一，齒輪的種類與作用

1.0.齒輪的種類

齒輪的種類繁多?,?其分類方法最通常的是根據齒輪軸性。一般分為平行軸、相交軸及交錯軸三種類型。平行軸齒輪包括正齒輪、斜齒輪、內齒輪、齒條及斜齒條等。相交軸齒輪有直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪等。交錯軸齒輪有交錯軸斜齒齒輪、蝸桿蝸輪、準雙曲面齒輪等.

（齒輪的分類和種類）

此表中所列出的效率為傳動效率?,?不包括軸承及攪拌潤滑等的損失。　平行軸及相交軸的齒輪副的嚙合?,?基本上是滾動?,

相對的滑動非常微小?,?所以效率高。　交錯軸斜齒輪及蝸桿蝸輪等交錯軸齒輪副?,?因為是通過相對滑動產生旋轉以達到動力傳動?,

所以摩擦的影響非常大?,?與其他齒輪相比傳動效率下降。　齒輪的效率是齒輪在正常裝配狀況下的傳動效率。如果出現安裝不正

確的情況?,?特別是錐齒輪裝配距離不正確而導致圓錐交點有誤差時?,?其效率會顯著下降。

2.0?齒輪的作用

齒輪是必須成對使用才能起到作用

2.1?傳遞機械運動的動力：在許多的汽車上面都有很多的齒輪，這些齒輪可以幫助汽車或者其它各種機械的運轉，比如像汽車上面的換擋裝置，以及工業減速箱等，有了齒輪的作用，它們才能夠正常地運轉；

2.2?改變運動的方向：

下圖為不同齒輪配合的改變運動方向的規律

2.3?改變運動的速度：在機器上面安裝大小齒輪的配合，可以讓機器很快的進行加速或減速，比如減速箱，還有加速裝置。

2.4?改變力矩或矩扭：大小齒輪的配合，會改變齒輪輸出的力矩; (下面第三點有詳解)

二：齒輪系的傳動比和旋轉方向

傳動比是機構中兩轉動構件角速度的比值，也稱速比。構件a和構件b的傳動比為i=ωa/ ωb=na/nb，式中ωa和?ωb分別為構件a和b的角速度（弧度/秒）；na和nb分別為構件a和b的轉速（轉/分）。

1.單級齒輪機構：一對齒輪嚙合后而形成的齒輪系稱為單級齒輪機構

設單級齒輪機構驅動齒輪的齒數為?z1 ,?轉數為?n1 ,?被動齒輪的齒數為?z2 ,?轉數為?n2 ,?傳動比的計算方程式如下?:

傳動比＝?z2/z1?＝?n1/n2　

根據傳動比的數值?,?可將單級齒輪機構分為三類?:

傳動比 ＜?1　增速齒輪機構　n1?＜?n2 傳動比 ＝?1　等速齒輪機構　n1?＝?n2 傳動比 ＞?1?減速齒輪機構　n1?＞?n2

2.0二級齒輪機構：二級齒輪機構是使用了二組單級齒輪機構所構成的。

下圖 示意了二級齒輪機構的構造

傳動比＝z2/z1 * z4/z3 ＝ n1/n2 * n3/n4　

二段齒輪機構的傳動比 計算舉列如下

三：扭矩 功率 轉速關系

先來看一些公式，一步步理解

a,?物理中力矩，力矩＝力×力臂（直線）,力矩計算公式M=LxF，力矩單位是牛頓*米，簡稱是牛*米，符號是N*m

力臂OA×力Fa=力臂OB×力Fb

b,?而在旋轉狀態下,?扭矩（特殊的力矩）＝F(力)×(旋轉半徑)，就是切向力與力到作用點的圓的半徑的乘積,?扭矩計算公式：?M=F*r

c,扭矩與轉速的關系：T = 9550P / n ,P = T * n / 9550 ;?P?功率,千瓦,kw; T?扭矩,牛米,Nm; n?轉速,每分鐘轉數,r / min. 9550是常數

d,功率和扭矩、轉速的關系：功率（kw）P=扭矩(N·m)T×轉速（RPM）n/9550,??即P=T*n/9550，?可以用下圖來理解

齒輪轉動圖可以看出，功率并沒有變（不計傳動損耗），而轉速被降低了。根據功率=扭矩×轉速（*常數），輪端的轉速被降了多少倍，輪端的扭矩就會提升多少倍——這就是所謂的“輪上扭矩”。?

e,功率和扭矩、角速度的關系：功率P=扭矩T×角速度ω

因為功率P =?功W÷ 時間t，功W =?力F?× 距離s，所以P?= F×s/t = F×線速度v。這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度v =?曲軸的角速度ω×曲軸半徑r；

代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω；而力F?× 半徑r=扭矩，故得出：功率P=扭矩×角速度ω。所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來。

圖片舉例

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補充各關系式：?以下為勻速圓周運動

1.線速度V=s/t=2πR/T。

2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf。

3.角速度與線速度的關系：線速度=角速度×半徑，V=ωR。

4.角速度與轉速的關系ω=2πn (此處頻率與轉速意義相同)。

5.周期與頻率T=1/f。

主要物理量及單位：弧長(S)：米(m)角度(Φ)：弧度（rad）頻率（f）：赫（Hz）周期（T）：秒（s）轉速（n）：r/s半徑(R):米（m）線速度（V）：m/s角速度（ω）：rad/s。

編輯：黃飛

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