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伺服用行星擺線減速機擺線減速機論文

文章出處:admin 人氣:發(fa)表時間:2021-05-23 10:14

1 增加齒寬 

在傳動外徑要求不變時,適當增加內部齒輪寬度,可以有效的 加大齒輪的 承載能力,提高擺線減速機的 承載力矩。同時,可以減少恒定扭矩下的 單位負荷。同時可以降低輪齒撓曲,減少噪聲激勵,起到降低傳動噪聲的 作用。齒寬系數過大,可能(maybe)會導致小齒輪剛性差,變形大,在齒寬上造成偏載,不能保證接觸精度。通常圓柱齒輪齒寬系數為0。4~0。8。 
2 圓弧齒圓柱齒輪傳動 
圓弧齒輪傳動是一種斜齒圓柱齒輪傳動,是圓柱齒輪傳動的 一種形式,具有承載能力高,生產成本低,制造工藝簡單,使用壽命長等優點。口罩機減速機一般用于在有限的空間里需要較高的轉矩時,即小體積大轉矩,而且它的可靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。例:模數為0。8、輸入轉速、工況條件、壽命、齒輪寬度均相同條件下,β=15°斜齒圓柱齒輪的 承載能力是普通圓柱齒輪的 1。36倍左右。 
3 增大齒輪模數、增大齒形角 
擺線減速機外徑尺寸要保持不變,需要增大承載能力,可以采用合理增大齒輪模數,減低齒輪齒數來滿足。大模數齒輪可以提高齒輪抗彎強度,抗彎強度是齒輪承載能力的 重要指標。同時也可以增大嚙合角a′,嚙合角增大有利于增大綜合曲率半徑,減少赫茲應力,起到提高承載能力的 作用。 
4 增大齒圈許用接觸應力 
在行星擺線減速機機傳動中,往往內齒圈比外齒輪硬度(Hardness)要低,材料也不相同,加工熱處理工藝上也有差距。行星擺線減速機校核強度通常是校核太陽輪-行星輪的 傳動接觸應力(滿足傳動接觸應力小于太陽輪行星輪許用接觸應力);太陽輪-行星輪彎曲應力(滿足彎曲應力小于許用彎曲應力);行星輪-內齒輪傳動接觸應力(滿足傳動接觸應力小于行星輪內齒圈許用彎曲應力)。齒圈許用接觸應力通常是先失效。故,要想增大承載能力,就要保證齒圈許用接觸應力。 
5 齒輪修形 
齒輪副在承受重載條件下,輪齒嚙合時會產生較大的 彎曲(Bend)變形。由于變形,使得主動輪參加嚙合齒的 基節變短,從動輪相應齒的 基節變長,在進入和退出嚙合時會產生干涉,并且發生在齒頂和齒根處(如下所示) 
進入嚙合 
退出嚙合 
隨著行星傳動技術的 迅速發展,憑借行星擺線減速機的 體積小,重量輕,結構緊湊,承載能力大,傳動效率高,運轉平穩,抗沖擊能力強,傳動比大,可以實現運動的 合成與分解等眾多優勢。行星擺線減速機在各行業中得到廣泛(extensive)應用。 
在現代行星傳動中,為了滿足重載條件下的 使用性能(外徑(外緣直徑)尺寸要小),然而行星傳動中,往往較弱環節在齒輪的 傳遞上,為提高擺線減速機承載能力,故需要提高漸開線圓柱齒輪在重載下的 使用性能,滿足重載的 需求。 
重載齒輪傳動中,內外嚙合齒輪副必須滿足強度壽命和嚙合質量要求,普通的 設計已不能達到使用要求。現根據實際生產提出以下幾點建議,供參考學習。 
對于重載齒輪,一般在齒端修行可防止由于齒向誤差引起的 齒端過載。齒形修緣、修根和齒端修形是改善重載齒輪傳動性能較好的 辦法。齒頂修緣量大小與載荷大小有密切關系,恰當的 修緣可以保證齒輪副嚙合(嚙入和嚙出)時的 平穩性,降低動載和噪聲,提高抗彎強度和接觸強度。 
6 潤滑選擇 
潤滑油脂使用不當是齒輪失效的 主要原因之一。潤滑油脂參數直接與齒輪負載、運轉速度、齒輪形式、工作溫度(temperature)有關,選用合適、合理的 潤滑方式和潤滑油脂,可以有效的 提高設備的 使用壽命。 
行星擺線減速機大致有三種潤滑方式。
  ①潤滑油潤滑
  ②飛濺潤滑(油浴潤滑)
  ③強制潤滑(循環油站噴油潤滑)。潤滑方法需要根據齒輪的 使用條件進行適當的 選擇,選擇的 基準主要依據齒輪的 圓周速度(m/s)及轉速(min-1)。按一般原則,根據圓周速度對潤滑法進行分類的 話,低速時使用潤滑脂潤滑(v>7m/s),中速時使用油浴潤滑(2。5m/s 15m/s),高速時使用強制潤滑(12m/s 
要想使齒輪維持高效率(efficiency)的 動力傳動,必須在嚙合齒面上形成安定的 油膜以防止金屬接觸。為達到此目的 ,必須要選擇合適粘度的 油脂。高粘度指數表示該油隨溫度變化而粘度變化較小,有利于在工作溫度范圍內保持較小的 粘度變化量,從而提高潤滑性能。在實際選擇中潤滑油脂是按載荷、速度選取的 ,還要考慮傳遞功率、嚙合效率、軸承(bearing)效率及進出油口溫差等因素。降低齒面粗糙度對潤滑有利,容易形成全油膜。對漸開線齒輪嚙合的 點線接觸問題給出了解釋。從理論上計算出油膜的 厚度及強度,再選擇合適的 潤滑油脂。潤滑油脂裝入量的 取值,潤滑油脂過少,達不到潤滑目的 ,相反的 ,在密封齒輪箱中,潤滑油脂過多會造成攪拌損失過大。 
7 齒根噴丸強化 
齒輪彎曲強度與齒根表面狀況關系很大。特別是滲碳淬火齒輪的 齒根部位表面存在脫碳層等缺陷,難以保證殘余壓應力,使齒根彎曲疲勞強度降低。此時采用齒根表面噴丸處理除掉缺陷層,可以保證齒根彎曲強度,提高疲勞強度。 
8 設計參數綜合調整 
行星擺線減速機傳動中,模數、中心距、齒寬是按負荷大小計算得出的 。中心距和齒寬與接觸強度有關,還有齒數、螺旋角、重合度、嚙合角、加工精度、變位系數等因素的 影響。其中,變位系數是一個很重要的 參數,它直接影響多種其它參數。設計時可通過調整變位系數來提高彎曲強度、改善嚙合質量、湊合中心距,以提高齒輪使用壽命。 
9 變位系數的 調整 
為了提高齒輪的 承載能力,必須分析齒輪傳動的 失效原因及破壞方式,找出主要矛盾,從而確定選擇變位系數的 基本原則。行星擺線減速機一般采用硬齒面(HB<350)齒輪。對于硬齒面閉式齒輪傳動,其主要危險是在循環應力的 作用下齒根的 疲勞裂紋逐漸擴展而造成齒根折斷。但是,實際上也有許多硬齒面齒輪傳動因齒面點蝕剝落而失去工作能力的 。因而,對這種齒輪傳動,應盡量增大傳動的 嚙合角a(即盡量增大總變位系數),這樣不僅可以提高接觸強度,還能增大齒形系數值,提高齒根的 彎曲強度。必要時還可以適當的 分配變位系數,使嚙合齒輪變位系數相等,即達到兩齒輪的 齒根彎曲強度大致相等。正確的 選擇變位系,可使齒輪承載能力提高20—30%。 
10 齒輪精度(精確度)與誤差 
齒面強度不僅與齒輪精度等級有關,而且與基節誤差的 絕對值有關。若齒輪具有大基節誤差,則加在輪齒上的 滾動壓力也大,所引起的 點蝕破壞也嚴重。故需要嚴格控制。 
11 降低輸入轉速 
行星擺線減速機輸出承載力矩跟輸出速度的 關系是,同一行星擺線減速機,在保證壽命前提條件下,輸出轉速高,承載力矩小;輸出轉速低,承載力矩大。轉速高時,針對齒輪在單位時間內嚙合次數會多,故疲勞時間會短;反之,疲勞時間長。 
12 齒輪材料的 選擇 
對于重載齒輪,在材料選擇方面要考慮工作特點,要求表面要達到一定的 硬度,保證接觸強度金屬耐磨性,芯部有一定的 韌性。滿足這些要求,只有滲碳淬火齒輪為合適。對與重載齒輪,材料一般采用含碳量低于0。2%的 合金鋼,合金元素一般為C
  R、N
  I、M
  O、Ti等。這些元素對提高淬透性、細化晶粒、提高耐磨性和韌性等分別有顯著的 作用。設計時,要根據強度、工藝等因素綜合考慮。 

以上慨述的 幾種改善行星擺線減速機承載能力,提高使用壽命的 方法,生產實踐表明它們都是行之有效的 ,可供一般設計參考。減速機獲得硬齒面齒輪的熱處理方法很多,如表面淬火,整體淬火、滲碳淬火、滲氮等,應根據行星齒輪減速機的特點考慮選定。行星齒輪減速機正確的安裝,使用和維護減速機,是保證機械設備正常運行的重要環節。 因此,在您安裝行星減速機時,請務必嚴格按照下面的安裝使用相關事項,認真地裝配和使用。 

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