齿轮链是由两个或两个以上的齿轮组成的传动机构。它不但可以传递运动角位移和角速度,而且可以传递力和力矩。现以具有两个齿轮的齿轮链为例,说明其传动转换关系。其中一个齿轮装在输入轴上,另一个齿轮装在输出轴上。
使用齿轮链机构应注意两个问题。一是齿轮链的引入会改变系统的等效转动惯量,从而使驱动电机的响应时间减小,这样伺服系统就更加容易控制。输出轴转动惯量转换到驱动电机上,等效转动惯量的下降与输入输出齿轮齿数的平方成正比。二是在引入齿轮链的同时,由于齿轮间隙误差,将会导致机器人手臂的定位误差增加;而且,假如不采取一些补救措施,齿隙误差还会引起伺服系统的不稳定性。
通常，齿轮链转动有以下几种类型，如图2.73所示。其中圆柱齿轮的传动效率约为90%，因为结构简单，传动效率高，圆柱齿轮在机器人设计中最常见；斜齿轮传动效率约为80%，斜齿轮可以改变输出轴方向；锥齿轮传动效率约为70%，锥齿轮可以使输入轴与输出轴不在同一个平面，传动效率低；蜗轮蜗杆传动效率约为70%，蜗轮蜗杆机构的传动比大，传动平稳，可实现自锁，但传动效率低，制造成本高，需要润滑；行星轮系传动效率约为80%，传动比大，但结构复杂。
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