日期：2023-02-08 12:54:14瀏覽量：35013
分析得知傳動順序是：電機/Z1——Z2/Z3——Z4/Z5——Z6/Z7——Z8/Z9——Z10
齒輪Z1直徑只有21，而接線器的寬度卻有23，這帶來一個問題：軸I上的齒輪Z6、Z7（它們與齒輪Z2是相同的）有可能碰到接線器，因為它們靠的太近了。
為解決這個問題，在電機和軸I之間增加了一個齒輪Zx和一根軸X。
齒輪Zx不改變傳動比（因為它同時與齒輪Z1和Z2嚙合），只改變轉(zhuǎn)速方向——軸I的轉(zhuǎn)速比跟剛才反了過來。所以Zx的齒數(shù)無關(guān)緊要，它的設(shè)計原則跟Z1一樣，也是能小盡量小。但是由于嚙合齒輪的模數(shù)必須相等，所以設(shè)計出來大小跟Z1差不多。
這里把Zx設(shè)計成跟Z5一樣的齒輪。即使在這樣一個小減速電機建模中，也是要盡量減少零件種類，增加零件的通用性。比如齒輪Zx壞了或丟了，可以拿備用的Z5齒輪頂上，否則就得多做一種備用齒輪，這是一種生產(chǎn)浪費。
上述原則在后面的傳動鏈里也有體現(xiàn)：Zx、Z5、Z9相同；Z2、Z6、Z10相同；Z3、Z7相同；Z4、Z8相同。加上Z1，總共有11個齒輪，分為5種。
前面說過，傳動比的設(shè)計方案里有這樣一條：軸I和軸II上相鄰兩個雙聯(lián)齒輪之間的速度是10倍減速關(guān)系。即從Z3到Z4/Z5再到Z6，速度降了10倍。寫成傳動比計算公式的形式就是：
(Z4/Z3)×(Z6/Z5)=10
原則上講，Z3、Z4、Z5、Z6可以任意配置，只要都是整數(shù)即可。但是有兩個情況需要考慮：
1）中心距。由于Z4/Z3和Z6/Z5兩對嚙合齒輪的中心距是相同的，都是軸I和軸II的軸距，所以，應(yīng)該有Z3+Z4≈Z5+Z6，即兩軸間相嚙合的一對齒輪的齒數(shù)和應(yīng)大致相等，以免齒高相差過大。
2）小齒輪的最小尺寸。為了能讓兩對嚙合齒輪的小齒輪（Z3和Z5）盡量都用最小尺寸，兩個小齒輪的半徑應(yīng)該是差不多的，所以兩個大齒輪（Z4和Z6）的半徑（等于軸I軸II中心距減去小齒輪半徑）也應(yīng)該差不多，所以傳動比也差不多，即Z4/Z3≈Z6/Z5。
經(jīng)過一番衡量，減速電機建模最終選用了如下齒數(shù)：
Z3=12；Z4=40
Z5=12；Z6=36
它們的傳動比計算式(40/12)×(36/12)=10是正確的，兩個傳動比接近，分別為10/3和3。
下一步是確定減速電機建模小齒輪的直徑，需要考慮兩個因素：
1）當中的軸孔直徑。軸的直徑定為8mm，這是普通圓桿鉛筆的直徑，最初打算用鉛筆做軸，就定了這個尺寸。市面上板材切割的機械玩具中，軸大致有兩種：牙簽和細鋼棒，直徑均在2mm以下。但是兩個都有些問題：牙簽兩端是架在盲孔中，有強度問題，不夠皮實，損壞頻繁；細鋼棒則需要專門的定位件（一般是個韌性很好的帶孔塑料件，直徑5mm左右）。且這兩種軸都是光軸，如果需要跟軸上的齒輪一起動，就只能靠過盈裝配合和摩擦力了。后來決定不用鉛筆了，改用切割軸片組裝成十字軸（見下節(jié)），但8mm的軸徑保留了下來。
2）安裝雙聯(lián)齒輪卡子的方孔大小。方孔的一個尺寸與板厚相等，3mm，另一個尺寸（徑向尺寸）可以取保證強度的最小尺寸，大約4~5mm。從齒輪中心孔到齒槽底部這段距離必須能放得下方孔。
上面兩個因素都兼顧的情況下，小齒輪的最小直徑大約在20mm多的樣子，跟電機軸直接驅(qū)動的小齒輪差不多。
這里先確定Z5的直徑，取個整數(shù)：D5=25mm，則D6=D5×(Z6/Z5)=75mm；
軸I和軸II的中心距可以算出來了，即兩個齒輪的半徑和：(D5+D6)/2=50mm；
對另一對嚙合的齒輪Z3和Z4，它們的中心距是一樣的，也是50mm，所以可以用方程組把D3和D4解出來：
(D3+D4)/2=50
D4/D3=40/12
算出來D3≈23.08mm；D4≈76.92mm
這四個齒輪設(shè)計出來，其他齒輪也就都確定下來了。
