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機械元件的基礎中的齒輪、鏈條、帶的作用

發布日期: 2023-09-12

設備是由具有各種作用的零件組合而成的,構成設備的零件統稱為“機械元件”。在機械設計中,關于各機械元件的知識不可或缺。這次就機械元件中特別是用于傳遞力的“齒輪、鏈條、帶”進行一下說明。

 

動力傳遞的基礎、齒輪

在機械設計中,關于各機械元件的知識不可或缺。

齒輪主要是指圓盤外周有齒的形狀、通過齒輪彼此嚙合來傳遞動力的機械元件。齒輪被用于很多設備,例如從手表那樣的精密儀器到汽車、工業機械等。
齒輪的特點是只要

改變相互嚙合齒輪的大小就會改變驅動側和從動側的轉速。這種現象叫做“減速”。汽車的變速器和縫紉機的齒輪箱等都用于通過組合多個齒輪來將發動機或電機的輸出轉速變換為目標轉速。
另外,齒輪還有改變力方向的作用。使用錐形齒輪或蝸輪,能夠改變轉動軸的方向。這樣的機構被用于給汽車車輪傳遞動力的部位等。
齒輪種類繁多。下面介紹

一下代表性的齒輪。

? 正齒輪
在圓盤(圓柱)的外周切出與軸平行的齒的最常見的齒輪。

? 斜齒輪
齒與軸不平行,是呈螺旋狀的齒輪。它雖然適合傳遞比正齒輪更大的力,但要注意會產生使齒輪在軸向上移動的推力。

? 內齒輪(齒圈)
在圓筒的內側帶有齒的齒輪。被用于汽車等,特點是能夠以較小的空間獲得較大的減速。

? 錐形齒輪
在圓錐體的側面切出齒的齒輪。錐形齒輪彼此嚙合就能夠將轉動軸的方向改變90°。

 

較大動力的傳遞、鏈條與鏈輪

在機械設計中,鏈條與鏈輪的組合也是傳遞動力不可或缺的機械元件。

鏈條與鏈輪的組合也是傳遞動力不可或缺的機械元件。最容易想象的是連接自行車腳踏板和后輪的鏈條。通過被稱為“鏈輪”的圓盤的外周“突起”和鏈條“孔”嚙合來傳遞動力。由于沒有滑動等損失且能夠可靠傳遞動力,因此適合傳遞較大的力。另外,由于鏈條基本上都使用鋼材,因此也具有高耐用性的特點。
改變驅動側和從動側鏈輪的直徑、齒數,還能夠像齒輪那樣進行減速。

 

平穩動力的傳遞、帶與帶輪

在機械設計中,與鏈條同樣傳遞動力的機械元件還有“帶”和“帶輪”的組合。

與鏈條同樣傳遞動力的機械元件還有“帶”和“帶輪”的組合。該組合是將橡膠或金屬制的帶通過帶輪(轉輪)來使用。鏈條和鏈輪的組合與齒輪不同,它們并非機械嚙合而是利用摩擦力來傳遞動力。還有傳送帶上有齒、該齒與帶輪上的齒嚙合的類型,但強度沒有鏈條與鏈輪的組合大。雖然“帶”和“帶輪”的組合會產生滑動而造成動力傳遞損失,但另一方面即使動力側和從動側發生故障停止,也能夠順利地將其吸收。
近年來,還被作為CVT用于汽車變速器等。
另外,也可以像傳送帶那樣使帶本身具有搬運其他零件的作用。

 

總結
這次所介紹的齒輪、鏈條、傳送帶都是傳遞動力的機械元件。在機械設計時,這些機械元件需要進行轉速和強度等很多計算。進行正確設計的捷徑就是詳細了解它們各自的作用和構造。

 

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