簡(jiǎn)而言之，齒輪是用于將扭矩從一個(gè)部件傳遞到另一個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)機(jī)械元件。
不同的齒輪可以以不同的速度運(yùn)行，傳遞不同級(jí)別的扭矩，甚至將水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為垂直運(yùn)動(dòng)。
齒輪的使用可以追溯到幾千年，其基本要素和結(jié)構(gòu)今天仍然有效。
使用齒輪的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是在轉(zhuǎn)移過(guò)程中損失的能量非常少，從而允許最大功率輸出。
很多人可能都不知道，但目前市場(chǎng)上有各種不同類型的齒輪。每個(gè)機(jī)械工程師必須對(duì)存在的主要齒輪類型有基本的了解。
在外行人看來(lái)，齒輪是旋轉(zhuǎn)的機(jī)械元件，通常用于傳遞扭矩從一個(gè)元素到另一個(gè)元素。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，它們的外緣直接彼此接觸，具有齒/齒形狀的共同特征，使得一個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致另一個(gè)齒輪的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。這種扭矩傳遞非常有效和有效，因?yàn)樵谠撨^(guò)程中損失的能量非常少。除此之外，齒輪可以以允許它們承受非常高的旋轉(zhuǎn)速度和力的方式制造，同時(shí)仍然保持高水平的有效性。這種效能以及它們的多功能性使得齒輪自古以來(lái)就變得流行，而現(xiàn)在它們幾乎無(wú)處不在，從飛機(jī)到鐘表機(jī)構(gòu)。

齒輪的類型
有許多不同類型的齒輪針對(duì)不同類型的使用范圍，并且所有類型的齒輪的特征在于它們的連接軸或軸的位置可以是平行的，交叉的或非規(guī)范的，以及它們的齒的形狀。以下列出了最常見(jiàn)的類型及其通常用途。
1正齒輪：正齒輪是圓柱平行軸和直齒齒輪，由于其簡(jiǎn)單，廣泛的利用范圍和成本效益，它是最常用的齒輪類型之一。正齒輪承載并傳遞徑向載荷，通常用于低轉(zhuǎn)速應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谳^高速度下往往會(huì)產(chǎn)生噪音。

2螺旋齒輪/干式固定齒輪：螺旋齒輪也是圓柱形的，但是具有成角度的齒，形成螺旋形狀，因此它們可以傳遞扭矩和推力，盡管后者在其應(yīng)用中并不總是有用并且必須適應(yīng)。齒的螺旋形狀帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是即使在高轉(zhuǎn)速下也具有低噪音和低振動(dòng)水平，以及比正齒輪傳遞更大負(fù)荷的能力。

雙螺旋齒輪/人字齒輪：人字形齒輪基本
3雙螺旋齒輪/人字齒輪：人字形齒輪基本上是兩個(gè)并排粘合在一起的螺旋齒輪，它們的齒具有相反的方向。這種布置背后的原因是通過(guò)使負(fù)載相互抵消來(lái)消除單斜齒輪中產(chǎn)生的推力。主要的缺點(diǎn)是它們難以以所需的精度制造，因此它們獲得起來(lái)非常昂貴。

4錐齒輪/斜齒輪： 錐齒輪是交叉軸/軸類型，因此它們的連接是在垂直傾斜的情況下完成的。它們的形狀是圓錐形的，它們的牙齒可以是直的，也可以是螺旋形的，以便更安靜地操作。盡管互連軸之間的90度角不是強(qiáng)制性的，但它們通常在這種布置中找到并且具有完全相同的齒數(shù)，因此兩者之間的旋轉(zhuǎn)速度是相同的。這種類型的錐齒輪稱為斜齒輪，用于不需要速度修改的情況。齒數(shù)的任何其他角度和差異簡(jiǎn)稱為錐齒輪裝置。

5準(zhǔn)雙曲面齒輪：雙 曲面齒輪與螺旋錐齒輪非常相似，主要區(qū)別在于它們的旋轉(zhuǎn)軸不重合。因此，必須非常小心地制造在雙曲面錐形部件上放置的齒的設(shè)計(jì)。它們通常用于需要降低速度/增加速度的應(yīng)用中，因此它們經(jīng)常出現(xiàn)在車輛傳動(dòng)系中，由于小齒輪不必在準(zhǔn)雙曲面齒輪的上方而在其側(cè)面，因此它們?cè)试S更緊湊的實(shí)施。

6蝸輪蝸桿： 蝸輪是一種齒輪裝置，由圓柱齒輪組成，類似于斜齒輪。然而，它還包括軸齒輪，該軸齒輪具有放置在平行平面上但相對(duì)于第一元件軸向旋轉(zhuǎn)90度的螺紋。由于兩個(gè)元件的緊密連接，蝸輪裝置的操作是安靜的并且沒(méi)有振動(dòng)。蝸輪最常見(jiàn)的應(yīng)用類型具有決定性的減速，鎖定和精度的特點(diǎn)。這些類型的齒輪的典型示例是弦樂(lè)器中的調(diào)音鍵。

7齒輪齒條齒輪： 與蝸桿裝置類似，齒輪齒條具有一種連接到直齒輪齒條的正齒輪，其中一個(gè)齒輪穩(wěn)定地固定在適當(dāng)位置，另一個(gè)齒輪左右移動(dòng)。齒輪齒條的典型應(yīng)用是方向盤，其中正齒輪位置被鎖定并且齒條左右移動(dòng)，隨后移動(dòng)拉桿和轉(zhuǎn)向臂以轉(zhuǎn)動(dòng)輪子。由于齒條和小齒輪的轉(zhuǎn)速非常低，因此齒不需要傾斜或螺旋，也不會(huì)產(chǎn)生任何聲音或振動(dòng)。

8鏈輪： 鏈輪是一種齒輪類型，齒輪更鋒利，因?yàn)樗鼈儾皇且�連接到其他齒輪而是連接到皮帶或鏈條。典型的例子是自行車鏈輪，其齒進(jìn)入金屬鏈的間隙，向后移動(dòng)后輪。在工業(yè)中，鏈輪通常存在于輸送機(jī)系統(tǒng)中，但是通常優(yōu)選其他類型的更安全且更不易磨損的齒輪。

9內(nèi)齒輪： 內(nèi)齒輪是在其半徑內(nèi)側(cè)有齒的圓柱。具有這種齒輪的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間并且它們不反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向，因此它們用于需要這些特性的應(yīng)用中。最典型的是，它們存在于行星齒輪系統(tǒng)中。

10行星齒輪：行星齒輪的典型布置 包括中心正齒輪和圍繞其周邊移動(dòng)的外部正齒輪。具有這種布置的要點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)的有效轉(zhuǎn)換。這種系統(tǒng)的一個(gè)典型例子是早期的蒸汽機(jī)車，它表明不同類型的齒輪在歷史上發(fā)揮了重要作用。

11諧波齒輪： 諧波傳動(dòng) 應(yīng)變波齒輪是一種相當(dāng)復(fù)雜的齒輪類型，實(shí)際上是一組連接在殼體內(nèi)并同軸旋轉(zhuǎn)的行星齒輪。這些系統(tǒng)非常精確，完全沒(méi)有齒隙，并且可以實(shí)現(xiàn)高齒輪比，同時(shí)保持非常緊湊。它們的主要應(yīng)用領(lǐng)域是差動(dòng)齒輪傳動(dòng)，其精度和緊湊性至關(guān)重要，因此它們可用于航空航天，機(jī)器人和工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。