齒輪是一種非常常見的機械結構，也是機器人一級考試中比重比較大的知識點之一。今天，鯨魚叔叔就給同學們介紹下齒輪。

齒輪是一種輪緣上有齒并且能連續嚙[niè]合傳遞運動和動力的機械零件。

我們常在鐘表或電動機等中看到齒輪：

齒輪嚙合運動有一個非常重要的前提，就是能夠嚙合的輪齒必須是一樣大小的，齒的規格如果不同，是無法傳遞動力的。

齒輪在機械設計中有幾個作用：

1、傳遞動力

上面的三個齒輪，旋轉任意一個齒輪都會帶動另外兩個齒輪轉動，動力從一個齒輪傳遞給了另外兩個齒輪。

我們給其中一個齒輪安裝上搖把并用力轉動，安裝搖把的齒輪我們叫它主動輪，跟著旋轉的齒輪叫從動輪。

2、改變運動方向

同學們想象一下，兩個齒輪如果按照上圖的方式運動，這兩個齒輪的轉動方向是不是相反的呢？這體現了齒輪的一個重要作用，就是能夠改變運動的方向。

齒輪的常見嚙合方式有兩種，平行嚙合和垂直嚙合。上面的圖都是平行嚙合的齒輪，下圖是一個垂直嚙合的例子：

垂直嚙合可以將運動的方向改變90度，也是常用的齒輪用法。

在一些應用齒輪的場景，我們想傳遞動力，又不想改變動力的方向，這時候怎么辦呢？負負得正，可以在兩個齒輪中間增加一個齒輪，使得第一個齒輪和第三個齒輪的轉動方向相同。中間增加的這個齒輪我們稱之為惰[duò]輪。

3、改變運動的速度

還以這張圖為例，大齒輪帶動小齒輪，大齒輪每轉一個齒，因為大齒輪和小齒輪是嚙合的，所以小齒輪也跟著轉一個齒，大齒輪轉一圈，小齒輪就要轉超過一圈。

那么，轉一圈的大齒輪帶動小齒輪轉幾圈呢？我們來計算一下，上圖的大齒輪是40個齒，小齒輪是24個齒，所以大齒輪轉一圈小齒輪轉40÷24=1又2/3約等于1.67圈。在這個例子中，我們把主動輪(大齒輪)除以從動輪(小齒輪)的比值叫做齒輪的傳動比：

傳動比 = 主動輪的齒數 ÷ 從動輪的齒數

傳動比大于1的時候，從動輪轉的快，這樣的齒輪就是加速裝置，相反地，傳動比小于1的時候，主動輪轉的快，就是減速裝置。

一級考試實操模型中的手搖風扇，就是一個典型的加速裝置，因為我們希望風扇轉的快，才能帶來更多的涼風。

小結一下，齒輪的三個作用：

除了平行嚙合的齒輪和垂直嚙合的齒輪外，齒輪還有幾種常用的用法：

齒輪和蝸桿的組合：

齒輪和蝸桿的組合

上圖中，齒輪下面的螺旋結構就是蝸桿。蝸桿常用來傳遞垂直交錯的動力。齒輪和蝸桿的組合有一個重要的特性，即蝸桿可以輕易轉動齒輪，而齒輪無法帶動蝸桿轉動。

齒輪和齒條的組合：

齒輪和齒條的組合

上圖中的組合可以將齒輪的圓周運動轉化為齒條的直線運動。

齒輪的知識點到這里就講的差不多了，和其它運動機械結構相比，齒輪的嚙合運動特性使得齒輪可以準確傳遞運動，傳動力大，同時，缺點也是因為運動必須嚙合，所以輪齒容易損壞斷裂，噪音也比較大。

最后，鯨魚叔叔給同學們提一個小問題：如果讓我們用積木搭建一個摩天輪，應該怎么搭？摩天輪是加速還是減速裝置？

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机器人等级考试一级教具_机器人等级考试一级之“齿轮”的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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