齒輪

齒輪（Gear或cogwheel）是輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動和動力的機械零件，齒輪依靠齒的嚙合傳遞扭矩。齒輪通過與其它齒狀機械零件（如另一齒輪、齒條、蝸杆）傳動，傳動方式是嚙合傳動，可實現改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。由於傳動效率高、傳動比準確、功率範圍大等優點，齒輪機構在工業產品中廣泛應用，其設計與製造水準會直接影響到工業產品的品質。

齒輪輪齒相互扣住齒輪會帶動另一個齒輪轉動來傳送動力。將兩個齒輪分開，也可以應用鏈條、履帶、皮帶來帶動兩邊的齒輪而傳送動力。齒輪一般由輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓組成。

兩個齒輪為外嚙合齒輪機構時，轉動的方向會相反。為內嚙合齒輪機構時，轉動的方向會相同。

發展史

人類對齒輪的使用源遠流長，亞裏士多德可認為是第一個系統論述這一機構的人。而阿基米德不僅對齒輪和蝸輪有詳盡的論述，Pappus更記載了阿基米德通過一個蝸輪和九個齒輪的機構，使少數幾個奴隸就將大船Syrakusia推下海中。古印度的棉核剔除機構（現收藏於柏林博物館）都含有齒輪機構。齒輪的具體發明人無史可考，而早期齒輪並沒有齒形和齒距的規格要求，因此連續轉動的主動輪往往不能使被動輪連續轉動。為了解決這一問題，齒形發展為弧形，並通過減小齒距使被動輪獲得連續轉動，這使得齒輪機構的汲水裝置十分普及。

特點

相對於其他的傳動裝置（例如，摩擦傳動等），擁有定傳動比的齒輪在一些精密機械（例如，需要極其精確傳動比的手錶）中有很強的優勢。在驅動裝置和從動裝置相臨近情況下，齒輪傳動相對與其他傳動方式的優勢在於減少所需零件數目，不足之處在於齒輪的加工製造較昂貴，有潤滑要求。

齒輪機構的類型

• 以傳動比分類

• • 定傳動比——圓形齒輪機構（圓柱、圓錐）

• • 變傳動比——非圓齒輪機構（橢圓齒輪）

• 以輪軸相對位置分類

• • 平面齒輪機構

• • • 直齒圓柱齒輪傳動

• • • • 外嚙合齒輪傳動

• • • • 內嚙合齒輪傳動

• • • • 齒輪齒條傳動

• • • 斜齒圓柱齒輪傳動

• • • 人字齒輪傳動

• • 空間齒輪機構

• • • 圓錐齒輪傳動

• • • 交錯軸斜齒輪傳動

直齒輪

直齒輪是一種普遍的齒輪。當一對直齒輪正確地嚙合在一起時，它們的安裝軸線是相互平行的。

斜齒輪

兩軸相交者，由圓錐形磨擦輪演變而成，兩軸相交之齒輪。

人字斜齒輪

斜齒輪有對軸上的橫向力，為消除這種力，把一個齒輪作成對稱方向相反的斜齒輪，來消除這種力，看上去像個人字，簡稱為人字形齒輪。

軸承齒輪

用於連接齒輪和軸承，是在機械個體中被廣泛應用的零件部份。

蝸杆

具有極高轉速比，常見於蝸杆減速機，又具備自鎖功能，以防負荷過大時產生反轉。