人字齿轮和双斜齿轮的区别
机械驱动器用于将运动、扭矩和动力从驱动轴（通常是电动机等原动机）传递到从动轴（例如机器单元）。机械传动有四种，即齿轮传动、皮带传动、链传动和绳传动。它们中的每一个都具有特定的功能，并且适用于某些类型的应用程序。对于小距离的动力传输，齿轮传动是首选。它是一种正向驱动器，可以设计为在任何角度和任何平面上传输动力。有四种基本类型的齿轮——正齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗轮。正齿轮具有平行于齿轮轴线的直齿，只能在平行轴之间传递动力。然而，由于两个啮合的正齿轮的齿之间的突然接触，齿会受到冲击或冲击载荷。
使用斜齿轮可以消除与冲击载荷相关的问题。与直齿轮一样，斜齿轮也用于平行轴；但是，在圆柱齿轮毛坯上以螺旋形式切割齿。两个配对齿轮的斜齿逐渐接触，导致齿上逐渐加载（而不是像直齿轮那样的冲击载荷）。这也增加了动力传输能力，同时减少了振动。然而，齿的螺旋轮廓会在轴承上产生轴向推力载荷，这有时是有害的，并限制了最大允许的应用速度。为了消除推力，保持齿的螺旋形式完整，可以采用人字齿轮或双螺旋齿轮。
在这两种情况下，在齿轮坯的两半中切割齿，保持相同的模数、齿数和螺旋角，但螺旋的方向相反。因此，齿轮的每一半产生的推力相等且相反，从而相互抵消。虽然人字齿轮或双螺旋齿轮不受轴向载荷，但它们在结构特征和制造方面几乎没有区别。 双斜齿轮 , 两半之间提供了小的浮雕间隙。所以左手螺旋的牙齿不会物理接触右手螺旋的牙齿。但是，如果是人字齿轮 ，没有提供这样的间隙，因此具有左手螺旋的牙齿接触具有右手螺旋的牙齿。人字齿轮与双斜齿轮的各种区别如下表所示。
表：人字齿轮与双斜齿轮的区别
| 人字齿轮 | 双斜齿轮 |
|---|---|
| 在人字齿轮中，两半之间没有间隙。所以左旋齿与右旋齿相接触。 | 在双斜齿轮中，两半之间有小的后隙。所以左旋齿不接触右旋齿。 |
| 制造难度大，需要专用机器。 | 它的制造相对容易，因为它可以通过滚齿、成型甚至铣削来切割。 |
| 它的轴向长度较短，因此可以在空间有限的地方使用。 | 其他特性相同，由于存在间隙，需要更多的轴向空间。 |
存在浮雕间隙： 左手螺旋齿和右手螺旋齿之间的间隙间隙是主要的区别因素。在人字齿轮中，没有提供间隙，因此左手螺旋齿与右手螺旋齿保持物理接触。在双斜齿轮中，左螺旋齿和右螺旋齿之间保持一个小间隙（基于尺寸2-10cm）。
制造齿轮的难度： 在切削人字齿轮的轮齿时，不允许刀具移动到一侧（存在接合处）的齿面之外。由于不存在中间凹槽或空间，任何超步都会在另一半上产生不希望的凹槽。这使得制造复杂并且需要专用机器来切割这种齿轮齿。在双斜齿轮的情况下，小后隙允许刀具自由移动到齿面之外。由于制造难度大，人字齿轮的成本略高于同类双斜齿轮的成本。
轴向宽度： 齿轮的宽度或厚度实际上决定了齿的强度和动力传输能力。由于双斜齿轮存在较小的后隙，齿面宽度不等于齿轮宽度。在相同的齿宽和其他特征下，人字齿轮的齿面宽度会更大，因此它的传动能力会更高。相反，对于特定的动力传输，可以采用更薄的人字齿轮。这特别适用于设计可用空间有限的紧凑型机器单元。
本文介绍了人字齿轮与双斜齿轮的科学比较。作者还建议您阅读以下参考资料以更好地理解该主题。
- V. B. Bhandari 的机器元件设计（第四版；McGraw Hill Education）。
- R. L. Norton 的机器设计（第五版；Pearson Education）。
- R. S. Khurmi 和 J. K. Gupta 的机器设计教科书（S. Chand；2014 年）。
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