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齿轮比和接触比的计算方法

时间：2020/9/23 11:25:14 浏览次数：9584 字体：大中小

初次进入齿轮世界时，您可能会遇到几个术语：齿轮比和接触比。您不必知道如何计算齿轮比来选择合适的齿轮比，就可以在产品说明中找到它，但是了解它的工作原理将使您的选择更加明确。
一、根据齿轮轴的方向，存在三个主要的祖列：
1.平行轴列：齿平行于轴

在大多数情况下，当有人听到“齿轮”一词时，就会想到一个简单的正齿轮。支线类型广泛应用于各行各业，并且最容易在市场上找到所有尺寸的支线。
2.螺旋线

带有螺旋齿的圆柱齿轮（与齿轮的旋转轴线成一定角度）比正齿轮可承受更大的负载力，但效率较低。在运动过程中，两个斜齿轮之间存在滑动接触，这会产生齿轮轴的轴向推力并增加热量。
3.齿轮齿条

这是由正齿轮（小齿轮）组成的线性齿轮（齿条）。小齿轮的旋转驱动引起齿条的线性运动。驱动齿条会导致小齿轮旋转。该系统是将旋转运动转换为线性运动并反向转换的最简单的工具。您可以在此处阅读有关线性驱动器及其优势的更多信息。
4.内齿轮

这是另一个圆柱形的，但这里的齿在环内。根据经验，这些齿轮存在于行星机构中。由于这种设计，行星驱动器的振动和损耗很小。旋转稳定性提高了机芯的可靠性和可重复性。行星传动比其他系统提供更高的效率和准确性。
二、相交轴系：齿轮轴在某个点处相交
1.斜角

在锥齿轮中，轴的轴线相交。通常，轴之间的角度为90度，但火车也存在其他角度（0度和180度除外）。这种角度灵活性使我们可以广泛使用斜角系统来改变力的方向。例如，从水平到垂直。根据齿的形状和数量，有斜切，螺旋和直锥齿轮。
三、非平行轴系统：
1.蜗轮

蜗轮组由一个普通的正齿轮（蜗轮）和一个有一个齿的齿轮（蜗轮）组成，但是这个齿就像一个螺纹。车轮和齿轮的运动是滑动和滚动动作的混合。滑动会产生摩擦和热量，从而使列车的效率降低多达50％。同时，这种类型的啮合可确保非常安静的性能，这使蠕虫适合在应将噪声降至最低的环境中使用。即使效率相对较低，蜗轮蜗杆也能提供很高的减速比。
2.螺丝

螺杆传动机构是一对交叉的斜齿轮，它们在垂直但不相交的轴之间传递运动和动力。它们在交互过程中没有标准的滚动运动，而是螺旋运动（这就是螺旋运动的原因）。
齿轮比
每种提到的列车类型都有其优点或缺点，但啮合齿轮的主要参数仍然是传动比。由于火车中的每个部分都有不同的齿数，因此每个齿轮都以不同的速度旋转。齿轮比显示出这种差异。
了解机器人项目中的比例对于以下方面至关重要：
查找驱动齿轮的转速。
达到速度和扭矩平衡。如果传动比为1：1，则扭矩量相同，速度相同。例如，以1：4的比率，您将获得更少的扭矩，但获得更快的速度。比例为4：1时，您可以降低速度，但可以提高扭矩。
最佳伺服电机尺寸。如果电动机惯性相对于负载惯性而言过高，则电动机会更大，这意味着它比生产电动机所需的成本昂贵，并且电动机消耗的能量超过了应用所需的能量。
最小化错误并提高准确性。理想的齿轮比是能够产生最大加速度而不会使系统不稳定，过热或不准确的最低惯性。
如何计算齿轮比？
让我们从只有两个啮合齿轮的最简单的齿轮系开始。附在电动机轴上的第一齿轮称为“驱动器”。连接到负载轴齿轮的第二个齿轮是“从动”齿轮。
计算每个零件上的齿数。在我们的示例中，较小的驱动器有21个齿，从动器有28个齿。此外，当我们谈论正齿轮时，齿数较多的称为“齿轮”，而齿数较少的称为“小齿轮”。
用从动齿轮齿数除以驱动齿轮齿数。在我们的示例中，它是28/21或4：3。该齿轮比表明，较小的驱动器齿轮必须旋转1.3倍，以使较大的从动齿轮转一整圈。
现在，保持冷静并振作精神：高数字齿轮比称为“低速齿轮”。低数字齿轮比是“高齿轮”。低速档会导致快速加速，适用于小型发动机。高导致更好的巡航和更高的最高速度，因此它们适用于功率更大的发动机。
齿轮
但是，如果系统包含两个以上的元素怎么办？中间齿轮或所谓的“空转轮”用于保持或改变旋转方向，
您可以将比率公式应用于每对车轮，但实际上并不需要这样做。火车上有惰轮，最终传动比是驾驶员与从动轮之间的比率，为便于计算，您可以使用此Lego Online比率计算器。
接触率
选择齿轮时的另一个重要参数是接触比。它表示同时啮合的齿数。如果有多个齿接触，则可以分担负载，并且可以延长机构的使用寿命。
了解机器人项目中的接触率对于以下方面至关重要：
扭矩：更多的齿接触=该机构传递并承受更大的扭矩。
刚度：更高的接触比=更少的刚度变化。这意味着较小的齿偏斜和传动误差。
准确性：更高的接触比=良好的准确性，更少的错误以及统一的系统性能。

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