点击上方“小丸子机械设计学习”关注我们,每天学习一个机械设计相关知识点
直齿圆柱齿轮啮合时,齿面的接触线均平行于齿轮的轴线。因此轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合、同时脱离啮合的,载荷沿齿宽突然加上及卸下因此直齿圆柱齿轮传动的平稳性差,容易产生噪音和冲击,因此不适合用于高速和重载的传动中。一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时,齿轮的齿阔是逐渐进入啮合、逐渐脱离啮合的,斜齿轮齿阔接触线的长度由零逐渐增加,又逐渐缩短,直至脱离接触,载荷也不是突然加上或卸下的,因此斜齿圆柱齿轮传动工作较平稳。
齿轮是卡车中最常见的零部件之一,大多应用于变速箱、发动机、后桥等重要组件。齿轮的功能丰富,能够让动力向着的任意方向传导,也能瞬间改变转速和扭矩,可以说没有齿轮就没有现代汽车文明。
然而在齿轮的所有类别中,斜齿轮又是极其独特的一支,以至于为车辆以及航天领域的发展提供了极大的帮助,那么它的出现究竟给我们的生活带来了哪些惊喜和挑战?我们今天就来好好聊一聊。
到底什么是斜齿轮?
斜齿轮这个名称主要是区别于直齿轮,顾名思义是“带有倾斜齿牙的齿轮”,这类齿轮的齿面并非与轴向平行,而是有一定的夹角,也正是因为有了这个夹角,才让斜齿轮拥有了多种不同于直齿轮的特性。斜齿轮(helical gear)不完全是螺旋齿轮,应该说,螺旋齿轮是两个斜齿轮的啮合方式,由它们在空间传递力的方向不同来区分。 普通的直齿轮沿齿宽同时进入啮合,因而产生冲击振动噪音,传动不平稳。
斜齿轮有哪些优点?
优点:啮合面由小——大——小,啮合平稳,冲击小,噪音小;大承载能力,提高寿命和平稳性;zmin小不易根切,体积小;但轴向推力大,人字齿轮——无轴向推力
在汽车领域,斜齿轮被大量应用在发动机与变速箱等机械组件中,主要的效果是增加啮合性,使得传动更加平稳。
从机械特性来讲,直齿轮之间的工作方式是一个“突然加载-突然退出”的无限循环,要么不啮合,一旦啮合就会释放最大的扭力。
而斜齿轮由于齿牙倾斜的缘故,每个齿牙的啮合过程都采用的是渐进式接触,接触区域从点扩散至面,啮合扭力也是从小变大,再从大变小。
采用斜齿轮的变速箱换挡冲击小、更平顺、噪音更低
放到用户体验的层面来讲,斜齿轮能够起到减小换挡冲击的作用,使得车辆在行驶中更加平顺,顿挫感更加不明显,与此同时噪音也更低。