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关于齿轮,快问慢答

2020-03-04

少儿科学周刊·少年版 2020年9期
关键词:磁性传动链条

齿轮也“退休”?

所有的齿轮都有自己的“寿命”。齿轮在长时间使用后,除了我们平常见到的开裂、轮齿折断等情形,还会出现齿面塑性形变、磨损等。那些不易观察到的“衰老”会大大降低齿轮的传动效率。因此,一枚齒轮看起来“好好的”,却不得不“退休”,原因就在这里。

齿轮不能少于17齿?

过去,用滚刀切割轮坯是广泛使用的齿轮制作方法,如果齿数设计少于17,那么刀具的齿顶会过多地切入齿根,进而将齿根的渐开线轮廓切去一部分(图中红框部分)。这会大大降低齿轮强度,使齿轮间不能良好啮合,导致运行不平稳,既增加误差,又会缩短齿轮使用寿命。

现在,随着制造工艺水平的提升,1 7齿限制早已成为历史。

齿轮传动必须接触?

传统齿轮通过直接啮合或者通过链条连接来完成传动工作。齿轮啮合传动结构紧凑,节省空间,传动效率高,传动稳定,但齿轮传动对制造和安装精度要求高,价格较贵;链条传动可以扩大齿轮工作范围,可在高温环境和多尘环境中工作,维护成本低,但使用时噪音较大,传动平稳性较差。

随着技术进步,磁性齿轮开始崭露头角,在工业界拥有了越来越大的舞台。磁性齿轮利用磁耦合力相吸相斥达到传动的目的。与传统齿轮相比,磁性齿轮圆弧形表面不需加工齿形与计算模数,使加工成本与难度大幅降低;无接触式的传动方式,让机械损耗大大降低,还能有效抑制噪音产生,无视粉尘与油污带来的不良影响。

更重要的是,磁性齿轮能有效防止自己“过劳死”。传统齿轮一旦受力大于安全上限时,会产生崩齿现象,破坏齿轮本身的同时还会产生碎屑,进而影响其他齿轮。磁性齿轮就不会这样,它最多“打个踉跄”,稍作调整就能自动恢复传动,使机械继续运作。

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