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[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
编辑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]
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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
应用
编辑
齿轮和齿条啮合时，齿轮旋转的同时，齿条作直线运动。当直线运动的行程超过2米，考虑到经济性，就可以选用齿轮齿条传动。齿轮齿条可以在较脏的环境中使用，传递较大的轴向力。齿条能够传递的轴向力的大小与润滑是否充分、受力是否均匀、运动速度大小以及安全系数有关。[10]
与螺杆相比，齿轮齿条传动的效率较高，但制造精度不高时，传动平稳性和准确性较差。[11]
转向机构
编辑在汽车转向机构中，方向盘转动时可带动小齿轮转动，这个小齿轮与一条齿条相啮合，带动齿条左右直线运动，从而推动转向轮左右摆动，从而实现转向功能。与行星轮转向相比，齿轮齿条转向结构简单、成本低，转向力和路感传递直接[12]。因此，轿车上基本都采用齿轮齿条转向，而只有在运动型多用途车上才可看到回圈球式转向[13] 。
升降机构
编辑齿轮齿条传动可以应用于升降机构[14]。与液压传动相比，不仅行程长，而且还有节能、结构简单、维修方便等优点[15]。Schneeberger公司可以生产单根长度为3米的齿条，齿条可以对接使用，以达到更长的行程[16]。当对接使用时，为保证相邻齿条结合处的齿距精度，需要在齿条结合面之前留有0.5毫米左右的间隙[17]。
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齿轮齿条可以在较脏的环境中使用。 -
齿轮齿条传动中的锁紧机构 -
齿条传动用于船闸的开合。
齿轨铁路
编辑齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上，另外放置一条特别的齿轨；机车则配备了一个或多个齿轮，跟齿轨啮合。这样机车便能克服黏著力不足的问题，把列车拉上达坡度达48%的陡峭斜坡。[18]
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参考文献
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- ^ The Role of Rack and Pinion Actuators in On-Off & Modulating Controls. Valve Magazine (Valve Manufacturers Association).
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- ^ 魏峥. 金工實習教程. 清华大学出版社有限公司. 2004: 第185页. ISBN 7302093539.
- ^ Jehan, David. Rack Railways of Australia 2nd. Illawarra Light Railway Museum Society. 2003. ISBN 0-9750452-0-2.
外部链接
编辑
- YouTube上的齿条加工. HolTech Antriebstechnik GmbH & Co. KG
- 齿条计算 BERECHNUNG & AUSWAHL FÜR RITZEL-ZAHNSTANGEN-ANTRIEBE GERADE VERZAHNT （页面存档备份，存于互联网档案馆）