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假设我们需要设计一个工业机械，需要电动齿轮齿条传动系统，能够产生2000N.m的扭矩，传动效率要求大于90%。我们需要进行选型计算，以确定需要的齿轮、齿条和电机参数。
首先，我们需要确定齿轮的传动比。根据扭矩和功率之间的关系式：
扭矩T = 功率P / 角速度ω
其中，功率P = 扭矩T × 角速度ω，假设电机的额定转速为1800 rpm（转每分钟），转速转换为弧度每秒：1800 rpm × (2π/60) ≈ 188.5 rad/s。将这些数据带入上式，得到：
2000 N.m = P / 188.5 rad/s
P = 377000 W
因此，我们需要一个输出功率为377kW的电机。
接下来，我们需要选择齿轮的模数和齿数。模数是一个描述齿轮尺寸的参数，它与齿数、齿轮直径和厚度有关。我们可以使用以下公式计算齿轮的模数m：
m = (2T / K)^(1/3)
其中，T为扭矩，K为齿轮材料的疲劳极限。假设齿轮材料为钢，疲劳极限为280MPa。将数据带入公式，得到：
m = (2×2000 N.m / (280 MPa × 1))^(1/3)
m ≈ 10.2 mm
因此，我们需要一个模数为10.2mm的齿轮。
接下来，我们可以计算齿轮的齿数。齿数的选择取决于所需传动比和齿轮的模数。传动比为输出轴的角速度与输入轴的角速度之比，假设需要的传动比为10:1。则：
齿数比 = 10 = Z2 / Z1
其中，Z1为驱动轴的齿数，Z2为输出轴的齿数。因为齿数必须为整数，我们可以尝试不同的齿数组合来满足这个条件。例如，我们可以选择Z1=30和Z2=300，这样传动比就是10:1。因此，我们需要一个齿数比为10:1的30齿和300齿的齿轮组合。
最后，我们需要选择齿条的模数和长度。齿条是配合齿轮运用，，所以选用的模数和齿轮相同即可，长度根据实际运用选择即可，齿条可无限拼接。
关键词：齿轮齿条电机选型计算实例
