随着新用户开始组装自己的定制机器人设计，他们可能在某些时候希望从 VEX IQ 智能电机获得更多功能。 VEX IQ 智能电机可能具有所有现有咬合式机器人系统中最好的性能和传感能力。 尽管如此，用户可能希望电机能够更快地移动物体，举起更重的物体，或者将机械装置移动到远离电机的地方。 VEX IQ 齿轮、链轮和滑轮可以满足这些要求。
| 齿轮 | 链轮 | 滑轮 |
输出/输入比率
在讨论 VEX 塑料齿轮/链轮/滑轮时，会使用一些标准术语：
- 驱动/输入 - 这是放置在智能电机强制旋转的轴上的齿轮/链轮/滑轮。
- 从动/输出 - 这是放置在组件（例如轮子或臂）轴上的齿轮/链轮/滑轮，将被迫从输入旋转。
- 旋转速度 - 这是轴旋转的速度，通常以一分钟内旋转的次数来衡量，也称为每分钟转数 (rpm)。
- 扭矩 - 这是使负载旋转一定距离所需的力的大小。 例如，旋转较长的手臂或手臂上承受的重量较大时需要更大的扭矩。 旋转较大直径的轮子或当轮子移动重物时也需要更大的扭矩。 扭矩通常以公制单位测量，该单位结合了力和距离，称为牛顿米 (Nm)。
有两个原则可以帮助用户了解如何使用 VEX 塑料齿轮、链轮和滑轮：
增加扭矩： 当输入齿轮/链轮/滑轮（部件）的直径小于输出部件时，这将增加系统的输出扭矩。 然而，它会成比例地降低系统的输出转速。 换句话说，如果电机无法抬起手臂，则电机需要具有较小的部件来驱动臂轴上的较大部件。
| 齿轮增加扭矩 | 链轮增加扭矩 | 皮带轮增加扭矩 |
增加速度： 当输入部件的直径大于输出部件的直径时，这将增加系统的输出转速。 然而，它会成比例地降低系统的输出扭矩。 例如，如果用户希望轮子旋转得比电机旋转得快，则电机需要有一个较大的组件来驱动轮轴上较小的组件。
| 齿轮增加速度 | 链轮增速 | 滑轮增速 |
这些关系的数量可以通过输出/输入比率来计算。 这是：
- 输出齿轮齿数/输入齿轮齿数得出扭矩齿轮比。
- 输出链轮齿数/输入链轮齿数得出扭矩链轮比。
- 输出皮带轮的直径/输入皮带轮的直径得出扭矩皮带轮比。
VEX 塑料齿轮比（60 齿、36 齿、12 齿）
| 输出齿轮 | 输入齿轮 | 齿轮比 | 100 RPM 电机输入输出 | 0.4 Nm 电机输入输出 |
| 60颗牙齿 | 12颗牙齿 | 5:1 | 20转/分钟 | 2.0牛米 |
| 36颗牙齿 | 12颗牙齿 | 3:1 | 33转/分 | 1.2牛米 |
| 60颗牙齿 | 36颗牙齿 | 5:3 | 60转/分钟 | 0.67牛米 |
| 36颗牙齿 | 60颗牙齿 | 3:5 | 167转/分钟 | 0.24纳米 |
| 12颗牙齿 | 36颗牙齿 | 1:3 | 300转/分 | 0.13牛米 |
| 12颗牙齿 | 60颗牙齿 | 1:5 | 500转/分 | 0.08纳米 |
（ 附加包中提供 24 齿和 48 齿齿轮）
从上面的 VEX 塑料齿轮比图表可以明显看出，齿轮比可以显着改变智能电机的输出转速和输出扭矩。 重要的是要认识到，在使用输出/输入比率时，这些比率没有考虑机器人系统中的摩擦和其他因素。
例如，为传动系统构建 1:5 的齿轮比可能很诱人，这样机器人就会移动得非常快（500 rpm）。 有几个因素导致这种做法不切实际。 首先，60 齿齿轮比标准 200 毫米行走轮更大，因此齿轮将使车轮离开地面。 此外，输出扭矩非常小（0.08 Nm），智能电机可能无法移动轮子/机器人。 即使可以使用这个比率，如果机器人以正常速度的五倍移动，也将很难控制。
此示例说明了在使用输出/输入比时，目标是如何找到扭矩和速度之间的“最佳点”平衡。 确保组件适合机器人的设计也很重要。
VEX塑料链轮有五种不同尺寸的链轮（8齿链轮、16齿链轮、24齿链轮、32齿链轮、40齿链轮）可以组合。 VEX 塑料滑轮有四种可用尺寸（10 毫米、20 毫米、30 毫米、40 毫米）。
电力传输
VEX 塑料齿轮、链轮和滑轮也可用于动力传输。 当设计不允许智能电机直接驱动车轮或其他组件的轴时，就需要这样做。 在这种情况下，输入和输出齿轮/链轮/滑轮的尺寸相同，因此扭矩或转速不会发生变化。 这通常称为 1:1 比率。
这方面的一些例子可能包括：
- 传动系统可以通过智能电机直接驱动一个车轮来为一侧的两个车轮提供动力，并通过将它们与 1:1 的链轮和链条连接在一起来为另一个车轮提供动力。
- 传动系统可以具有串联的 3 个齿轮（或任何其他奇数），并且具有连接到第一个齿轮的轮子和连接到最后一个齿轮的轮子。 如果所有齿轮尺寸相同，则电机可以驱动任一齿轮。
请注意，在传动系统中使用齿轮时，车轮之间的齿轮数量必须为奇数。 这是因为当一个齿轮驱动另一个齿轮时，它们以相反的方向旋转。 轮子之间的齿轮数量为偶数将使两个轮子相互转动。
| 动力传输链轮 | 动力传输齿轮 |
决定使用哪个组件：齿轮、链轮或滑轮
有许多因素决定是否齿轮、链轮。 或 滑轮应与机器人设计一起使用。 其中一些包括：
齿轮： 齿轮是三种组件中最可靠的一种。 除非齿轮轴的支撑件之间的跨度太大，使轴能够弯曲到足以使两个齿轮的齿分开；对于齿轮，当输入齿轮旋转时，输出齿轮也会旋转。 但也有一些缺点：
- 齿轮必须以彼此固定的距离排列，以便一个齿轮的齿与下一个齿轮的齿相互啮合。
- 齿轮需要彼此成一直线对齐。 （注意例外：将“初级”12/36/50 齿齿轮与“次级”24/48 齿轮混合。 二级齿轮需要偏移半个节距，或者需要使用等长 1x 梁中额外的中间孔。
- 如前所述，一行中的奇数个齿轮将使输入和输出齿轮沿相同方向旋转，而偶数个齿轮将使输入/输出齿轮沿相反方向旋转。
将“初级”12/36/60 齿齿轮与“次级”24/48 齿轮混合
特别注意：使用齿轮比时，只需考虑输入齿轮尺寸和最后输出齿轮尺寸。 这两个齿轮之间的任何齿轮仅传递运动，它们的尺寸对齿轮比没有影响。
VEX 塑料齿轮还具有冠状齿轮，可实现齿轮之间的 90o 连接。 还有 蜗轮 和 差速器 & 锥齿轮组 可以实现此目的。
| 冠状齿轮 | 差速器 & 锥齿轮 | 蜗轮 |
此外，齿轮附加套件中的 VEX 塑料齿条齿轮将允许线性运动。
| 齿条 |
链轮： 链轮也是一个不错的选择。 它们的轴可以以任意数量的不同节距分开，因为链条是由单独的卡扣式链节组装而成，这些链节可以按定制长度组装在一起。 输入链轮和输出链轮始终以相同方向旋转。 驱动链轮应至少缠绕 120o 的链条，否则链条可能会跳过链轮上的齿。 链轮也可以与坦克履带连接在一起。
滑轮： 滑轮适用于轻负载。 它们受到可用橡胶带长度（30mm. 40毫米。 50毫米。 60 毫米）。 与链轮一样，输入滑轮和输出滑轮以相同方向旋转。 滑轮系统的橡胶带很光滑。 如果系统试图移动的负载太大，皮带就会打滑。 （注：可以交叉橡胶带以反转输出皮带轮方向。）
无论机器人设计使用齿轮、链轮还是滑轮，都有多种选项可以改变 VEX IQ 智能电机的输出/输入比或功率传输。
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安全隐患： |
夹点确保手指、衣服、电线和其他物体不会被移动的部件夹住。 |