齿轮齿条传动具有高速高刚性的特点，因此被广泛应用于现代机械设备中。常见的运用齿轮齿条传动的设备有：机器人第七轴、桁架机械手、激光切割机、木工雕刻机等等。

接下来便以机器人第七轴为例来看一下齿轮齿条传动如何计算选型。

机器人第七轴俗称地轨，是一种用来让一台机器人在多个工位之间来回移动的行走机构，如下图所示:

通常地轨上的负载较重并且需要高速长距离移动，因此常采用齿轮齿条传动

应用案例如下：

首先需要确定设备的相关参数：

根据以上参数可以计算出负载加速时所需要的推力：

算上安全系数（Ka=1.2）和效率（96%），得出实际所需要的推力：

这里选择模数3齿数20斜齿轮，分度圆直径为63.66，计算出负载加速所需最大扭矩：

负载达到最大速度时齿轮的转速：

负载运动时的惯量：

得到以上参数后便可以开始选择电机和减速机，这里选择西门子1FL6067（2kw），该电机参数如下：

为了保证电机工作时不会超过最高转速3000转，因此减速比必须小于10，所以我们需要选择一级减速比的减速机。

同时还需要考虑负载和电机的惯量比，为了达到良好的动态性能，建议惯量比小于5（最大不能超过7），根据负载和电机惯量比公式：

可以计算出减速比要大于5，所以我们最终选择减速比为7。

校核：

电机工作时最高转速：

电机工作时最大扭矩：

负载和电机惯量比：

综上，该电机、减速比与齿轮的组合能够满足设备运行要求。

在使用齿轮齿条传动时，需要注意以下几点:

1. 尽量使用小齿轮，这样可以减小齿轮分度圆直径，提高精度，降低负载所需扭矩，减小转动惯量。

2. 需要注意齿轮受力点离减速机输出端轴承的距离，如果力臂太长可能会造成减速机输出轴的损坏。

3. 为了降低噪音以及提高设备运行时的平稳性，有限选择斜齿。

4. 齿轮端面需要加盖板，以防止运行时发生轴向窜动。