1. 齿条齿轮传动机械结构
齿轮齿条，同步带，丝杠对比
齿轮齿条，承载力大，传动精度较高，可达0.1mm，可无限长度对接延续，传动速度可以很高，>2m/s，缺点：若加工安装精度差，传动噪音大，磨损大。典型用途：大版面钢板、玻璃数控切割机，建筑施工升降机可达30层楼高。
同步带，承载力较大，负载再大就要加宽皮带，传动精度较高，传动长度不可太大，否则需要考虑较大的弹性变形和振动，传动距离大尤其不适合精确定位、连续性运动控制，如大版面数控设备的XY轴，但是可用于伺服电机到传动齿轮或伺服电机到丝杠的短距离传动。优点：短距离传动速度可以很高，噪音低。典型用途:小型数控设备、某些打印机
丝杠，（1）普通梯形丝杠可以自锁，这是最大优点，但是传动效率低下，比上述二者低许多，所以不适合高速往返传动。缺点是时间久了传动间隙大，回程精度差，用在垂直传动较合适。
（2）滚珠丝杠不能自锁，传动效率高，精度高，噪音低，适合高速往返传动，但是水平传动时跨距大了要考虑极限转速和自重下垂变形，所以传动长度不可太大，要么改用丝母旋转丝杠不动，但还是不能太长，要么就用齿轮齿条。典型用途：数控机床，小版面数控切割机
2. 齿轮齿条结构图
齿轮齿条式转向器主要由齿轮、齿条及其啮合调整结构组成。转向器壳体通过螺栓固定在车身上，转向齿轮通过轴承支承在壳体中，上端与转向轴相连，转向齿条水平布置与转向齿条相啮合，并通过拉杆支架与转向横拉杆连接。
转向时，驾驶人转动转向盘，通过转向轴带动转向齿轮转动，齿轮使齿条轴向移动，带动拉杆移动，使车轮偏转，实现转向。
齿轮齿条磨损后，可通过压簧垫块、压簧自动调整保证其啮合正常，其压簧预紧力由调整螺塞调整。
3. 齿轮齿条结构特点
齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用； 齿条的齿廓为直线而非渐开线（对齿面而言则为平面），相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。
4. 齿条和齿轮传动装置
计算公式：齿轮中心距离齿条齿顶=m(z-2)÷2=4(20-2)÷2=36（毫米）。齿轮中心距离齿条齿根=m(z+2.5)÷2=4(20+2.5)÷2=45（毫米）。注意事项：只要相互啮合，二个齿轮的中心距是不变的，无论是怎样的菱形。齿轮模数国家标准为GB1357-78。优先选用模数：0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.25mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、 14mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。齿轮齿条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300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。丝杆传动的精度高，成本也高。但是在长距离重负载下，丝杆易导致弯曲。而齿条不存在这些情况。齿轮齿条传动与带传动相比主要有以下优点：1、传递动力大、效齿轮传动的特点。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300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。2、寿命长，工作平稳，可靠性高。3、能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。
5. 齿轮齿条传动设计
一：加速度计算
齿条可承受的最大驱动力以及系统的整体刚性，基本上决定了可选择的加速度a的上限。齿条可承受的最大驱动力，除于运动部件的质量，就可初步算出允许的最大加速度；再综合考虑节拍要求，系统刚性以及安全系数，选择合适的加速度值。
二：切向力计算
加速度：a (m/s2)
摩擦系数：μ=0.02
安全系数：fs
效率：η=95% （齿轮齿条的传动效率）
移动部件质量：m (Kg)
摩擦力：f=μ*m*g+导轨润滑块施加在导轨上的小值摩擦力(具体数值，请参考样本)
加速力：F加速=m*a
加速时总的驱动力：水平应用：F=（F加速+f）/η；垂直应用：F=（提升重量+F加速+f）/η
考虑安全系数，F总=F*fs
三：加速力矩计算
小齿轮节圆半径：r(mm)
加速力矩：T=F总*r/1000 (Nm), 此加速力矩就是需要的减速电机的最大输出扭矩。
四：最高转速计算
最高线速度：V （m/min）
小齿轮节圆半径：r(mm)
减速电机最高输出转速：n2=V/(2*r*3.14/1000) (rpm)
根据最大输出扭矩和最高输出转速，就可以进行减速电机的选型。同时还需要校核，最大切向力是否在齿轮齿条传动机构的承受范围内。
6. 齿轮传动的结构
汽车在启动和爬坡的时候，比在平直的泊油路上行驶所需动力要大得多。但是发动机转速只能再小范围内调节，为了实现‘低速大转矩’和‘高速转动’之间切换，需使用齿轮传动系，从而改变汽车的牵引力和行驶速度，实现启动、爬坡、轻载行驶等不同行驶需要。
齿轮传动系中，若是选用直齿圆柱齿轮，在相互啮合的一对齿轮中，会有1.5~2.5组齿面相互贴合，轮齿受力状况还可以，但是噪声较大，重型汽车或者拖拉机上有选用直齿的情况，汽车一般不用这种结构，驾驶体验不好嘛。
齿轮传动系中，若是选用斜齿轮，一对齿轮副中可以实现2.5~3.5组齿面同时贴合，而且齿轮啮合动作中，轮齿可以比较平滑地从不接触过度到相互啮合，比较安静。人机工程特性好。
斜齿轮啮合传动中，从啮合点开始，齿轮在径向和轴向都会受力。因此，齿轮轴在基座或其他装置上固定的时候，需要使用到推力轴承，以承受从齿轮传递到齿轮轴的轴向负载。
~~~~~~歌姬~~~歌姬~~~~~~
但是，本题目视频案例中的齿轮，是螺旋伞/锥齿轮，或准双曲面齿轮，不是斜齿轮！
我要去吃饭了，吃完饭在聊！
~~~~~~歌姬~~~歌姬~~~~~~
算了，看见一群侃爷在这儿瞎忽悠，这饭我也是吃不下了，先讲讲斜齿轮、伞齿轮。
~~~~~~歌姬~~~歌姬~~~~~~
继续聊准双曲面齿轮传动与差速原理。