齿轮齿条模组的特性与应用

1、齿轮齿条模组定义

齿轮齿条模组是由线性导轨，齿条搭配铝挤型材连接电机、减速机与齿轮所组成的一种直线运动装置，采用电机驱动齿轮来回跑动结构，通过齿轮在齿条啮合运动结构，在齿条上来回带动，用以驱动运动模组，该机构在直线模组中很特别的设计，滑轨和齿轮非标结合一体化，成本非常低廉，且运动的形成非常长，导轨与齿条长度即可为行程长度，设计非常的巧妙。

2、齿轮齿条模组特点

齿轮齿条模组在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到2000m/s 以上，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m 以上。

承载能力强,适用于重载，应用于自动上下料的析架机器人，堆垛机械手，物料搬运装置等。

适合长距离输送运动，可通过拼接，无限延长输送距离，特别是对于长行程应用来说，相对于同步带和滚珠丝杠，齿轮齿条是一种极为适合的选择，其通过拼接几乎可以得到任意长度的行程;滚轮直线导轨通过拼接也几乎可以得到任意长度的行程;在工厂自动化设备中，可以经常看到齿轮齿条和滚轮导轨一起配套使用。滚轮导轨，可配独立的齿条，也可在滚轮导轨上直接加工出齿条成为齿条导轨，是现代机械中应用****的一种机械传动。

定位精度不高、磨损大、噪音大，普通级齿轮齿条模组精度在土0.1mm左右，但经过消隙处理后，精度可达士0.02mm，同时搭配降噪组件，齿轮齿条的运行噪音也可以大大降低。

3、齿轮齿条模组设计要点

对于应用在传动、并有冲击载荷的齿轮齿条传动场合，自己设计非标齿轮齿条模组时要注意以下几个方面:

****是设计成变位齿轮，而且是负变位齿轮，负变位将会有助于提高齿根的抗弯强度、有助于提高齿轮的耐冲击的能力。(一般的齿轮齿条模组可以采用正常的设计，不需要进行变位设计;齿条主要分为直齿齿条和斜齿齿条，搭配直齿/斜齿齿轮使用）

齿面的热处理硬度不易太硬，HRC30一HRC35即可，齿面太硬会在冲击载荷下发生轮齿崩裂。

齿面的淬火深度不易太深，一般为1/5m~1/10m (m:模数)，要保持心部材料有足够的韧性，从而来缓冲外部的冲击载荷。

在结构允许的前提下，模数m应该稍微选得大一点，对于有冲击载荷的开始传动尤为重要。

有冲击载荷较大的工况，设计转速不易太高。

结构要有足够的耐冲击能力、以及足够的保证齿轮齿条运行的刚度。

4、齿轮齿条模组应用

齿轮齿条模组应用广泛，一般自动化设备均可应用，常用于以下设备中:析架机械手、龙门架机械手、注塑机机械手、激光设备、印刷机械、钻孔机、包装机械、木工机械、自动机床、手动摇臂、自动工作平台等行业。

5、齿轮齿条模组的选型流程

根据设计应用工况来确定模组种类:气缸、丝杆、同步带、齿轮齿条、直线电机模组等。

计算确认模组的重复定位精度:对比需求重复定位精度与模组重复定位精度，选择合适精度模组。

计算模组的****直线运行速度，确定导程:计算设计应用工况的运行速度，通过模组****速度选择合适模组，然后确定模组导程大小。

确定安装方式及****负载重量:根据安装方式计算负载质量及力矩。

计算需求行程与模组标准行程:根据实际预估行程，匹配模组标准行程。

确认模组搭配电机型号及配件:电机是否刹车、编码器形式、电机品牌。