机械基础知识—齿轮

齿轮作为机械中常见的一种部件，常用来对力进行放大或减小、改变转动的方向、增大或减小转动速度等。下面介绍一下几种常见的齿轮。

1、圆柱齿轮

最常见的齿轮类型，主要用于平行轴之间传递运动，可以在加速或减速的同时减小或增大机械增益。比如自行车齿轮，尤其是山地车密密麻麻的齿轮盘，在上坡时需要用小齿轮的脚蹬搭配大齿轮的车轮，这样可以最小化速度并获得最大化的力矩，方便爬坡；而在平坦路上高速骑行时，则需要用大齿轮的脚蹬搭配小齿轮的车轮，这样可以用同样的力气获得更快的速度。

2、齿轮-齿条

顾名思义，是圆柱齿轮与长条形齿条的组合，可以将圆轴转动改变为直线运动，如下图。

比如自行车的链条就是一种齿轮-链条，通过链条来传动齿轮的运动给另一端的齿轮，并且链条和齿轮紧紧咬合避免了松动。再比如开红酒瓶塞的起子，它的构造也是一种齿轮-齿条。

如图所示，手柄是一个杠杆结构，通过手柄的杠杆结构增大了机械增益，然后通过齿轮与齿条的组合改变了运动方向，其实也可以把起子的结构看成是蜗轮-蜗杆。

3、蜗轮-蜗杆

最大特点是提供很大的机械增益，以上图的红酒瓶塞起子为例，手柄的齿轮只转一个齿时蜗杆就转了一整圈。蜗轮-蜗杆的构造如下图所示。