齿轮齿条传动的模拟动画
齿条 是与齿轮 配合,用于传动 的一种机械零件 。分为直齿齿条和斜齿齿条,分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮 配对使用[1] 。齿轮齿条传动 是齿轮与齿条配合的传动方式。当齿轮主动时,可以将旋转运动变成直线运动;当齿条主动时,可以将直线运动变成旋转运动[2] 。齿轮齿条传动可以应用在升降机、轨道系统、汽车转向系统、机床 和执行器 的进给机构等领域[3] [4] [5] 。
形状
齿条相当于分度圆 无穷大圆柱齿轮 。这时,齿轮的分度圆、齿顶圆和齿根圆都变成了直线,齿轮就变成了齿条[6] 。齿条的齿廓为直线 (对齿面而言则为平面)而非像齿轮一样为渐开线 。齿廓的倾斜角称为齿形角,标准值为20°[7] 。齿条主要参数有齿槽宽、齿高、齿厚、齿根圆半径等。齿条的齿厚与槽宽相等。[8]
齿条的加工方法与齿轮类似,有滚齿、插齿、剃齿、磨齿、珩齿等。[9]
齿条与齿轮配合。
齿条的齿面是平的。
圆柱形的齿条
齿条与齿轮轴
應用
齒條傳動原理
齒條傳動用於轉向系統
齒輪和齒條嚙合時,齒輪旋轉 的同時,齒條作直線運動。當直線運動的行程超過2米,考慮到經濟性,就可以選用齒輪齒條傳動。齒輪齒條可以在較髒的環境中使用,傳遞較大的軸向力。齒條能夠傳遞的軸向力 的大小與潤滑 是否充分、受力是否均勻、運動速度 大小以及安全係數 有關。[10]
與螺桿 相比,齒輪齒條傳動的效率 較高,但製造精度 不高時,傳動平穩性 和準確性 較差。[11]
轉向機構
在汽車轉向機構中,方向盤轉動時可帶動小齒輪轉動,這個小齒輪與一條齒條相嚙合,帶動齒條左右直線運動,從而推動轉向輪左右擺動,從而實現轉向功能。與行星輪轉向相比,齒輪齒條轉向結構簡單、成本低,轉向力和路感傳遞直接[12] 。因此,轎車 上基本都採用齒輪齒條轉向,而只有在運動型多用途車 上才可看到迴圈球 式轉向[13]
。
升降機構
齒輪齒條傳動可以應用於升降機構[14] 。與液壓傳動相比,不僅行程長,而且還有節能、結構簡單、維修方便等優點[15] 。Schneeberger公司可以生產單根長度為3米的齒條,齒條可以對接使用,以達到更長的行程[16] 。當對接使用時,為保證相鄰齒條結合處的齒距精度,需要在齒條結合面之前留有0.5毫米左右的間隙[17] 。
齒輪齒條可以在較髒的環境中使用。
齒輪齒條傳動中的鎖緊機構
齒軌鐵路
齒軌鐵路在普通路軌 中間的軌枕 上,另外放置一條特別的齒軌 ;機車 則配備了一個或多個齒輪 ,跟齒軌嚙合。這樣機車便能克服黏著力不足的問題,把列車拉上達坡度達48%的陡峭斜坡。[18]
参考文献
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外部链接