齿轮机构

圆锥齿轮机构两齿轮的轴线相交，其轮齿排列在截圆锥体的表面上，它们也有直齿、斜齿和曲线齿之分，如图6.5所示。

图6.5　圆锥齿轮机构

直齿锥齿轮机构制造和装配简便，但传动平稳性差，故常用于速度低、载荷小的场合。曲线齿锥齿轮机构由于传动平稳、承载能力高而常应用于速度较高、载荷较大的场合。

2）用于交错轴间传动的齿轮机构

如图6.6所示为用于交错轴间传动的齿轮机构。如图6.6（a）所示为交错轴斜齿轮机构，它是由两个斜齿轮组成的两轮轴线成空间交错的齿轮机构。这种齿轮机构两轮齿为点接触，传动效率低、磨损大，常用来传递运动，或者利用两轮齿相对滑动速度大的特点，把其中一个齿轮制成刀具（剃齿刀），对另一个齿轮进行精加工。如图6.6（b）所示为蜗杆机构，这种齿轮机构的两轴一般垂直交错。这种结构传动比大、结构紧凑、传动平稳、振动小、噪声低、能自锁，但传动效率低，容易发热和磨损。如图6.6（c）所示为准双曲面齿轮机构，这种齿轮机构的两轴线通常也是垂直交错的。

图6.6　用于交错轴间传动的齿轮机构

按照齿廓曲线的形状，齿轮传动可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等，其中渐开线齿轮传动应用最广。按照齿轮传动的工作条件，齿轮传动可分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动。在开式齿轮传功中，齿轮完全外露，易落入灰尘和杂物，不能保证良好的润滑，故齿面易磨损，常用于低速或不重要的场合。在闭式齿轮传动中，齿轮封闭在箱体内，可以保证良好的润滑，适用于速度较高或重要的传动，应用广泛。按齿面硬度，齿轮传动可分为硬齿面（硬度大于350HBS）齿轮和软齿面（硬度不大于350HBS）齿轮，前者应用广泛，后者主要用于对强度、速度和精度要求都不高的场合。