===== 齿轮的种类及术语 =====
齿轮有很多种类, 有关齿轮的专业术语也有很多。\\ 在这里, 我们首先介绍常用齿轮的特征以及常用的齿轮专业术语。
==== 1.1 齿轮的种类 ====
齿轮的种类繁多, 其分类方法最通常的是根据齿轮轴性。一般分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型。平行轴齿轮包括正齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条及斜齿条等。\\ 相交轴齿轮有直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、零度齿锥齿轮等。\\ 交错轴齿轮有交错轴斜齿齿轮、蜗杆蜗轮、准双曲面齿轮等。\\ 表1.1 中列出了常用齿轮的分类情况。
**表1.1 齿轮的分类和种类**
| 齿轮的分类 | 齿轮的种类 | 效率(％） |
| 平行轴 | 正齿轮 | 98.0―99.5 |
| ::: | 齿条 | ::: |
| ::: | 内齿轮 | ::: |
| ::: | 斜齿齿轮 | ::: |
| ::: | 斜齿齿条 | ::: |
| ::: | 人字齿轮 | ::: |
| 相交轴 | 直齿锥齿轮 | 98.0―99.0 |
| ::: | 弧齿锥齿轮 | ::: |
| ::: | 零度齿锥齿轮 | ::: |
| 交错轴 | 交错轴斜齿轮 | 70.0―95.0 |
| ::: | 圆柱蜗杆蜗轮 | 30.0―90.0 |
此表中所列出的效率为传动效率, 不包括轴承及搅拌润滑等的损失。\\ 平行轴及相交轴的齿轮副的啮合, 基本上是滚动, 相对的滑动非常微小, 所以效率高。\\ 交错轴斜齿轮及蜗杆蜗轮等交错轴齿轮副, 因为是通过相对滑动产生旋转以达到动力传动, 所以摩擦的影响非常大, 与其他齿轮相比传动效率下降。\\ 齿轮的效率是齿轮在正常装配状况下的传动效率。如果出现安装不正确的情况, 特别是锥齿轮装配距离不正确而导致圆锥交点有误差时, 其效率会显著下降。
=== （1）平行轴的齿轮 ===
**1. 正齿轮**
齿线与轴心线为平行方向的圆柱齿轮。\\ 因为易于加工, 因此在动力传动上使用最为广泛。
{{ :gear:techref:spur_gear.jpg?nolink | 图1.1 正齿轮 }}
图1.1 正齿轮
**2. 齿条**
与正齿轮啮合的直线齿条状齿轮。\\ 可以看成是正齿轮的节圆直径变成无限大时的特殊情况。
{{ :gear:techref:rack.jpg?nolink | 图1.2 齿条 }}
图1.2 齿条
**3. 内齿轮**
与正齿轮相啮合在圆环的内侧加工有轮齿的齿轮。\\ 主要使用在行星齿轮传动机构及齿轮联轴器等应用上。
{{ :gear:techref:internal_gear.jpg?nolink | 图1.3 内齿轮与外齿轮 }}
图1.3 内齿轮与外齿轮
**4. 斜齿齿轮**
齿线为螺旋线的圆柱齿轮。\\ 因为比正齿轮强度高且运转平稳, 被广泛使用。\\ 传动时产生[[齿轮知识:齿轮术语集:齿轮的轴向推力|轴向推力]]。
{{ :gear:techref:helical_gear.jpg?nolink | 图1.4 斜齿齿轮 }}
图1.4 斜齿齿轮
**5. 斜齿内齿轮**
齿线为螺旋线、轮齿位于圆环内侧的齿轮。\\ 斜齿内齿轮与螺旋角和[[齿轮知识:齿轮术语集:齿轮的齿的螺旋方向|螺旋方向]]相同的斜齿齿轮在平行轴啮合使用。
{{ :gear:techref:helical_internal_gears.jpg?nolink | 图1.5 斜齿内齿轮 }}
图1.5 斜齿内齿轮
**6. 斜齿齿条**
与斜齿齿轮相啮合的条状齿轮。\\ 相当于斜齿齿轮的节径变成无限大时的情形。
{{ :gear:techref:helical_tooth_rack.jpg?nolink | 图1.6 斜齿齿条 }}
图1.6 斜齿齿条
**7. 人字齿轮**
齿线为左旋及右旋的两个斜齿齿轮组合而成的齿轮。\\ 有在轴向不产生推力的优点。
{{ :gear:techref:herringbone_gears.jpg?nolink | 图1.7 人字齿轮 }}
图1.7 人字齿轮
=== （2）相交轴齿轮 ===
**1. 直齿锥齿轮**
齿线与节锥线的母线一致的锥齿轮。\\ 在锥齿轮中, 属于比较容易制造的类型, 所以, 作为传动用锥齿轮应用范围广泛。
{{ :gear:techref:straight_bevel_gear.jpg?nolink | 图1.8 直齿锥齿轮 }}
图1.8 直齿锥齿轮
**2. 弧齿锥齿轮**
齿线为曲线, 带有螺旋角的锥齿轮。\\ 虽然与直齿锥齿轮相比,制作难度较大, 但是作为高强度, 低噪音的齿轮使用也很广泛。
{{ :gear:techref:bevel_gear.jpg?nolink | 图1.9 弧齿锥齿轮 }}
图1.9 弧齿锥齿轮
**3. 零度锥齿轮**
螺旋角近似于零度的曲线齿锥齿轮。\\ 因为同时具有直齿和曲齿锥齿轮的特征, 齿面的[[齿轮知识:齿轮技术资料:齿轮的受力|受力]]情形与直齿锥齿轮相同。
{{ :gear:techref:zero_degree_bevel_gear.jpg?nolink | 图1.10 零度锥齿轮 }}
图1.10 零度锥齿轮
=== (3) 交错轴齿轮 ===
**1. 圆柱蜗杆副**
圆柱蜗杆副是圆柱蜗杆和与之啮合的蜗轮的总称。\\ 运转平静及单对即可获得大传动比为其最大的特征, 但是有效率低的缺点。
{{ :gear:techref:cylindrical_worm_gears.jpg?nolink | 图1.11 圆柱蜗杆副 }}
图1.11 圆柱蜗杆副
**2. 交错轴斜齿齿轮**
圆柱齿轮在交错轴间传动时的名称。可在斜齿齿轮副或斜齿齿轮与正齿轮副的情况下使用。\\ 运转虽然平稳, 但只适合于使用在轻负荷的情况下。
{{ :gear:techref:staggered_shaft_helical_gears.jpg?nolink | 图1.12 交错轴斜齿齿轮 }}
图1.12 交错轴斜齿齿轮
=== (4) 其他特殊齿轮 ===
**1. 面齿轮**
可与正齿轮或斜齿齿轮啮合的圆盘状齿轮。\\ 在直交轴及交错轴间传动。
{{ :gear:techref:pinion.jpg?nolink | 图1.13 面齿轮 }}
图1.13 面齿轮
**2. 鼓形蜗杆副**
鼓形蜗杆及与之啮合的蜗轮的总称。\\ 虽然制造比较困难, 但比起圆柱蜗杆副, 可以传动大负荷。
{{ :gear:techref:drum_worm_gear.jpg?nolink | 图1.14 鼓形蜗杆副 }}
图1.14 鼓形蜗杆副
**3. 准双曲面齿轮**
在交错轴间传动的圆锥形齿轮。\\ 大小齿轮经过偏心加工,与弧齿齿轮相似, 啮合原理非常复杂。
{{ :gear:techref:hypoid_gears.jpg?nolink | 图1.15 准双曲面齿轮 }}
图1.15 准双曲面齿轮
==== 1.2 齿轮几何代号及术语 ====
在本产品目录中使用的齿轮几何代号及术语列于表1.2 ～ 1.4 中。伴随国际化的发展, 将齿轮几何代号的表示与国际标准统一作为目的, 日本标准调查会依据ISO
**表1.2 直线上及圆周上的尺寸**
| 术 语 | 代 号 |
| 中心距\\ 分度圆齿距\\ 端面齿距\\ 法向齿距\\ 轴向齿距\\ 基圆齿距\\ 端面基圆齿距\\ 法向基圆齿距 | a\\ p\\ pt\\ pn\\ px\\ pb\\ pbt\\ pbn |
| 齿高\\ 齿顶高\\ 齿根高\\ 弦齿高\\ 固定弦齿高\\ 工作齿高 | h\\ ha\\ hf\\ ha\\ hc\\ hw |
| 齿厚\\ 法向齿厚\\ 端面齿厚\\ 齿顶厚\\ 基圆齿厚\\ 弦齿厚\\ 固定弦齿厚\\ 公法线长度 | s\\ sn\\ st\\ sa\\ sb\\ s\\ sc\\ W |
| 齿槽宽 | e |
| [[齿轮知识:齿轮术语集:顶隙|顶隙]]\\ 圆周侧隙\\ 法向侧隙\\ 径向侧隙\\ 轴向侧隙 注1\\ 螺旋角侧隙\\ | c\\ jt\\ jn\\ jr\\ jx\\ jθ |
| 齿宽\\ 工作齿宽 | b\\ bw |
| 导程 | pz |
| 端面啮合线长度\\ 远离啮合线长度\\ 接近啮合线长度\\ 纵向啮合线长度 | gα\\ gf\\ ga\\ gβ |
| 分度圆直径\\ 节圆直径\\ 齿顶圆直径\\ [[齿轮知识:齿轮术语集:基圆直径|基圆直径]]\\ [[齿轮知识:齿轮术语集:齿根圆直径|齿根圆直径]]\\ 中央基圆直径\\ 小端齿顶圆直径 | d\\ dw\\ da\\ db\\ df\\ dm\\ di |
| 分度圆半径\\ 节圆半径\\ 齿顶圆半径\\ 基圆半径\\ 齿根圆半径 | r\\ rw\\ ra\\ rb\\ rf |
| 齿形的曲率半径 | ρ |
| 锥距, 外锥距\\ 背锥距 | R\\ Rv |
注1. 轴向侧隙在JIS 标准中没有正式定义。
标准对齿轮代号及术语的规定进行了改定。本产品目录的技术资料中所使用的齿轮几何要素代号及术语也依据ISO 标准进行了统一。
**表1.3 角度尺寸**
| 术 语 | 代 号 |
| 分度圆压力角\\ 啮合角, 工作压力角\\ 刀具压力角\\ 端面压力角\\ 法向压力角\\ 轴向压力角\\ 端面工作压力角\\ 齿顶圆压力角\\ 法向工作压力角 | α\\ αw\\ α0\\ αt\\ αn\\ αx\\ αwt\\ αa\\ αwn\\ |
| 分度圆螺旋角\\ 节圆螺旋角\\ 中央螺旋角 注2\\ 齿顶圆螺旋角\\ 基圆螺旋角 | β\\ βw\\ βm\\ βa\\ βb |
| 分度圆导程角\\ 节圆导程角\\ 齿顶圆导程角\\ 基圆导程角 | γ\\ γw\\ γa\\ γb |
| [[齿轮知识:齿轮术语集:轴交角|轴交角]] | Σ |
| 分锥角\\ 节圆锥角 注3\\ 顶圆锥角 注4\\ 根圆锥角 注5 | δ\\ δw\\ δa\\ δf |
| 齿顶角\\ 齿根角 | θa\\ θf |
| 端面作用角\\ 纵向作用角\\ 总作用角\\ 齿厚半角\\ 顶圆齿厚半角\\ 齿槽半角 | ζα\\ ζβ\\ ζγ\\ ψ\\ ψa\\ η |
| 冠轮上的齿距角 | τ |
| 渐开线函数角( 渐开线α) | invα |
注2. 弧齿锥齿轮的螺旋角, JIS B 0102 的定义为弯角。注3. JIS B 0102 的定义为节锥角。注4. JIS B 0102 的定义为顶锥角。注5. JIS B 0102 的定义为根锥角。
**表1.4 其他术语**
| 术 语 | 代 号 |
| 齿数\\ 当量齿轮齿数\\ 头数或小齿轮齿数\\ 齿数比\\ 传动比\\ 模数\\ 端面模数\\ 法向模数\\ 轴向模数\\ 径节 | z\\ zv\\ z1\\ u\\ i\\ m\\ mt\\ mn\\ mx\\ P |
| 端面重合度\\ 纵向重合度\\ 总重合度 | εα\\ εβ\\ εγ |
| 角速度\\ 线速度\\ 转数\\ 变位系数\\ 法向变位系数\\ 切向变位系数\\ 中心距变动系数 | ω\\ v\\ n\\ x\\ xn\\ xt\\ y |
| 切向力\\ 轴向力(推力)\\ 径向力\\ 测量柱(球) 直径\\ 理想的量柱直径\\ 量柱尺寸\\ 作用角\\ 摩擦系数\\ 齿厚系数 | Ft\\ Fx\\ Fr\\ dp\\ d'p\\ M\\ φ\\ μ\\ Κ |
| 单齿距偏差\\ 齿距偏差\\ 齿距累积总偏差\\ 齿形总偏差\\ 径向跳动\\ 齿线总偏差 | fpt\\ fυ 或fpu\\ Fp\\ Fα\\ Fr\\ Fβ |
以上的代号加注角标1 或2 , 以区别大齿轮与小齿轮,蜗杆与蜗轮, 驱动齿轮与被动齿轮等。使用例请参照P457 图2.1。\\ 表1.5 为希腊字母。
**表1.5 希腊字母表**
| 大写字母 | 小写字母 | 拼写法 |
| Α\\ Β\\ Γ\\ Δ\\ Ε\\ Ζ\\ Η\\ Θ\\ Ι\\ Κ\\ Λ\\ Μ\\ Ν\\ Ξ\\ Ο\\ Π\\ Ρ\\ Σ\\ Τ\\ Υ\\ Φ\\ Χ\\ Ψ\\ Ω | α\\ β\\ γ\\ δ\\ ε\\ ζ\\ η\\ θ\\ ι\\ κ\\ λ\\ μ\\ ν\\ ξ\\ ο\\ π\\ ρ\\ σ\\ τ\\ υ\\ φ\\ χ\\ ψ\\ ω | Alpha\\ Beta\\ Gamma\\ Delta\\ Epsilon\\ Zeta\\ Eta\\ Theta\\ Iota\\ Kappa\\ Lambda\\ Mu\\ Nu\\ Xi\\ Omicron\\ Pi\\ Rho\\ Sigma\\ Tau\\ Upsilon\\ Phi\\ Chi\\ Psi\\ Omega |
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来源：[[https://khkchilun.com/gearknowledge/|KHK 齿轮知识]] · [[https://khkchilun.com/gearknowledge/gear_technical_reference/gear_types_terminology.html|原文链接]]