齿轮齿条机构传动装置

A. 齿轮传动是什么

1齿轮传动类型齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，齿轮传动具有传递圆周速度和功率大、传动比恒定、效率高、寿命长和可以传递空间两轴间的运动等特点。齿轮传动应用范围广泛，类型较多。按照齿轮传动时的相对运动不同，可将齿轮分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两大类；按齿轮啮合方式不同，可分为内啮合与外啮合两种；按齿轮结构与形状不同，可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等，如图1-40所示。

与齿轮传动相比，蜗杆传动有很多不同点，其传动比很大、工作平稳、可以自锁，但效率低。蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。此外，蜗杆传动常用在卷扬机等起重机械中，起安全保护作用。

图1-40齿轮传动类型

2轴系部件

实际机械存在大传动比、变速、变向要求，需要若干齿轮相互配合才能完成。将一系列齿轮组成的传动系统称为轴系。将轴系置于封闭系统内的机构称为减速器，减速器是将高速运动（通常为旋转运动）转换为低速运动的一种传动装置，如图1-41所示为一种齿轮减速器轴系部件，是减速器的核心部分。

图1-43滚动体的类型

B. 齿轮齿条式转向器优缺点

1、优点

结构简单、紧凑，刚度大，成本低廉，转向灵敏，正、逆袭率都高，体积小，便于布置，而且特别适合于与烛式悬架和麦弗逊悬架配用，还可以直接带动横拉杆，简化转向传动机构。

2、缺点

因逆效率高(60%～70%)，汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能传至转向盘，导致反冲，会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车行驶方向。

(2)齿轮齿条机构传动装置扩展阅读

转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换（主要是减速增矩），再输出给转向拉杆机构，从而使汽车转向，所以转向器本质上就是减速传动装置。转向器有多种类型，如齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式，动力转向器等。

齿轮齿条式转向器是一种最常见的转向器，其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。

有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。为了衰减转向轮摆振，往往在带有齿轮齿条式转向器的转向系统中增设转向减振器。

根据输入齿轮位置和输出特点不同，齿轮齿条式转向器有四种形式：中间输入，两端输出；侧面输入，两端输出；侧面输入，中间输出；侧面输入，一端输出。

根据齿轮齿条式转向器和转向梯形相对前轴位置的不同，齿轮齿条式转向器在汽车上有四种布置形式：转向器位于前轴后方，后置梯形；转向器位于前轴后方，前置梯形；转向器位于前轴前方，后置梯形；转向器位于前轴前方，前置梯形。

齿轮齿条式转向器广泛应用于微型、普通级、中级和中高级轿车上，甚至在高级轿车上也有采用的。装载量不大、前轮采用独立悬架的货车和客车有些也用齿轮齿条式转向器。

C. 齿轮齿条的基本知识与应用

齿条的分类可以按照齿形、齿轮外形、齿线形状、制造工艺等方法分类。
1、齿轮按其外形分为圆柱齿轮、直齿、斜齿；
2、按齿线形状齿轮分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮；
3、按工艺可分为淬火、调质、研磨、铣齿、磨齿，可根据需求发黑处理

齿条的精度模数
目前精度等级参考德国标准，1-13级精度。我们在应用中一般采用6级齿条。模数标准齿条规格，其中8级是软齿，9级是铣齿。
材质是C45碳钢，在自动化机器人、龙门加工中心、激光切割机、铝型材，木工加工中心，桁架第七轴等领域都有着广泛应用。这样齿条一般要求精度高，定位准确，运行稳定

故障现象：
噪音变大
可能原因有齿轮传动装置损坏、齿轮齿条安装错误或是润滑失效。
其补正措施有检查齿轮传动装置、参照安装步骤检查、检查润滑系统。

工作稳定升高
可能原因有设计不合理、齿轮传动装置过热或是环境温度过高。
其补正措施有检查设计参数、检查传动装置，必要时增加散热设备、增加足够冷却

润滑油泄露
可能原因有润滑剂量过高、泄露。
补正措施有除去多余润滑油，修正润滑频率和剂量，或是检查齿轮传动装置和润滑系统

齿轮出现摩擦裂纹
可能原因有润滑不良、环境不良、润滑油错误、磁性影响。
其补正措施有修正润滑频率和剂量，建议使用自动润滑系统、使用环境应保持清洁与干燥，不可让齿条受到外部环境影响、使用润滑油不当、确认齿轮与齿条不具有磁性

齿轮断裂
可能原因有过载、设备碰撞、齿面发现点蚀、润滑不良、平行度或垂直度不良。
其补正措施有检查设计参数、确保设备运行范围内没有异物，紧急停止装置正常，按照规定运行设备、保证运转范围内有良好的润滑、重新确认齿条安装位置的准确性

D. 做一个齿轮齿条传动机构，我现在是用减速机带动齿轮，齿轮动，齿条不动

知道了“齿轮每分钟的行走速度”，就知道了齿轮分度圆的线速度；知道了“减速机的输出速度”，就知道了齿轮的转速（角速度）。根据这两个速度，就可以算出齿轮分度圆半径，从而确定齿轮的模数和齿数。齿轮模数确定了，齿条就很容易设计、计算出来了。
这是个“行走”装置哈？！

E. 齿轮传动的工作原理是什么

齿轮传动的原理：即一对相同模数（齿的形体）的齿轮相来互啮合将动力由甲轴版传送给乙轴，以完成权动力传递。

齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，它是现代各种设备中应源用最广泛的一种机械传动方式。齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的，轮齿是齿轮直接参与工作的部分，所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。百主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。

(5)齿轮齿条机构传动装置扩展阅读

齿轮传动的特点

1、传动精度高。度现代常用的渐开线齿轮的传动比准确、恒定不变。这不但对精密机械与仪器是关键要求，也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重问要条件。

2、适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽，可以从0.001W到60000kW；圆周速度可以很低，也可高达150m/s，带传动、链传动均难以比拟。

3、可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动，这也是带传动、链传动做不到的。

4、使用寿命长，传动效率较高。

5、对环境条件要求较严，除少数低速答、低精度的情况以外，一般需要安置在箱罩中防尘防垢，还需要重视润滑。

F. 机床的机械传动副都有哪些结构组成

从传动副讲起——普通机床的机械传动副，一般有以下几种：
1、带传动：靠摩擦力传动除同步齿形带外、结构简单、制造容易、成本低，在过载中会打滑，能起到过载保护作用。带传动缺点是有滑动，不能用在速比要求准确的场合。应用举例：主电机驱动车床主轴。
2、齿轮传动：结构简单、紧凑，能传递较大的扭矩，能适应变转速、变载荷工作，应用最广。它的缺点是线速度不能过高。齿轮传动是目前机床中应用最多的一种传动方式。应用举例：大扭矩主轴传动机构。
3、蜗轮蜗杆传动：蜗杆为主动件，将其转动传给蜗轮。这种传动方式只能是蜗杆带动蜗轮转，反之则不可能。应用举例：卧式铣床工作台旋转机构。
4、齿轮齿条传动：齿轮作旋转运动，齿条则作相应的直线移动。应用举例：重型龙门进给轴驱动。
5、螺纹传动：螺旋传动，利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动，将转矩转换成推力。应用举例：丝杠传动，普车用来车螺纹。
常用的数控机床传动副包含以上五种经过长期沉淀的传动副，随着科技的进步，数控机床开始追求高速，高精度，高刚性，随之诞生了一批先进的传动副。
1、电主轴：电主轴的出现使高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。
2、直线电机：是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。包括现在有部分卧式加工中心的旋转工作台也采用了电机直驱的方式。
3、弹性联轴器：这个比较传统，弹性联轴器运用平行或螺旋切槽系统来适应各种偏差和精确传递扭矩。弹性联轴器通常具备良好的性能而且有价格上的优势，在很多步进、伺服系统实际应用中，弹性联轴器是首选的产品。一体成型的设计使弹性联轴器实现了零间隙地传递扭矩。
4、滚子凸轮机构：凸轮分割器是实现间歇运动的机构，具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等显著特点。应用与工作台交换或者换刀机构。