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齒輪齒條傳動計算方法

行業新聞|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運動變為齒條的來回運動,或是將齒條的來回運動變為齒輪的旋轉運動。 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、日常生活眾都有廣泛應用。 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內容吧。


 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,那么齒輪的節圓是和分度圓不重合的。 目前一般客戶能找到的齒條設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。 此時齒輪的節圓就是齒輪壓力角與齒條壓力角一樣時對應的齒輪圓直徑。


 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)

驅動力(豎直):F=mg+ma(豎直傳動不需要考慮摩擦力)

驅動力(水平):F=mg+ma(為安全系數)

加速力矩:T=Fr(r為齒輪分度圓半徑)

齒輪齒條配合計算方法.jpg

齒條模數和齒距計算

一、直齒條模數和齒距的算法

1、模型m=齒距p圓周率

2、齒距p=模數m圓周率

3、嚙金中線Ho=齒條高HK模數m

二、斜齒條模數和齒距的算法

1、模數m=齒距p(圓周率三角函數cosB)

2、齒距p=模數m(圓周率三角函數cosB)

3、嚙合中線Ho=齒條高Hk模數m注標準斜齒條角度19.5283度(19度31分42秒),三角函數cosB=0.9424764995。


 三、直齒輪模數和齒距的算法

1、分度圓直徑技術Do=齒數Z模數m

2、直徑計算Dk=(齒數Z模數m)(模數m2)

3、齒輪轉一圈周長計算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、斜齒輪模數和齒距的算法

1、分度圓直徑計算Do=(齒數Z模數m)三角函數cosB

2、直徑計算Dk=((齒數Z模數m)三角函數cosB)+(模數m2)

3、齒輪轉一圈周長計算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和齒距的計算公式,僅供參考了解,因為具體產品選型的時候,技術人員會協助處理好。


 一、齒輪傳動比計算


傳動比t=Z2Z1=n1n2

主動齒輪的轉速n1=800rpm

從動齒輪的轉速n2=400rpm

主動齒輪的齒數Z1=20

被動齒輪的齒數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比,也等于主動齒輪與被動齒輪的轉速比


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、22為分度線到齒條底部高度,直齒分度圓直徑=齒數x模數、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計機器的重要環節、我們提供齊全的產品組合、可以根據自己對平穩運行、定位精度、進給力、安裝便利等要求選擇適合應用的齒輪齒條、我們有經濟型和精密型系列線性系統挑選、參數完美匹配您的系統、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、設計齒輪齒條結構時中心距是一個重要參數、需要后期調試工程師不斷的進行修正來達到我們器械的要求精度、設計時安裝板應當留有調試余量。 


四、以直齒為例旋轉一周時在齒條上運動的距離、如:模2,20齒,齒輪旋轉一周的距離為40mm。 

齒條的模數計算:齒距=模數3.14.

經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,無異動振動,研磨齒條的齒面高速移動穩定。 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、機器人自動化領域。


齒輪齒條在傳動中會經常使用到,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有負載、加速度等外力影響之外,還需要計算齒條齒距、模數等齒條的選用參數。關于這些參數都會在選型過程中由技術根據需求進行相關的選型計算的。更多齒輪齒條相關知識可以關注深圳維動!



文章標簽齒輪齒條傳動計算 齒條計算公式

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