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
齿轮传动尤其适合如下场景:
- 距离近: 需要传动的两个轴距离很近
- 空间小: 在有限的空间里需要很大的减速效果
- 反向转: 需要两个轴往相反方向旋转什么时候适合用齿轮传动参数
| 名称 | 代号 | 说明 | 计算公式 |
|---|---|---|---|
| 齿数 | T | 齿轮的齿总和 | |
| 面宽 (Face Width) | FW | 齿轮齿的宽度 | 统一9.5mm |
| 总宽 (Overall Width) | OW | 齿轮的整体宽度 | 统一12.5mm |
| 齿顶圆直径 (Outer Diameter) | OD | 齿轮最外圈的直径 | [(T + 2) / DP] inch |
| 径节 (Diametral Pitch) | DP | 每英寸圆周上的齿数 (齿轮规格标准) | T / PD |
| 节圆直径 (Pitch Diameter) | PD | 两个齿轮啮合时的相切圆直径 | (T / DP) inch |
| 齿轮比 (Gear Ratio) | i | 两个齿轮的齿数比 | T驱动 / T从动 |
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
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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
指向标题“加速比 - 提高转速,减少扭矩”的直接链接
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
指向标题“旋转方向”的直接链接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
中心距就是两个齿轮轴心之间的距离,计算公式如下:
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)
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。
NICE 铝制齿轮
指向标题“NICE 铝制齿轮”的直接链接我们的所有齿轮使用统一标准:
- 径节:20DP
- 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!
非镂空齿轮
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- 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
| SKU | 重量 | 齿数 | 图纸 | 模型 | Onshape |
|---|---|---|---|---|---|
| NICE-02-01-001 | 10g | 20t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-001.step | |
| NICE-02-01-002 | 13g | 22t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-002.step | |
| NICE-02-01-003 | 16g | 24t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-003.step | |
| NICE-02-01-004 | 20g | 26t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-004.step | |
| NICE-02-01-005 | 23g | 28t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-005.step | |
| NICE-02-01-006 | 27g | 30t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-006.step | |
| NICE-02-01-007 | 31g | 32t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-007.step | |
| NICE-02-01-008 | 25g | 34t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-008.step | |
| NICE-02-01-009 | 40g | 36t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-009.step | |
| NICE-02-01-010 | 45g | 38t | PDFNICE-D-02-01-01.pdf | STEPNICE-02-01-010.step |
镂空齿轮
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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。
- 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