VEX EDR 系統有兩種類型的正齒輪：齒輪套件和高強度齒輪套件（請參閱如何選擇正齒輪）。 這些齒輪可以組裝以定制動力傳輸、增加扭矩或提高速度。 這可以透過將兩個或多個齒輪在驅動軸上組裝在一起以使齒輪的齒相互嚙合來完成。 馬達將為其中一個齒輪的驅動軸提供動力。
齒輪比
簡單的齒輪比每個傳動軸只使用一個齒輪。 提供動力或輸入的齒輪稱為 驅動齒輪 ，正在轉動或負責輸出的齒輪稱為 從動齒輪。 傳動比按下式計算：
1:1 齒輪比
1:1 齒輪比 表示主動齒輪轉一圈，使從動齒輪轉一圈。 此齒輪比具有以下優點：
- 速度和扭力平衡： 由於主動齒輪和從動齒輪之間的比率相等，因此兩個齒輪之間的速度或扭力沒有變化。 這種平衡非常適合馬達本身性能足夠的應用。
- 直接動力傳輸： 此齒輪比確保馬達產生的動力直接傳輸到從動部件，沒有任何損失。
- 簡化設計： 1:1 的齒輪比簡化了機器人的機械設計，使設計和建造過程更加簡單。
- 可預測的性能： 由於輸入和輸出速度相同，因此機器人的性能更可預測。 這對於需要一致性能或任務計時至關重要的任務是有利的。
下圖顯示了 1:1 齒輪比的範例。 主動齒輪和從動齒輪齒數相同（60T）。 馬達使60T主動齒輪旋轉一圈，使60T從動齒輪旋轉一圈。
5:1 齒輪比
5:1 齒輪比 表示主動齒輪必須轉五圈才能使從動齒輪轉一圈。 此齒輪比具有以下優點：
- 增加扭矩： 扭矩是馬達可以施加到機器人組件的旋轉力。 透過增加扭矩，機器人可以處理更重的負載並執行需要更大力量的任務，例如舉起和推動物體。 主動齒輪的齒數比從動齒輪少，因此扭力輸出是從動齒輪的5倍，而速度輸出僅為1/5。
- 降低速度： 當扭力增加時，從動齒輪的速度降低。 降低速度有利於需要更多控制和精確度的任務。
- 提高馬達效率： 更高的齒輪比使馬達運轉更有效率。 此齒輪比可以減少馬達的磨損並延長馬達的使用壽命。
- 針對特定任務的客製化： 此齒輪比可以與更大的齒輪系統集成，從而允許定制機器人的性能特徵。
1:5 齒輪比
增加速度（高速） - 使用這種類型的齒輪比，目標是增加馬達的速度，例如從馬達到車輪的速度。 主動齒輪的齒數比從動齒輪的齒數多。 例如，如果馬達將 60T 齒輪驅動到車輪上的從動 12T 齒輪，則當 60T 主動齒輪旋轉一圈時，12T 從動齒輪旋轉五（5）次。 這稱為 1:5 齒輪比。 在這種情況下，速度輸出為 5/1 倍，但扭力輸出為 1/5。
探索下圖以查看 1:5 齒輪比的每個角度。
齒輪系
齒輪系 由一系列齒輪組成，這些齒輪將運動和動力從機器人的一個部分傳輸到另一個部分。 齒輪系改變旋轉運動的速度、扭力和方向。 齒輪係由帶齒的齒輪組成，這些齒輪嚙合在一起以傳遞運動；將齒輪固定到位並使其能夠旋轉的軸；和軸環，有助於將所有零件固定到位。 齒輪系的功能包括以下：
- 速度調節： 齒輪系增加或減少轉速；較小的主動齒輪與較大的從動齒輪嚙合會降低速度但會增加扭矩，而較大的主動齒輪與較小的從動齒輪嚙合會提高速度但會降低扭矩。
齒輪系用於旋轉未連接到馬達的輪子。
特別說明
鏈輪和鏈條系統的傳動比與齒輪比的工作方式相同。 鏈輪和鏈條系統的優點是鏈輪可以間隔多個距離放置，因為它們是透過鏈條連接的。 然而，鏈節斷裂的力量比高強度齒輪上的齒斷裂的力量要小。 無論哪種類型的破損都需要修復才能使機器人充分發揮功能。
主動齒輪與從動齒輪之間可以放置任意數量、任意尺寸的齒輪，傳動比簡單，且不會改變傳動比。 例如，12T齒輪驅動36T齒輪，36T齒輪再驅動60T從動齒輪，齒輪比仍為5:1，就像12T齒輪直接驅動60T齒輪一樣。
速度
旋轉速度是物體旋轉的速度。 例如，V5 智慧型馬達的軸套可以每分鐘 100 轉或 100 RPM 旋轉。 如上所述，如果使用 5:1 的齒輪比，馬達軸轉動 60 齒的主動齒輪，然後轉動 12 齒的從動齒輪，則 12 齒的齒輪將以快 5 倍的速度旋轉。 使用上面的範例，12 齒齒輪將以 500 RPM 的速度旋轉，而馬達軸的旋轉速度為 100 RPM。 如果使用 1:5 的齒輪比，馬達軸轉動 12 齒主動齒輪，然後轉動 60 齒從動齒輪，60 齒齒輪將以 1/5 的速度旋轉。 再次使用上面的範例，60 齒齒輪將以 20 RPM 的速度旋轉，而馬達軸的旋轉速度為 100 RPM。
那麼為什麼不總是使用盡可能最快的傳動比呢？ 機器人移動得越快，它的競爭力似乎就越大。 第一個原因是，機器人的功能控制有一個上限。 舉幾個例子，如果功能是機器人四處行駛，如果輪子旋轉太快，則可能很難控制。 如果功能是上下旋轉的手臂，如果旋轉太快，也可能難以控制。
扭力
扭矩是使負載旋轉一定距離所需的力的大小。 馬達的扭矩是有限的。 例如，如果 V5 Smart 馬達產生 1 Nm（牛頓米）扭矩，則使用 5:1 齒輪比時，從動 12 齒齒輪將輸出馬達扭矩輸入的 ⅕，輸出將為 0.2 Nm，並且1：5的齒輪比，60齒齒輪將輸出5倍於馬達輸入扭矩，輸出將為5牛頓米。
扭力是設計機器人時無法始終使用盡可能最快的齒輪比的第二個原因。 當使用增速齒輪比來更快地驅動機器人的輪時，齒輪比可能會超過馬達的可用扭矩，並且機器人將不會移動得那麼快或根本不會移動。 如果兩個具有幾乎相同設計的機器人相互作用，則具有較低傳動比傳動系統的機器人將可能能夠推動具有較高傳動比傳動系統的機器人，因為較低傳動比的機器人將具有更大的扭矩。 另一個例子是，即使手臂直接連接到插入馬達的軸，也可能不會旋轉，因為旋轉它可能會超過馬達的可用扭矩。 在這種情況下，需要使用增加扭矩齒輪比來增加馬達扭矩的輸出並超過旋轉臂所需的扭矩量。
V5 智慧馬達的速度和扭力可以使用馬達儀表板進行測量
機器人現實
幸運的是，用於組裝 V5 ClawBot 的建造說明所使用的齒輪比足以開始設計客製化機器人。 許多動力傳動系統透過使用綠色 200 RPM V5 齒輪箱的 V5 智慧型馬達直接驅動車輪軸或履帶鏈輪來正常工作。 然而，如果設計中的結構（例如塔或遊戲件入口）需要放置在馬達所在的位置，則可以使用如上所述的使用鏈輪和鏈條或齒輪的動力傳輸。 對於大多數手臂來說，透過 200 RPM 馬達驅動 12T 齒輪並將 84T 從動齒輪連接到手臂，上述 7:1 增加扭力齒輪比就足夠了。 隨著競爭優勢變得越來越重要，找到速度和扭力之間的「最佳點」平衡也變得更加重要。 這可以透過使用具有三個可用V5 齒輪箱之一（紅色：100 RPM、綠色：200 RPM、藍色：600 RPM）的V5 智慧馬達來實現，並且如果需要，將馬達與齒輪比相結合以增加扭力或用於提高速度的齒輪比。
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