齿轮传动基础：类型、传动比与应用

齿轮是最精巧的机械元件之一。从钟表到变速箱，理解齿轮就理解了机械传动的核心。

基本参数

齿轮三要素：模数m（齿的大小）、齿数z（齿轮大小）、压力角α（通常20°）。分度圆直径 d = m × z。

传动比

i = z₂/z₁ = n₁/n₂
i > 1 → 减速增扭（最常用）
i < 1 → 增速减扭

例：电机3000rpm需输出500rpm
i = 6，可用 z₁=15, z₂=90

六种常见齿轮

直齿圆柱：最基础，平行轴传动。斜齿圆柱：更平稳，承载力强。锥齿轮：改变传动方向。蜗轮蜗杆：大传动比，有自锁性。行星齿轮：紧凑高传动比。齿轮齿条：旋转↔直线转换。

应用案例

汽车变速箱：切换不同齿数比实现不同档位。3D打印机：GT2同步带齿距2mm，20齿带轮每转移动40mm。