齿条

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。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。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。

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。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°。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。

齿条的加工方法与齿轮类似,有滚齿、插齿、剃齿、磨齿、珩齿等。

應用
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。

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。

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。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式轉向

升降機構
齒輪齒條傳動可以應用於升降機構。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。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。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。

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。

參考資料
外部链接
*. HolTech Antriebstechnik GmbH & Co. KG
*齿条计算 [http://www.holtech-antriebstechnik.de/berechnung-stirnraeder-zahnstangen-modul-1 BERECHNUNG & AUSWAHL FÜR RITZEL-ZAHNSTANGEN-ANTRIEBE GERADE VERZAHNT]

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