機器人/設計基礎/機械元件
機器人: 設計基礎：機械元件
齒輪是具有切割齒的機械零件，設計用於與另一零件上的齒齧合，以傳遞或接收力和運動。切割的齒有時也稱為齒。其他的，像鏈鋸和電機上的齒可以調整。在機器人中，齒輪用於在軸之間傳遞旋轉力。它們可以改變速度和方向。軸可以處於任何方向，但是並非所有方向都可以用兩個齒輪完成。通常，齒輪用於降低電機的速度。當它們降低速度時，輸出軸的扭矩會增加。
下面探討了機器人中常見的齒輪型別。每種齒輪都用於不同的目的，並且具有優缺點。
請參閱 維基百科上的這篇文章 關於齒輪。此頁面將專門介紹每種齒輪在機器人中的應用方式。
直齒輪是最常見的齒輪。它們是最簡單的齒輪形式，通常用於腳踏車、攪拌機等輕型機器中。
它們不用於汽車，因為它們非常吵鬧，並且其設計對齒造成很大的壓力。
你可能會使用它們將旋轉從電機輸出軸（直接來自電機或來自齒輪箱）傳遞到連線車輪的軸。這會帶來一個限制：電機輸出軸和車輪軸必須平行。
當你想在同一平面上兩個垂直軸之間傳遞功時，會使用錐齒輪（如果軸被延長，它們會撞在一起）。它們可以具有直齒、螺旋齒或人字齒。
這是一種類似於螺釘的齒輪，具有平行螺旋齒，並與普通直齒輪齧合。蝸輪在大多數情況下都是驅動齒輪，但也有一些例外，即小齒輪驅動蝸輪。蝸輪蝸桿可以實現比相同尺寸的直齒輪更高的傳動比。如果設計得當，可以獲得一個內建的安全功能：這種齒輪型別如果驅動（蝸輪）失去動力，會自鎖，但如果小齒輪有動力，此功能將不起作用。
齒條齒輪可以將扭矩轉換為線性力。齒輪是直齒輪，與可以被認為是曲率半徑無限大的扇形齒輪的齒條或杆齧合。這種機構用於汽車中，將方向盤的旋轉轉換為轉向拉桿（s）的左右運動。
鏈條和皮帶可用於在更長的距離內傳遞旋轉運動。兩者之間的主要區別在於皮帶可以打滑。這並不一定是一件壞事，因為打滑發生在輸出軸承受的負載過重時。在這種情況下，皮帶會打滑，而不是電機停轉。這可以保護電機，因為電機否則可能因停轉電流而損壞。
皮帶的缺點是，由於它可以打滑，因此旋轉量不會保持一致，例如，輸入軸可能旋轉 4 次，而輸出軸可能只旋轉 3.8 次。如果輸出軸的位置很重要，應考慮這一點。