齿轮分类

齿轮分类

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2023年3月19日发(作者：槽钢符号)

机械轴承和动力传送部件齿轮的分类

一、轴承的分类轴承（Bearing）

是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过

程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承

已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。

滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴

承分为球轴承和滚子轴承两大类。

轴承分类

滑动轴承

滑动轴承不分内外圈也没有滚动体，一般是由耐磨材料制成。常用于低速，重载及加

注润滑油及维护困难的机械转动部位。

关节轴承

关节轴承的滑动接触表面为球面，主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动。

滚动轴承

滚动轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为向心轴承和推力轴承。其

中径向接触轴承为公称接触角为0的向心轴承，向心角接触轴承为公称接触角大于0

到45的向心轴承。轴向接触轴承为公称接触角为90的推力轴承，推力角接触轴承为

公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承。滚子轴承按滚子种类分为：圆柱滚子轴

承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承。

按其工作时能否调心分为调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏

差及角运动的轴承和非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

按滚动体的列数分为单列轴承、双列轴承和多列轴承。

按其部件（套圈）能否分离分为可分离轴承和不可分离轴承。

按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持

架等)还可以分为多种结构类型。

按其外径尺寸大小分为微型轴承（<26mm)、小型轴承（28-55mm）、中小型轴承

（60-115）、中大型轴承（120-190mm）、大型轴承（200-430mm）和特大型轴承

（>440mm）。

按应用领域分为电机轴承、轧机轴承、主轴承等。

按材料分为陶瓷轴承、塑料轴承等。

深沟球轴承

深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承。与尺寸相同的其它类型轴承相比，该类轴承摩

擦系数小，极限转速高，结构简单，制造成本低，精度高，无需经常维护，而且尺寸范围

大、形式多，是应用最广的一类轴承。它主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。

当其仅承受径向载荷时，接触角为零。

深沟球轴承装在轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可限制轴或外壳两个方向的轴向

位移，因此可在双向作轴向定位。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时，具有角接触轴承

的性能，可承受较大的轴向载荷。在轴向载荷很大的高速运转工况下，深沟球轴承比推力

球轴承更有优越性。此外，该类轴承还具有一定的调心能力，当相对于外壳孔倾斜2′～10′

时，仍能正常工作，但对轴承寿命有一定影响。

角接触球轴承

一般习惯上称为36、46型轴承为代表的六类轴承，角接触一般为15度、25度、45

度等。

调心球轴承

调心球轴承是二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间，装配有圆球状滚珠的轴承。

外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在

轴、外壳出现挠曲时，可以自动调整，不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷

及二个方向的轴向负荷。调心球轴承径向负荷能力大，适用于有重负荷、冲击负荷的情

况。内圈内径是锥孔的轴承，可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持

架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形.调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪

表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及

一般机械等。

推力球轴承

推力球轴承分为单向和双向两种。它们只能承受轴向载荷，绝不能承受任何径向载

荷。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体

通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保

持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。

双向推力角接触球轴承

推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触

球轴承，主要用于精密机床主轴，一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用，可承受双向轴

向载荷，具有精度高，刚性好，温升低，转速高，装拆方便等优点。

推力滚子轴承

包括推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力滚针轴承和推力调心滚子轴承。

滚针轴承

滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度为直径的3~10倍，直径一般不大于5mm），

因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用

于径向安装尺寸受限制的支承结构.滚针轴承根据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或滚

针和保持架组件，此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表

面，为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面的硬度，加工精

度和表面质量应与轴承套圈.用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的

轴承单元，其结构紧凑体积小，旋转精度高，可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴

向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。组合滚针轴承广泛用于机床、冶

金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备，并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。

外球面球轴承

外球面球轴承的外圈外径表面为球面，可以起到调心的作用。

调心滚子轴承

调心滚子轴承有两列对称型球面滚子，主要承受径向载荷，同时也能承受任一方向的

轴向载荷，但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能

补偿同轴度误差，当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用，调心性随轴承尺寸系

列不同而异，一般所允许的调心角度为1~2.5度，该类型轴承的负荷能力较大，除能承受

径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷，具有较好的抗冲击能力，一般来说调心滚

子轴承所允许的工作转速较低。适用于重载或振动载荷下工作。

法兰轴承

法兰轴承外轮上带有凸缘法兰。特点是能简化主机结构，缩小主机尺寸，使轴承更容

易定位。

带座轴承

向心轴承与座组合在一起的一种组件，在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺

钉的底板。

组合轴承

一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆

柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。

直线轴承

直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。

金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使

用。由于承载球与轴呈点接触，故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得

高精度的平稳运动。

塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统，其于金属直线轴承最大的区别就是

金属直线轴承是滚动摩擦，轴承与圆柱轴之间是点接触，所以这种适合低载荷高速运动；

而塑料直线轴承是滑动摩擦，轴承与圆柱轴之间是面接触，所以这种适合高载荷中低速运

动。

二、齿轮及齿轮传动分类

齿轮：

轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。

⑴根据两轴的相对位置和轮齿的方向，可分为以下类型：

直齿圆柱齿轮传动；

斜齿圆柱齿轮传动

；人字齿轮传动；

；锥齿轮传动；

；交错轴斜齿轮传动。

⑵根据齿轮的工作条件，可分为：

；开式齿轮传动式齿轮传动，齿轮暴露在外，不能保证良好的润滑。

；半开式齿轮传动，齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭。

；闭式齿轮传动，齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，

安装精确，

齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。

齿轮传动可按其轴线的相对位置分类。

齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动

和蜗杆传动。

按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。由两个

以上的齿轮组成的传动称为轮系。根据轮系中是否有轴线运动的齿轮可将齿轮传动分为普

通齿轮传动和行星齿轮传动，轮系中有轴线运动的齿轮就称为行星齿轮。齿轮传动按其工

作条件又可分为闭式、开式和半开式传动。把传动密封在刚性的箱壳内，并保证良好的润

滑，称为闭式传动，较多采用，尤其是速度较高的齿轮传动，必须采用闭式传动。开式传

动是外露的、不能保证良好的润滑，仅用于低速或不重要的传动。半开式传动介于二者之

间。

齿轮传动类型

1.圆柱齿轮传动

齿轮传动

用于平行轴间的传动，一般传动比单级可到8，最大20，两级可到45，最大60，三

级可到200，最大300。传递功率可到10万千瓦，转速可到10万转/分，圆周速度可到

300M/秒。单级效率为0.96～0.99。直齿轮传动适用于中、低速传动。斜齿轮传动运转平

稳，适用于中、高速传动。人字齿轮传动适用于传递大功率和大转矩的传动。圆柱齿轮传

动的啮合形式有3种：外啮合齿轮传动，由两个外齿轮相啮合，两轮的转向相反；内啮合

齿轮传动，由一个内齿轮和一个小的外齿轮相啮合，两轮的转向相同；齿轮齿条传动，可

将齿轮的转动变为齿条的直线移动，或者相反。

2.锥齿轮传动

用于相交轴间的传动。单级传动比可到6，最大到8，传动效率一般为0.94～0.98。

直齿锥齿轮传动传递功率可到370千瓦，圆周速度5M/秒。斜齿锥齿轮传动运转平稳，齿

轮承载能力较高，但制造较难，应用较少。曲线齿锥齿轮传动运转平稳，传递功率可到

3700千瓦，圆周速度可到40M/秒以上。

3.双曲面齿轮传动

用于交错轴间的传动。单级传动比可到10，最大到100，传递功率可到750千瓦，传

动效率一般为0.9～0.98，圆周速度可到30M/秒。由于有轴线偏置距，可以避免小齿轮悬

臂安装。广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。

4.螺旋齿轮传动

齿轮传动

用于交错间的传动，传动比可到5，承载能力较低，磨损严重，应用很少。

5.蜗杆传动

交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比，通

常单级为8～80，用于传递运动时可达1500；传递功率可达4500千瓦；蜗杆的转速可到

3万转/分；圆周速度可到70M/秒。蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时

传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大，发热量较多，传动效率低，通常为0.45～

0.97。

6.圆弧齿轮传动

齿轮传动

用凸凹圆弧做齿廓的齿轮传动。空载时两齿廓是点接触，啮合过程中接触点沿轴线方

向移动，靠纵向重合度大于1来获得连续传动。特点是接触强度和承载能力高，易于形成

油膜，无根切现象，齿面磨损较均匀，跑合性能好；但对中心距、切齿深和螺旋角的误差

敏感性很大，故对制造和安装精度要求高。

7.摆线齿轮传动

用摆线作齿廓的齿轮传动。这种传动齿面间接触应力较小，耐磨性好，无根切现象，

但制造精度要求高，对中心距误差十分敏感。仅用于钟表及仪表中。

齿轮加工

8.行星齿轮传动具有动轴线的齿轮传动。行星齿轮传动类型很多，不同类型的性能

相差很大，根据工作条件合理地选择类型是非常重要的。常用的是由太阳轮、行星轮、内

齿轮和行星架组成的普通行星传动，少齿差行星齿轮传动，摆线针轮传动和谐波传动等。

行星齿轮传动一般是由平行轴齿轮组合而成，具有尺寸小、重量轻的特点，输入轴和输出

轴可在同一直线上。其应用愈来愈广泛。

术语

轮齿（齿）──齿轮上的每一个用于啮合的凸起部分。一般说来，这些凸起部分呈辐射

状排列。配对齿轮上轮齿互相接触，导致齿轮的持续啮合运转。

齿槽──齿轮上两相邻轮齿之间的空间。

齿轮

端面──在圆柱齿轮或圆柱蜗杆上垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面。

法面──在齿轮上，法面指的是垂直于轮齿齿线的平面。

齿顶圆──齿顶端所在的圆。

齿根圆──槽底所在的圆。

基圆──形成渐开线的发生线在其上作纯滚动的圆。

分度圆──在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆，对于直齿轮，在分度圆上模数和压力

角均为标准值。

齿面──轮齿上位于齿顶圆柱面和齿根圆柱面之间的侧表面。

齿廓──齿面被一指定曲面（对圆柱齿轮是平面）所截的截线。

齿线──齿面与分度圆柱面的交线。

端面齿距pt──相邻两齿同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。

模数m──齿距除以圆周率π所得到的商，以毫M计。

径节p──模数的倒数，以英寸计。

齿厚s──在端面上一个轮齿两侧齿廓之间的分度圆弧长。

槽宽e──在端面上一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长。

齿顶高hɑ──齿顶圆与分度圆之间的径向距离。

齿根高hf──分度圆与齿根圆之间的径向距离。

全齿高h──齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。

齿宽b──轮齿沿轴向的尺寸。

端面压力角ɑt──过端面齿廓与分度圆的交点的径向线与过该点的齿廓切线所夹的锐

角。

基准齿条(StandardRack):只基圆之尺寸，齿形，全齿高，齿冠高及齿厚等尺寸均合

乎标准正齿轮规格之齿条，依其标准齿轮规格所切削出来之齿条称为基准齿条.

基准节圆(StandardPitchCircle):用来决定齿轮各部尺寸基准圆.为齿数x模数

基准节线(StandardPitchLine):齿条上一条特定节线或沿此线测定之齿厚，为节距二

分之一.

作用节圆(ActionPitchCircle):一对正齿轮咬合作用时，各有一相切做滚动圆.

基准节距(StandardPitch)：以选定标准节距做基准者,与基准齿条节距相等.

节圆(PitchCircle):两齿轮连心线上咬合接触点各齿轮上留下轨迹称为节圆.

节径(PitchDiameter):节圆直径.

有效齿高(WorkingDepth):一对正齿轮齿冠高和.又称工作齿高.

齿冠高(Addendum):齿顶圆与节圆半径差.

齿隙(Backlash):两齿咬合时，齿面与齿面间隙.

齿顶隙(Clearance):两齿咬合时，一齿轮齿顶圆与另一齿轮底间空隙.

节点(PitchPoint):一对齿轮咬合与节圆相切点.

节距(Pitch):相邻两齿间相对应点弧线距离.

法向节距(NormalPitch):渐开线齿轮沿特定断面同一垂线所测节距.