7第七节传动机构（2）齿轮齿条、蜗杆和俯仰云台

RC第七节传动机构（2）齿轮齿条、蜗杆和俯仰云台主讲人：张明浩齿轮传动2齿轮传动是一种通过齿轮间的啮合来传递运动和动力的机械传动方式。齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，例如汽车、机床、航空航天设备等。以下是齿轮传动的基本介绍和特点：齿轮传动的基本组成：齿轮（Gear）：传递运动和动力的主要部件，通常成对使用。根据齿轮的形状和啮合方式，齿轮可以分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等多种类型。轴（Shaft）：支撑齿轮并传递扭矩的轴。轴承（Bearing）：支撑轴并减少摩擦。机壳（Housing）：保护和固定齿轮传动装置。齿轮传动的特点：高效率：常用的机械传动中，以齿轮传动的效率为最高，一般在95%以上，特别适合于需要高效率传动的场合。传动精度高：齿轮传动的传动比精确可靠性好：齿轮传动的结构简单，易于维护，使用寿命长。适用范围广：可以用于传递高扭矩和高转速的场合，适用范围广泛。结构紧凑：齿轮传动可以设计得很紧凑，适用于空间有限的机械设备中。传动平稳：尤其是斜齿轮传动，啮合过程连续，传动平稳，噪音小。齿轮传动3齿轮传动的分类根据齿轮的齿形：直齿轮（SpurGear）斜齿轮（HelicalGear）锥齿轮/伞齿轮（BevelGear）滚轮齿轮蜗轮蜗杆（WormGear）根据齿轮的轴线关系：平行轴齿轮传动交叉轴齿轮传动相交轴齿轮传动齿轮传动4齿轮的失效形式：折断、齿面磨损、点蚀、胶合、塑性形变折断①弯曲应力过大——类悬臂→力臂过大：弯曲应力≤许用应力（可查）②断裂处主要发生于形状突变位置解决方式：换材料、改工艺、齿轮过渡设计、更换齿轮类型（提高啮合的重合度）、正变位齿轮磨损：小颗粒粘在齿面上了，Rc中比较常见→导致虚位或折断解决方式：换材料（齿硬、粗糙度：玻纤、碳纤→BOM）、润滑塑性形变：超过屈服极限，Rc中很少碰到我们的齿轮会用到的材料：3D打印件X少用、玻纤板、碳纤板、POM、铝合金、钢齿轮传动5齿轮的主要参数：(1)我们来决定的参数m模数：在强度允许下尽可能小z齿数r齿轮半径=mza中心距：=r1+r2=m(z1+z2)满足使用要求下尽可能小u齿数比=主动轮齿数/从动轮齿数 i传动比b齿宽：在轴向上的长度(2)一般既定的参数齿形及其参数、齿厚s、一般不进行变位加工(即x=0)、齿高h齿轮传动6齿轮设计机构:俯仰角和偏航角机构、对中齿轮齿条夹爪、简单夹爪(only两个齿轮旋转一)等等①由已有空间→确定中心距a：针对设计对象，

如夹取的物体，俯仰的被承载物体通常已知或大概知道尺寸②要求非常低的设计→在RC中直接以经验确定即可，m取1.5-3，单级传动一般u≤6-8；以所需要的T、w和我们拥有的电机确定u（或者是i）③对传动精度要求高的设计→尽可能按照常规设计原则m尽可能取小确保啮合的重合度：

初步确定模数时，一般对于软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS)外啮合传动m＝(0.007～0.02)a

对于硬齿面齿轮(齿面硬度＞350HBS)外啮合传动m＝(0.016～0.0315)a；

载荷平稳，中心距大时取小值，反之取大值。开式齿轮传动m＝0.02a左右产生虚位→就换加工商、改小模数、增加1个齿数齿轮传动7齿轮设计机构:认真计算先有谁？后有谁？机构设计的预留空间、工况等两个设计准则：由《机械设计》教材指出(P200)，一般齿轮传动通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度进行设计P214一般先预设齿轮模数、电机，随后再根据实际情况对疑虑点校核，最后确定模数、电机。RC补之前漏录的连杆计算主讲人：张明浩[x-bcos(wt)]^2+[bsin(wt)-e]^2=c^2,θ=wt只有w和x是未知数，x由气缸状态决定项目经历Projects&Experiences[x-bcos(wt)]^2+[bsin(wt)-e]^2=c^2,θ=wt只有w和x是未知数，x由气缸状态决定项目经历Projects&Experiences[x-bcos(wt)]^2+[bsin