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赢在總結----齒輪齒條知識的基礎篇 1

赢在總結----齒輪齒條知識的基礎篇 2

給大家大概科普了一下齒輪的基本常識。

今天我們來介紹齒輪齒條的運用：一種将旋轉運動轉換為直線運動的機構----齒輪齒條傳動機構 。

電機的軸伸與齒輪連接，電機軸與齒輪同步轉動，此時，會有兩種情況：

1、當電機、滑塊固定在機架上，齒條與導軌安裝在某安裝闆上，齒條實現直線運動 ；

如下圖所示：Z軸的上下運動，則為齒條的上下直線運動：

圖1 齒輪旋轉運動帶動齒條的直線運動示圖

2、當齒條、導軌固定在機架上，電機 齒輪及滑塊安裝在某闆上組成一套機構，齒輪轉動的同時整套機構直線運動；

如下圖所示：Z軸的左右運動，則為齒輪的旋轉運動 直線運動：

圖2 齒輪的旋轉運動 直線運動示圖

齒輪齒條的選型步驟如下：

1.求負載：

我們要先把要移動的機構的整體重量求出來：如下圖，要對Z軸的整體移動的機構的重量以及産品重量計算出來，求出負載是多少！！

如上圖，模拟負載為44KG；

由于我們一般設計時，要留一些餘量，并考慮有一些小元件沒有畫進去的，所以按：

總重量：m=44*110%=48.5KG

然後求總負載： Fu

2、根據扭矩M，選擇合适的齒輪模數及其分度圓直徑：

模數是表示齒輪的齒形形狀大小的數值，隻有當兩個齒輪的模數和壓力角相同時才能進行黏合傳動。

m=d/z 其中d為基準圓直徑；z為齒數 模數越大，負載能力越強。

根據實際應用情況，負載力*基準圓半徑*安全系數要小于容許傳遞力。

通過齒條的受力分析和計算，确認你所需要選擇的齒條的模數，模數對應的扭矩有如下的參考。

我們可以根據上面的表格和你計算的齒條載荷以及設計的齒輪的大小來确認齒條的受力，從而确認齒條的模數，然後根據齒條的模數我們在選擇其它的重要參數。

3、除了模數的選擇，還有幾個參數也是非常重要的。

（1）精度等級：選擇什麼樣的精度等級就意味着機械手的運行有多精确，特别是定位精度和重複定位精度上有很大的體現。

（2）材料：材料的選擇跟齒條的受力有很大的關系，當然也跟齒條的使用壽命有很的關系，我的建議是盡量選擇得保守一點，在一些參數上浪費一點總比最後不足的要好，尤其是自動線的設計，因為都是定制化設計，很少有批量的說法，所以為了将售後成本将到最低，我們要盡量把安全系統提高一點，否則後續的維護和維修費用會讓你生不如死。

（3）齒形：通常有兩種齒形選擇，一種是直齒，一種是斜齒，在這裡說一下這兩種齒形的區别。

①直齒，其設計簡單、制造方便、檢驗容易操作、裝配也相對容易，因為這種類型的齒條齧合度小，噪音大，傳遞的載荷小，所以一般用于傳遞中、低載荷的高、中、低速運行場合。

②斜齒，其設計、制造、檢驗和裝配都較直齒相對複雜，因其齧合的重合度較大，噪音小，且傳遞的載荷大，所以更多實用在中低速大扭矩傳動的場合。如果選用這種類型的齒條一定要注意一個事項，與之相配的齒輪在運行過程中會産生軸向力，所以在設計時齒輪的軸向固定一定要有相應的設計預案。

③齒面處理：通常有精銑和精磨兩種，具體的差别也體現在精度上。

④硬度處理：可以根據你的使用環境、載荷和使用壽命要求來确認齒條的硬度，對應着來選擇就可以了。

其它的參數可以根據設計者的選擇自行決定，沒有太多的注意事項，很多東西隻有在設計過程中才會有更深的體會。所謂紙上得來終覺淺，預知此事需躬行。

最後 ，附兩個齒輪齒條設計實例及齒輪計算表供大家參考使用：(關注公衆号Smart智造舍即可獲得)

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