一、齿条基本参数计算公式

齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条分为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。齿条的齿廓相当于分度圆半径为无穷大的圆柱齿轮，因此齿条的齿廓既不是曲线，也不是渐开线，而是直线 (对齿面而言则为平面)。由于齿条齿廓为直线，所以齿廓上各点具有相同的压力角，且等于齿廓的倾斜角，此角称为齿形角，与其配对的标准齿轮的压力角相等，标准值为20°。

齿条齿廓绘制的主要参数如图1-1和表1-1所示。本期就为大家奉上直齿齿条的建模与传动约束的教程。

图1-1 齿条轮廓示意图

二、操作图示

（一）直齿齿条的建模

1. 打开中望3D软件，新建“直齿齿条.Z3”文件后，单击“造型”选项卡下的“基础造型-草图”命令，进入草图绘制环境，绘制70mm*16mm的矩形，如图2-1所示。（齿条的设计长度需根据其工作的有效行程来确定）

图2-1

2. 退出草图绘制环境，单击“造型”选项卡下的“基础造型-拉伸”命令，选择图2-1的草图轮廓，拉伸长度为12mm，如图2-2所示。

3. 单击“造型”选项卡下的“基础造型-草图”命令，进入草图绘制环境，参考表1-2计算公式绘制齿廓，如图2-3所示。（渐开线齿廓齿根圆角尺寸按0.38*m）。

4. 退出草图绘制环境，单击“造型”选项卡下的“基础造型-拉伸”命令，选择图2-3的草图轮廓，将其作拉伸切除，如图2-4所示。

5. 单击“造型“选项卡下的“基础编辑-阵列特征”命令，选择“矩形阵列”，选择需切除的造型特征，沿图示方向阵列12份，间距为π*m，完成齿条建模（如图2-5-1和图2-5-2所示）。

图2-5-1

1. 新建装配文件后，单击“装配”选项卡下的“组件-插入”命令，插入圆柱直齿轮与齿条两零件；单击“约束-约束”命令，将齿条与基准面添加“重合”关系，圆柱直齿齿轮与中心轴线添加“同轴”关系，摆正两零件位置，如图2-6所示。

2. 单击“约束-约束”命令，选择“相切约束”的方式，选择两齿面摆正好零件安装位置，同时需勾选“仅用于定位”，如图2-7所示。

图2-7

3. 单击“约束-机械约束”命令，选择“齿轮齿条约束”方式，依次选择两零件后，将约束类型更改为“距离/转数”，同时勾选“反转”。在约束值中输入“π*m*z”即可完成传动约束，如图2-8所示。

图2-8