輪系
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這種機械系統提供一個齒輪到下一個齒輪的一種平滑旋轉傳輸[2]。齒輪齒的設計是為了確保嚙合齒輪之間的嚙合齒輪相互嚙合而不滑動，從而使齒輪的轉動平穩地從一個齒輪傳遞到另一個齒輪。
接觸齒輪之間的轉動傳遞可以追溯到希臘的安提基特拉(Antikythera)機制和中國的南向戰車。文藝復興時期的科學家喬治亞·阿格里科拉(Georgius Agricola)的插圖展示了圓柱型的齒輪。標準的齒輪設計是來自於漸開線齒輪的發明，這種設計則是能提供一個恆定的速度比。
齒輪和齒輪傳動的特點:
- 齒輪嚙合齒圈的比例定義了齒輪組的速比和機械優勢。
- 行星齒輪傳動裝置提供了一個緊湊的齒輪減速器。
- 可以為非圓齒輪設計齒輪齒，並且仍能順利地傳遞扭矩。
- 鏈傳動和皮帶傳動的速度比與齒輪傳動比相同，參考自行車傳動裝置。
機械優勢[編輯]
齒輪齒的設計使齒輪上的齒數與它的節圓半徑成正比，因此嚙合齒輪的圓齒圈互相滾動而不滑動。對一對嚙合齒輪的速度比可以計算出螺距的半徑和每個齒輪上的齒數比。
兩個齒輪上的節圓上的接觸點的速度v是相同的，公式如下：
其中具有半徑rA和角速度ωA的輸入齒輪A與具有半徑rB和角速度ωB的輸出齒輪B嚙合。
分類[編輯]
輪系按各齒輪軸線的位置是否固定分為：定軸輪系和周轉輪系。[3]
定軸輪系[編輯]
結構特點：各齒輪的軸線均固定不動。
按定軸輪系各齒輪的軸線是否平行可以分為：平面定軸輪系和空間定軸輪系。[3]
平面定軸輪系[編輯]
結構特點：各齒輪軸線相互平行。[3]
空間定軸輪系[編輯]
結構特點：各齒輪軸線不平行（包含着錐齒輪傳動、蝸杆傳動等）。[3]
周轉輪系[編輯]
結構特點：至少有一個齒輪的軸線不固定。
按是否有中心輪的轉速為零（即固定不動）分為行星輪系和差動輪系。[3]
行星輪系[編輯]
特點：有一個中心輪的轉速為0。[3]
差動輪系[編輯]
特點：中心輪的轉速都不為0。[3]
應用範圍[編輯]
輪系的運用範圍很廣泛。雖然結構有點不同，但是總結下來可以歸納以下幾個方面：
參考文獻[編輯]
- ^ 轮系. 中國機械製圖網. [2015-08-28] （中文）.[失效連結]
- ^ Uicker, J. J.; G. R. Pennock; J. E. Shigley. Theory of Machines and Mechanisms. New York: Oxford University Press. 2003 （英語）.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 蘭青; 祝百春、王公安、馬恩鳳、孫晉梅、張晶、劉甦、姜國峰、姚傑. 机械基础. 北京: 中國勞動社會保障出版社. 2009年6月: 104頁–105頁、107頁、114–頁115頁. ISBN 978-7-5045-7826-6 （中文）.