机器人/设计基础/机械组件
机器人: 设计基础：机械组件
齿轮是具有切割齿的机械零件，设计用于与另一零件上的齿啮合，以传递或接收力和运动。切割的齿有时也称为齿。其他的，像链锯和电机上的齿可以调整。在机器人中，齿轮用于在轴之间传递旋转力。它们可以改变速度和方向。轴可以处于任何方向，但是并非所有方向都可以用两个齿轮完成。通常，齿轮用于降低电机的速度。当它们降低速度时，输出轴的扭矩会增加。
下面探讨了机器人中常见的齿轮类型。每种齿轮都用于不同的目的，并且具有优缺点。
请参阅 维基百科上的这篇文章 关于齿轮。此页面将专门介绍每种齿轮在机器人中的应用方式。
直齿轮是最常见的齿轮。它们是最简单的齿轮形式，通常用于自行车、搅拌机等轻型机器中。
它们不用于汽车，因为它们非常吵闹，并且其设计对齿造成很大的压力。
你可能会使用它们将旋转从电机输出轴（直接来自电机或来自齿轮箱）传递到连接车轮的轴。这会带来一个限制：电机输出轴和车轮轴必须平行。
当你想在同一平面上两个垂直轴之间传递功时，会使用锥齿轮（如果轴被延长，它们会撞在一起）。它们可以具有直齿、螺旋齿或人字齿。
这是一种类似于螺钉的齿轮，具有平行螺旋齿，并与普通直齿轮啮合。蜗轮在大多数情况下都是驱动齿轮，但也有一些例外，即小齿轮驱动蜗轮。蜗轮蜗杆可以实现比相同尺寸的直齿轮更高的传动比。如果设计得当，可以获得一个内置的安全功能：这种齿轮类型如果驱动（蜗轮）失去动力，会自锁，但如果小齿轮有动力，此功能将不起作用。
齿条齿轮可以将扭矩转换为线性力。齿轮是直齿轮，与可以被认为是曲率半径无限大的扇形齿轮的齿条或杆啮合。这种机构用于汽车中，将方向盘的旋转转换为转向拉杆（s）的左右运动。
链条和皮带可用于在更长的距离内传递旋转运动。两者之间的主要区别在于皮带可以打滑。这并不一定是一件坏事，因为打滑发生在输出轴承受的负载过重时。在这种情况下，皮带会打滑，而不是电机停转。这可以保护电机，因为电机否则可能因停转电流而损坏。
皮带的缺点是，由于它可以打滑，因此旋转量不会保持一致，例如，输入轴可能旋转 4 次，而输出轴可能只旋转 3.8 次。如果输出轴的位置很重要，应考虑这一点。