齿轮齿条是一种非常常见的传动结构,和丝杆传动一样,它是将旋转运动转换为直线运动,常用在激光切割机、雕刻机、大型加工中心、升降机等结构中。我们在进行齿轮齿条计算选型时,需要计算出最大驱动力和最大加速力矩,从而选择合适的电机和减速机。
以下是计算式所需要用的部分公式:
加速度:a=v÷t(v取负载运动时最高速度)
驱动力(水平):F=μ×m×g+m×a(μ为安全系数)
驱动力(竖直):F=m×g+m×a(竖直传动不需要考虑摩擦力)
加速力矩:T=F×r(r为齿轮分度圆半径)
通过以上公式便可以计算出负载所需的最大驱动力和加速力矩,并且可以分析出:1.加速度对于驱动力的影响很大,同一个负载根据加速时间的长度不同,所需要的驱动力会相差很大;2.竖直传动时,需要克服全部的重力,因此需要选择带抱闸的电机;3.齿轮分度圆半径会影响扭矩,所以在齿轮强度能够满足的前提下,尽可能缩小齿轮半径,这样可以降低电机的扭矩需求。