行業(yè)新聞|2022-11-08| 深圳維動自動化
齒輪齒條的工作原理是將齒輪的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)辇X條的來回運動，或是將齒條的來回運動變?yōu)辇X輪的旋轉(zhuǎn)運動。 齒輪齒條是相互嚙合的機械零件，在機械傳動甚至機械行業(yè)、日常生活眾都有廣泛應(yīng)用。 齒輪齒條傳動精度是由齒輪齒條嚙合面間隙決定的。 齒輪齒條傳動中是怎樣計算的呢？一起了解一下齒輪和齒條的傳動計算相關(guān)內(nèi)容吧。
齒輪與齒條的嚙合實際上是齒輪的分度圓與齒條的分度線相切。 齒輪的分度圓壓力角是20度，使用20度壓力角的齒條來說，他們的節(jié)圓是和分度圓重合的。 但是如果齒輪的分度圓壓力角是20度，但是我們使用15度壓力角的齒條來配對，那么齒輪的節(jié)圓是和分度圓不重合的。 目前一般客戶能找到的齒條設(shè)計資料都是要求齒條壓力角等于齒輪分度圓壓力角。 但是也有很多場合我們會使用不等于齒輪分度圓壓力角的齒條。 此時齒輪的節(jié)圓就是齒輪壓力角與齒條壓力角一樣時對應(yīng)的齒輪圓直徑。
齒輪和齒條配合計算所需部分公式：加速度：a=vt（v取負載運動時最高速度）
驅(qū)動力（豎直）：F=mg+ma（豎直傳動不需要考慮摩擦力）
驅(qū)動力（水平）：F=mg+ma（為安全系數(shù)）
加速力矩：T=Fr（r為齒輪分度圓半徑）
齒條模數(shù)和齒距計算
一、直齒條模數(shù)和齒距的算法
1、模型m=齒距p圓周率
2、齒距p=模數(shù)m圓周率
3、嚙金中線Ho=齒條高HK模數(shù)m
二、斜齒條模數(shù)和齒距的算法
1、模數(shù)m=齒距p（圓周率三角函數(shù)cosB）
2、齒距p=模數(shù)m（圓周率三角函數(shù)cosB）
3、嚙合中線Ho=齒條高Hk模數(shù)m注標準斜齒條角度19.5283度（19度31分42秒），三角函數(shù)cosB=0.9424764995。
三、直齒輪模數(shù)和齒距的算法
1、分度圓直徑技術(shù)Do=齒數(shù)Z模數(shù)m
2、直徑計算Dk=（齒數(shù)Z模數(shù)m）（模數(shù)m2）
3、齒輪轉(zhuǎn)一圈周長計算Z=分度圓直徑Do圓周率
注：齒輪中心點到齒條底面安裝中心距算法安裝中心距Hb=（分度圓直徑Do2）+嚙合中線Ho。
四、斜齒輪模數(shù)和齒距的算法
1、分度圓直徑計算Do=（齒數(shù)Z模數(shù)m）三角函數(shù)cosB
2、直徑計算Dk=（（齒數(shù)Z模數(shù)m）三角函數(shù)cosB）+（模數(shù)m2）
3、齒輪轉(zhuǎn)一圈周長計算Z=分度圓直徑Do圓周率注齒輪中心點到齒條底面安裝中心距算法安裝中心距Hb=（分度圓直徑Do2）+嚙合中線Ho。
以上就是齒輪齒條模數(shù)和齒距的計算公式，僅供參考了解，因為具體產(chǎn)品選型的時候，技術(shù)人員會協(xié)助處理好。
一、齒輪傳動比計算
傳動比t=Z2Z1=n1n2
主動齒輪的轉(zhuǎn)速n1=800rpm
從動齒輪的轉(zhuǎn)速n2=400rpm
主動齒輪的齒數(shù)Z1=20
被動齒輪的齒數(shù)Z2=40
傳動比t=Z2Z1=n1n2=4020=800400=2
也就是說傳動比等于被動齒輪與主動齒輪的齒數(shù)比，也等于主動齒輪與被動齒輪的轉(zhuǎn)速比
齒輪齒條嚙合中心距：
一、齒輪齒條嚙合的中心距計算有固定的公式：
直齒如下：直齒分度圓半徑+齒條分度線、公式：a=h+d2、h為分度線高度，以模2齒條為例：齒條高度x齒條寬度=24mmx24mm、分度線高度=24mm2mm=22。
2為齒條模數(shù)、22為分度線到齒條底部高度，直齒分度圓直徑=齒數(shù)x模數(shù)、如M2Z20、分度圓直徑為d=2x20=40、402=20、中心距22+20=42。
二、找到合適的齒輪齒條是設(shè)計機器的重要環(huán)節(jié)、我們提供齊全的產(chǎn)品組合、可以根據(jù)自己對平穩(wěn)運行、定位精度、進給力、安裝便利等要求選擇適合應(yīng)用的齒輪齒條、我們有經(jīng)濟型和精密型系列線性系統(tǒng)挑選、參數(shù)完美匹配您的系統(tǒng)、如齒輪齒條能夠承受的最大扭矩和齒輪齒條的嚙合間隙等等。
三、設(shè)計齒輪齒條結(jié)構(gòu)時中心距是一個重要參數(shù)、需要后期調(diào)試工程師不斷的進行修正來達到我們器械的要求精度、設(shè)計時安裝板應(yīng)當留有調(diào)試余量。
四、以直齒為例旋轉(zhuǎn)一周時在齒條上運動的距離、如：模2，20齒，齒輪旋轉(zhuǎn)一周的距離為40mm。
齒條的模數(shù)計算：齒距=模數(shù)3.14.
經(jīng)過齒輪在齒條上滾動的速度，可以計算出運動部件的移動速度。
V=3.14mz.n。
通過移動速度V和設(shè)備的移動速度相匹配。
精密齒條的加工工藝分為：銑齒，磨齒等。
精度等級分別為，6級，6S級，8級、9級。 研磨齒條整體齒節(jié)線誤差小于0.025mm。 磨齒齒條的推力從10000N-200000N不等。 磨齒齒條的齒面粗糙度小于Ra0.8，因此移動噪音很小，小于45分貝，磨齒齒條的齒距誤差小于0.005mm，運動非常平穩(wěn)，無異動振動，研磨齒條的齒面高速移動穩(wěn)定。 磨齒齒條強度高，加速度大，齒條表面做防銹處理。 精密研磨齒條廣泛用于機床、激光切割機、龍門加工、機器人自動化領(lǐng)域。
齒輪齒條在傳動中會經(jīng)常使用到，并會搭配減速機等傳動件配合使用。在選型過程中需要計算的參數(shù)有負載、加速度等外力影響之外，還需要計算齒條齒距、模數(shù)等齒條的選用參數(shù)。關(guān)于這些參數(shù)都會在選型過程中由技術(shù)根據(jù)需求進行相關(guān)的選型計算的。更多齒輪齒條相關(guān)知識可以關(guān)注深圳維動！
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