齿轮是一个任意有齿的机械元件，它能利用它的齿与另一个有齿元件连续啮合，从而将运动传递给后者，或者从后者接受运动。
齿轮副机构是由两个相互啮合的齿轮组成的基本机构，两齿轮轴线相对位置不变，并各绕其自身的轴线转动。齿轮副是线接触的高副。多个齿轮副的传动组成齿轮传动机构或轮系传动机构。
齿轮传动是利用齿轮副来传递运动和（或）动力的一种机械传动。齿轮副的一对齿轮的各自的齿依次交替地接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。齿轮传动属啮合传动。
齿轮传动具有如下特点：
1）瞬时传动比恒定。非圆齿轮的瞬时传动比又能按需要的变化规律来设计。
2）传动比范围大。可用于减速或増速。
3）速度（指节圆的圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速（v＞40m/s）、中速和低速（v＜25m/s）的传动；功率可从小于1W到105kW。
4）传动效率高。一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上。
5）结构紧凑。适用于近距离传动。
6）工作可靠，寿命可长达几十年至几百年。
缺点是：
1）制造成本较高。某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需专用或高精度的机床、刀具和测量仪等，故制造工艺复杂，成本高。
2）不宜用于轴间距离较大的部件之间的传动。
3）精度不高的齿轮，传动时噪声、振动和冲击大，污染环境。
4）无过载保护作用。
其中，渐开线圆柱齿轮的应用最为广泛。它传动的速度和功率范围很大，传动效率高，一对齿轮可达98%～99.5%，精度越高，对中心距的敏感性小，装配和维修比较简便；可以进行变位切削及各种维修，以适应提高传动质量的要求；易于进行精确加工；单级传动比一般为1～8。
在实际使用中，由于速度、承载不同，以及材料的性能的差别等，齿轮传动也呈现出不同的失效形式。一般来说，齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断和齿面损坏。齿面损坏又分为齿面的点蚀、胶合、磨损、塑性变形等。齿轮的其余部分（如齿圈、轮辐、轮毂等），除对齿轮的质量大小需加严格限制外，通常只按经验设计，所定尺寸对强度及刚度来说均比较富裕，实践中也极少失效。
轮齿折断一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中。折断有两种：因短时意外的严重过载而引起的突然折断，称为过载折断；在载荷的多次重复作用下，当弯曲应力超过弯曲疲劳极限时引起的轮齿折断称为疲劳折断。两种折断均起始于轮齿受拉应力一侧。
齿宽较小的直齿圆柱齿轮，齿根裂纹往往是从齿根沿着横向扩展，发生全齿折断。齿宽较大的直齿圆柱齿轮容易因制造误差使载荷集中在齿的一端，斜齿圆柱齿轮和人字齿轮因接触线是倾斜的，载荷有时也要集中在一端的齿顶上，这些齿轮的齿根裂纹往往是从齿根沿着斜线向齿顶的方向扩展，易发生轮齿的局部折断。
采用正变位齿轮，加大齿根圆角半径，降低表面粗糙度值，采用表面强化处理（如喷丸、碾压）等，都有利于提高轮齿的抗疲劳折断能力。
齿面点蚀出现在齿轮长期运转之后，轮齿工作时，其工作表面上任一点接触应力是按脉动循环变化的。若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限，在载荷的多次重复作用下，齿面表层就会出现针尖大小的麻点，若工作条件未加改善，麻点就会逐渐扩大，甚至数点连成一片，最后形成了明显的齿面损坏，这种现象称为疲劳点蚀。
轮齿在啮合过程中，轮齿间有相对滑动速度。齿面间的相对滑动起着形成润滑油膜的作用，而且相对滑动速度越高，越易在齿面间形成油膜，润滑也就越好。当轮齿在靠近节线处啮合时，由于相对滑动速度低，形成油膜的条件差，润滑不良；对直齿轮传动，通常这时只有一对齿啮合，轮齿受力最大。因此，点蚀首先出现在靠近节线的齿根部分，然后再向其他部位扩展，即靠近齿根节线处的齿面上抗点蚀的能力最差。齿面点蚀主要与齿面硬度有关，齿面硬度越高，则抗点蚀能力也越强。软齿面的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效。在开式传动中，由于齿面磨损较快，点蚀还来不及出现或扩展即被磨掉，所以一般看不到点蚀现象。
提高齿面硬度和降低表面粗糙度值，采用黏度较高的润滑油，在许可范围内加大相啮合齿轮的变位系数和等，都有利于提高齿轮传动的接触疲劳强度。
齿面胶合多发生在高速重载中，在高速重载的齿轮传动中，齿面间的压力大，瞬时温度高，润滑效果差；当瞬时温度过高时，相啮合的两齿面就会发生粘连，由于此时两齿面又相对滑动，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹，这种现象称齿面胶合。在低速重载传动中，由于齿面间的润滑油膜不易形成也可能产生胶合破坏。
提高齿面硬度和减小粗糙度能增加抗胶合能力，对于低速传动采用黏度较大的润滑油，对于高速传动采用含抗胶合添加剂的润滑油也很有效。
齿面磨损通常分为磨粒磨损和跑合磨损两种。由于灰尘、硬屑粒等进入齿面间而引起的磨粒磨损，在开式传动中是难以避免的。过度磨损后，工作齿面材料大量磨掉，齿廓形状破坏，常导致严重噪声和振动，最终使传动失效，这种磨损称为磨粒磨损。
新的齿轮副，由于加工后表面具有一定的粗糙度，受载时实际上只有部分峰顶接触。接触处应力很高，因而在开始运转期间，磨损速度和磨损量都较大，磨损到一定程度后，摩擦面逐渐光洁，应力减小，磨损速度减慢，这种磨损称为跑合磨损。
采用闭式传动，减小表面粗糙度数值，保持良好的润滑可减轻或防止磨损。
齿面塑性变形则多出现在软齿轮中，当轮齿的材料较软，载荷及摩擦力又很大时，轮齿在啮合过程中，齿面表层的材料就容易沿摩擦力的方向产生塑性变形，在从动轮的齿面上产生凸出的棱脊，在主动轮的齿面形成凹沟而失去正确的齿形，这种损坏常在低速、重载的传动中遇到。
适当提高齿面硬度和润滑油黏度可防止或减轻齿面的塑性变形。(www.xing528.com)
齿轮传动机构根据其两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：
1）圆柱齿轮传动；
2）锥齿轮传动；
3）相交轴圆锥齿轮传动；
4）交错轴斜齿轮传动。
根据齿轮的工作条件，可分为：
1）开式齿轮传动：齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑，外界杂物易侵入，齿面易磨损，但成本低，常用于低精度、低速传动。
2）半开式齿轮传动：齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。
3）闭式齿轮传动：齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，能保证齿轮良好的润滑和精确的啮合。
综上齿轮组变速机构的优点，其在打印机中得到了广泛的应用，特别是渐开线圆柱齿轮，另外由于打印机的传动负载不算太重，所以大多使用塑料的齿轮。
1.圆柱齿轮传动
圆柱齿轮传动是最简单的一种齿轮传动（见图2-99）。
一般来说，一对齿轮组成的机构可能不能满足具体的机器的要求，这时可采用多个齿轮组合，组成轮系机构。
2.齿轮齿条传动
齿轮齿条传动是圆柱齿轮传动的特殊情况，齿条可看成是一个齿数无限大的圆柱齿轮（见图2-100）。
图2-99 圆柱齿轮传动机构（得实AR-500通用平推打印机）
图2-100 齿轮齿条传动机构（得实DS-2000通用平推打印机）
齿轮齿条传动可使圆周运动和直线运动相互转换，因此还多应用于直线驱动机构，例如部分打印机的字车驱动。
3.圆锥齿轮传动
圆锥齿轮也称伞齿轮或八字齿轮，它的轮齿排列在圆锥体外表面上，并由大端向小端逐渐收缩（见图2-101）。
按照齿形方向，圆锥齿轮可分为直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮和曲齿圆锥齿轮，常用的为直齿圆锥齿轮。
圆锥齿轮传动用在需要传递两相交轴的传动场合，通常角度为90°。
4.螺旋齿轮传动
螺旋齿轮传动，即交错轴斜齿轮传动，由一对斜齿圆柱齿轮组成，其轴线既不平行也不相交，为了与传递平行轴的斜齿轮传动相区别，故称为螺旋齿轮传动。
螺旋齿轮传动用在传递两个既不平行也不相交的交错轴的传动。
5.传动间隙补偿
齿轮组里面的各组齿轮或者蜗轮蜗杆之间都有一些间隙，这些间隙在来回转动时会对传动造成误差，因此需要采取措施消除这些误差。由于这些误差一般都是固定的，一般用软件的方法进行补偿，即在反方向转动时，让电机比预定的步数多走一些。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
