齒輪齒條機構傳動裝置

A. 齒輪傳動是什麼

1齒輪傳動類型齒輪機構是現代機械中應用最廣泛的傳動機構，齒輪傳動具有傳遞圓周速度和功率大、傳動比恆定、效率高、壽命長和可以傳遞空間兩軸間的運動等特點。齒輪傳動應用范圍廣泛，類型較多。按照齒輪傳動時的相對運動不同，可將齒輪分為平面齒輪機構和空間齒輪機構兩大類；按齒輪嚙合方式不同，可分為內嚙合與外嚙合兩種；按齒輪結構與形狀不同，可分為圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸桿蝸輪等，如圖1-40所示。

與齒輪傳動相比，蝸桿傳動有很多不同點，其傳動比很大、工作平穩、可以自鎖，但效率低。蝸桿傳動常用於兩軸交錯、傳動比較大、傳遞功率不太大或間歇工作的場合。此外，蝸桿傳動常用在卷揚機等起重機械中，起安全保護作用。

圖1-40齒輪傳動類型

2軸系部件

實際機械存在大傳動比、變速、變向要求，需要若干齒輪相互配合才能完成。將一系列齒輪組成的傳動系統稱為軸系。將軸系置於封閉系統內的機構稱為減速器，減速器是將高速運動（通常為旋轉運動）轉換為低速運動的一種傳動裝置，如圖1-41所示為一種齒輪減速器軸系部件，是減速器的核心部分。

圖1-43滾動體的類型

B. 齒輪齒條式轉向器優缺點

1、優點

結構簡單、緊湊，剛度大，成本低廉，轉向靈敏，正、逆襲率都高，體積小，便於布置，而且特別適合於與燭式懸架和麥弗遜懸架配用，還可以直接帶動橫拉桿，簡化轉向傳動機構。

2、缺點

因逆效率高(60%～70%)，汽車在不平路面上行駛時，發生在轉向輪與路面之間的沖擊力，大部分能傳至轉向盤，導致反沖，會使駕駛員精神緊張，並難以准確控制汽車行駛方向。

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轉向器的作用是把來自轉向盤的轉向力矩和轉向角進行適當的變換（主要是減速增矩），再輸出給轉向拉桿機構，從而使汽車轉向，所以轉向器本質上就是減速傳動裝置。轉向器有多種類型，如齒輪齒條式、循環球式、蝸桿曲柄指銷式，動力轉向器等。

齒輪齒條式轉向器是一種最常見的轉向器，其基本結構是一對相互嚙合的小齒輪和齒條。轉向軸帶動小齒輪旋轉時，齒條便做直線運動。

有時，靠齒條來直接帶動橫拉桿，就可使轉向輪轉向。為了衰減轉向輪擺振，往往在帶有齒輪齒條式轉向器的轉向系統中增設轉向減振器。

根據輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出；側面輸入，兩端輸出；側面輸入，中間輸出；側面輸入，一端輸出。

根據齒輪齒條式轉向器和轉向梯形相對前軸位置的不同，齒輪齒條式轉向器在汽車上有四種布置形式：轉向器位於前軸後方，後置梯形；轉向器位於前軸後方，前置梯形；轉向器位於前軸前方，後置梯形；轉向器位於前軸前方，前置梯形。

齒輪齒條式轉向器廣泛應用於微型、普通級、中級和中高級轎車上，甚至在高級轎車上也有採用的。裝載量不大、前輪採用獨立懸架的貨車和客車有些也用齒輪齒條式轉向器。

C. 齒輪齒條的基本知識與應用

齒條的分類可以按照齒形、齒輪外形、齒線形狀、製造工藝等方法分類。
1、齒輪按其外形分為圓柱齒輪、直齒、斜齒；
2、按齒線形狀齒輪分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪；
3、按工藝可分為淬火、調質、研磨、銑齒、磨齒，可根據需求發黑處理

齒條的精度模數
目前精度等級參考德國標准，1-13級精度。我們在應用中一般採用6級齒條。模數標准齒條規格，其中8級是軟齒，9級是銑齒。
材質是C45碳鋼，在自動化機器人、龍門加工中心、激光切割機、鋁型材，木工加工中心，桁架第七軸等領域都有著廣泛應用。這樣齒條一般要求精度高，定位準確，運行穩定

故障現象：
噪音變大
可能原因有齒輪傳動裝置損壞、齒輪齒條安裝錯誤或是潤滑失效。
其補正措施有檢查齒輪傳動裝置、參照安裝步驟檢查、檢查潤滑系統。

工作穩定升高
可能原因有設計不合理、齒輪傳動裝置過熱或是環境溫度過高。
其補正措施有檢查設計參數、檢查傳動裝置，必要時增加散熱設備、增加足夠冷卻

潤滑油泄露
可能原因有潤滑劑量過高、泄露。
補正措施有除去多餘潤滑油，修正潤滑頻率和劑量，或是檢查齒輪傳動裝置和潤滑系統

齒輪出現摩擦裂紋
可能原因有潤滑不良、環境不良、潤滑油錯誤、磁性影響。
其補正措施有修正潤滑頻率和劑量，建議使用自動潤滑系統、使用環境應保持清潔與乾燥，不可讓齒條受到外部環境影響、使用潤滑油不當、確認齒輪與齒條不具有磁性

齒輪斷裂
可能原因有過載、設備碰撞、齒面發現點蝕、潤滑不良、平行度或垂直度不良。
其補正措施有檢查設計參數、確保設備運行范圍內沒有異物，緊急停止裝置正常，按照規定運行設備、保證運轉范圍內有良好的潤滑、重新確認齒條安裝位置的准確性

D. 做一個齒輪齒條傳動機構，我現在是用減速機帶動齒輪，齒輪動，齒條不動

知道了「齒輪每分鍾的行走速度」，就知道了齒輪分度圓的線速度；知道了「減速機的輸出速度」，就知道了齒輪的轉速（角速度）。根據這兩個速度，就可以算出齒輪分度圓半徑，從而確定齒輪的模數和齒數。齒輪模數確定了，齒條就很容易設計、計算出來了。
這是個「行走」裝置哈？！

E. 齒輪傳動的工作原理是什麼

齒輪傳動的原理：即一對相同模數（齒的形體）的齒輪相來互嚙合將動力由甲軸版傳送給乙軸，以完成權動力傳遞。

齒輪傳動是指由齒輪副傳遞運動和動力的裝置，它是現代各種設備中應源用最廣泛的一種機械傳動方式。齒輪傳動是靠齒與齒的嚙合進行工作的，輪齒是齒輪直接參與工作的部分，所以齒輪的失效主要發生在輪齒上。百主要的失效形式有輪齒折斷、齒面點蝕、齒面磨損、齒面膠合以及塑性變形等。

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齒輪傳動的特點

1、傳動精度高。度現代常用的漸開線齒輪的傳動比准確、恆定不變。這不但對精密機械與儀器是關鍵要求，也是高速重載下減輕動載荷、實現平穩傳動的重問要條件。

2、適用范圍寬。齒輪傳動傳遞的功率范圍極寬，可以從0.001W到60000kW；圓周速度可以很低，也可高達150m/s，帶傳動、鏈傳動均難以比擬。

3、可以實現平行軸、相交軸、交錯軸等空間任意兩軸間的傳動，這也是帶傳動、鏈傳動做不到的。

4、使用壽命長，傳動效率較高。

5、對環境條件要求較嚴，除少數低速答、低精度的情況以外，一般需要安置在箱罩中防塵防垢，還需要重視潤滑。

F. 機床的機械傳動副都有哪些結構組成

從傳動副講起——普通機床的機械傳動副，一般有以下幾種：
1、帶傳動：靠摩擦力傳動除同步齒形帶外、結構簡單、製造容易、成本低，在過載中會打滑，能起到過載保護作用。帶傳動缺點是有滑動，不能用在速比要求准確的場合。應用舉例：主電機驅動車床主軸。
2、齒輪傳動：結構簡單、緊湊，能傳遞較大的扭矩，能適應變轉速、變載荷工作，應用最廣。它的缺點是線速度不能過高。齒輪傳動是目前機床中應用最多的一種傳動方式。應用舉例：大扭矩主軸傳動機構。
3、蝸輪蝸桿傳動：蝸桿為主動件，將其轉動傳給蝸輪。這種傳動方式只能是蝸桿帶動蝸輪轉，反之則不可能。應用舉例：卧式銑床工作台旋轉機構。
4、齒輪齒條傳動：齒輪作旋轉運動，齒條則作相應的直線移動。應用舉例：重型龍門進給軸驅動。
5、螺紋傳動：螺旋傳動，利用螺桿和螺母的嚙合來傳遞動力和運動的機械傳動。主要用於將旋轉運動轉換成直線運動，將轉矩轉換成推力。應用舉例：絲杠傳動，普車用來車螺紋。
常用的數控機床傳動副包含以上五種經過長期沉澱的傳動副，隨著科技的進步，數控機床開始追求高速，高精度，高剛性，隨之誕生了一批先進的傳動副。
1、電主軸：電主軸的出現使高速數控機床主傳動系統取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床的「零傳動」。
2、直線電機：是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一台旋轉電機按徑向剖開，並展成平面而成。包括現在有部分卧式加工中心的旋轉工作台也採用了電機直驅的方式。
3、彈性聯軸器：這個比較傳統，彈性聯軸器運用平行或螺旋切槽系統來適應各種偏差和精確傳遞扭矩。彈性聯軸器通常具備良好的性能而且有價格上的優勢，在很多步進、伺服系統實際應用中，彈性聯軸器是首選的產品。一體成型的設計使彈性聯軸器實現了零間隙地傳遞扭矩。
4、滾子凸輪機構：凸輪分割器是實現間歇運動的機構，具有分度精度高、運轉平穩、傳遞扭矩大、定位時自鎖、結構緊湊、體積小、噪音低、高速性能好、壽命長等顯著特點。應用與工作台交換或者換刀機構。