跳转至

齿轮

齿轮是机械传动中最基础的零件,它能把一个轴的旋转传递到另一个轴上。更重要的是,通过搭配不同大小的齿轮,你可以调节转速和扭矩:

  • 想要更大的扭矩?用小齿轮带大齿轮,转速会变慢但扭矩会增强
  • 想要更快的转速?用大齿轮带小齿轮,扭矩会减弱但转速会提升

参数

名称 说明 计算公式
面宽 (Face Width) 齿轮齿的宽度 固定不变
总宽 (Overall Width) 齿轮的整体宽度 固定不变
齿顶圆直径 (Outer Diameter) 齿轮最外圈的直径 (齿数+2) / DP
径节 (Diametral Pitch) 每英寸圆周上的齿数 (齿轮规格标准) 齿数 / PD
节圆直径 (Pitch Diameter) 两个齿轮真正接触工作时的圆直径 齿数 / DP
齿轮比 (Gear Ratio) 两个齿轮的齿数比 驱动齿轮齿数 / 从动齿轮齿数

齿轮比 - 转速与扭矩的转换

两个齿轮咬合在一起时,它们的大小比例 (齿轮比) 决定了输出的转速和扭矩。如果两个齿轮一样大,转速和扭矩都不会改变。

减速比 - 降低转速,增加扭矩

什么时候用: 需要更大的力量

怎么做: 用小齿轮 (驱动齿轮) 带动大齿轮 (从动齿轮)

举例: 20齿的小齿轮带动60齿的大齿轮

  • 齿数比是 1:3
  • 输出转速降低到原来的 ⅓
  • 输出扭矩提升到原来的 3倍

加速比 - 提高转速,减少扭矩

什么时候用: 需要更高的最大速度

怎么做: 用大齿轮 (驱动齿轮) 带动小齿轮 (从动齿轮)

举例: 40齿的大齿轮带动20齿的小齿轮

  • 齿数比是 2:1
  • 输出转速提升到原来的 2倍
  • 输出扭矩降低到原来的 ½

旋转方向

齿轮还有一个重要作用:改变旋转方向。

  • 两个齿轮: 输入和输出方向相反 (一个顺时针,另一个就逆时针)
  • 三个齿轮: 输入和输出方向相同

什么时候使用齿轮传动

齿轮传动特别适合以下情况:

  1. 距离近: 需要传动的两个轴距离很近
  2. 空间小: 在有限的空间里需要很大的减速效果
  3. 反向转: 需要两个轴往相反方向旋转

中心距计算

中心距就是两个齿轮轴心之间的距离,计算公式如下:

\[ 中心距=\frac{齿轮1的节圆直径}{2}+\frac{齿轮2的节圆直径}{2}+余量 \]

余量

在实际安装时,我们通常会在理论中心距的基础上加一点点余量 (0.03mm~0.05mm),这样可以:

  • ✅ 减少齿轮磨损
  • ✅ 让齿轮转动更顺畅
  • ⚠️ 但会增加一点 backlash (齿轮之间的空隙)

推荐余量:

  • 精确配合:+0.000mm (理论值,齿轮贴合最紧)
  • 余量配合:+0.03mm ~ +0.05mm (推荐使用,运行更顺畅)

齿间距

重要技巧

只要两个齿轮的齿数总和不变,你就可以随意更换不同齿数的齿轮来调整速度和力量,而不需要改变齿轮箱的结构!

举例:

驱动齿轮 从动齿轮 齿数总和 齿轮比 中心距
20T 60T 80T 1:3 50.8mm (2")
32T 48T 80T 1:1.5 50.8mm (2")

上面两组齿轮的中心距完全相同 (都是50.8mm),但齿轮比不同,让你可以灵活调整机器人性能。

NICE 20DP 齿轮

我们的所有20DP齿轮使用统一标准:

  • 压力角: 14.5°
  • 齿宽: 9.5mm

这意味着你可以直接更换不同齿数的齿轮来调整性能,不需要重新设计齿轮箱结构!

½" 六角孔铝制齿轮

特点:

  • ½″ 六角孔,兼容标准½"六角轴及圆六角轴
  • 7075-T6 铝合金材质,黑色硬质阳极氧化处理
  • 强度高,耐磨损
  • 齿宽 9.5mm

清单:

齿数 SKU 重量 (g) 工图 CAD Onshape
20T NICE-02-01-001
22T NICE-02-01-002
24T NICE-02-01-003
26T NICE-02-01-004
28T NICE-02-01-005
30T NICE-02-01-006
32T NICE-02-01-007
34T NICE-02-01-008
36T NICE-02-01-009
38T NICE-02-01-010

½" 六角孔铝制镂空齿轮

对于40齿以上的大齿轮,我们提供镂空减重版本,在保证强度的同时减轻重量。

特点:

  • ½″ 六角孔,兼容标准½"六角轴及圆六角轴
  • 7075-T6 铝合金材质,黑色硬质阳极氧化处理
  • 齿宽 9.5mm
  • 镂空减重设计,最薄处腹板厚度 2.5mm
  • 重量减轻但强度依然可靠

清单:

齿数 SKU 重量 (g) 工图 CAD Onshape
40T NICE-02-01-011
42T NICE-02-01-012
44T NICE-02-01-013
46T NICE-02-01-014
48T NICE-02-01-015
50T NICE-02-01-016
52T NICE-02-01-017
54T NICE-02-01-018
56T NICE-02-01-019
58T NICE-02-01-020
60T NICE-02-01-021
62T NICE-02-01-022
64T NICE-02-01-023
66T NICE-02-01-024
68T NICE-02-01-025
70T NICE-02-01-026
72T NICE-02-01-027