齿条也分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;齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面),相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮.齿条的主要特点:由于齿条齿廓为直线,所以齿廓上各点具有相同的压力角,且等于齿廓的倾斜角,此角称为齿形角,标准值为20°。与齿**线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。与齿**线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线(中线),它是计算齿条尺寸的基准线。齿条的主要参数:齿槽宽,齿**高,齿根高,齿高,齿厚,齿根圆半径等。
如果运动轨迹是直线加弧线,目前来说,适合的解决方案就是直线齿条+弧形齿条,可以实现直线运动和弧线运动的来回自由切换。目前通用的很多设计,是直线段有一套驱动系统,弧线段有另外一套驱动系统,通过PLC来控制多套驱动系统的动作,来实现直线运动和弧线运动的来回切换;这种设计,在驱动系统的设计和控制上,复杂了很多,会导致使用成本的提高。如果选择直线齿条+弧形齿条,那你只需要一套驱动系统。
一个物体要做圆周运动,如果这个物体的运动轨迹的直径比较小的话,可以通过位于中心位置的电机来驱动。但是如果直径比较大的话,克服同样的摩擦力,由于直径较大,需要电机的输出扭矩也更大;如果直径很大的话,就需要非常大的输出扭矩,而且不易控制,对电机可伺服系统的要求会很高,导致总体成本的大幅上升。这时候,就需要考虑如何让力的作用点,靠近输出扭矩的输出轴;而圆弧齿条可以很好地实现这一点:小齿轮安装在减速电机的输出轴,小齿轮驱动圆弧齿条;相对于运动轨迹的直径,小齿轮的直径大为缩小,这样就大大降低了对输出扭矩的要求。
条的设计方法
小编请齿条生产厂家的技术员来给我们说一下齿条的设计。
齿条为主动件、齿轮为从动件。
1、根据载荷确定模数m(在《机械设计手册》里查m的值)
2、确定从动件齿轮的分度圆直径D,D=mz(式中,z为齿轮的齿数)
3、齿轮的齿数需要根据载荷的扭矩、结构来综合考虑,扭矩大时,齿轮的齿数可选大一点,这样的齿轮直径就大一点,反之可以将直径做得小一点。记住上面这个关键的公式:D=mz,这是一个重要的公式。