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伺服用行星摆线减速机摆线减速机论文

文章出处:admin 人气:发表时间:2020-05-23 10:14

1 增加齿宽 

在传动外径要求不变时,适当增加内部齿轮宽度,可以有效的 加大齿轮的 承载能力,提高摆线减速机的 承载力矩。同时,可以减少恒定扭矩下的 单位负荷。同时可以降低轮齿挠曲,减少噪声激励,起到降低传动噪声的 作用。齿宽系数过大,可能(maybe)会导致小齿轮刚性差,变形大,在齿宽上造成偏载,不能保证接触精度。通常圆柱齿轮齿宽系数为0。4~0。8。 
2 圆弧齿圆柱齿轮传动 
圆弧齿轮传动是一种斜齿圆柱齿轮传动,是圆柱齿轮传动的 一种形式,具有承载能力高,生产成本低,制造工艺简单,使用寿命长等优点。口罩机减速机一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时,即小体积大转矩,而且它的可靠性和寿命都比正齿轮减速器要好。例:模数为0。8、输入转速、工况条件、寿命、齿轮宽度均相同条件下,β=15°斜齿圆柱齿轮的 承载能力是普通圆柱齿轮的 1。36倍左右。 
3 增大齿轮模数、增大齿形角 
摆线减速机外径尺寸要保持不变,需要增大承载能力,可以采用合理增大齿轮模数,减低齿轮齿数来满足。大模数齿轮可以提高齿轮抗弯强度,抗弯强度是齿轮承载能力的 重要指标。同时也可以增大啮合角a′,啮合角增大有利于增大综合曲率半径,减少赫兹应力,起到提高承载能力的 作用。 
4 增大齿圈许用接触应力 
在行星摆线减速机机传动中,往往内齿圈比外齿轮硬度(Hardness)要低,材料也不相同,加工热处理工艺上也有差距。行星摆线减速机校核强度通常是校核太阳轮-行星轮的 传动接触应力(满足传动接触应力小于太阳轮行星轮许用接触应力);太阳轮-行星轮弯曲应力(满足弯曲应力小于许用弯曲应力);行星轮-内齿轮传动接触应力(满足传动接触应力小于行星轮内齿圈许用弯曲应力)。齿圈许用接触应力通常是先失效。故,要想增大承载能力,就要保证齿圈许用接触应力。 
5 齿轮修形 
齿轮副在承受重载条件下,轮齿啮合时会产生较大的 弯曲(Bend)变形。由于变形,使得主动轮参加啮合齿的 基节变短,从动轮相应齿的 基节变长,在进入和退出啮合时会产生干涉,并且发生在齿顶和齿根处(如下所示) 
进入啮合 
退出啮合 
随着行星传动技术的 迅速发展,凭借行星摆线减速机的 体积小,重量轻,结构紧凑,承载能力大,传动效率高,运转平稳,抗冲击能力强,传动比大,可以实现运动的 合成与分解等众多优势。行星摆线减速机在各行业中得到广泛(extensive)应用。 
在现代行星传动中,为了满足重载条件下的 使用性能(外径(外缘直径)尺寸要小),然而行星传动中,往往较弱环节在齿轮的 传递上,为提高摆线减速机承载能力,故需要提高渐开线圆柱齿轮在重载下的 使用性能,满足重载的 需求。 
重载齿轮传动中,内外啮合齿轮副必须满足强度寿命和啮合质量要求,普通的 设计已不能达到使用要求。现根据实际生产提出以下几点建议,供参考学习。 
对于重载齿轮,一般在齿端修行可防止由于齿向误差引起的 齿端过载。齿形修缘、修根和齿端修形是改善重载齿轮传动性能较好的 办法。齿顶修缘量大小与载荷大小有密切关系,恰当的 修缘可以保证齿轮副啮合(啮入和啮出)时的 平稳性,降低动载和噪声,提高抗弯强度和接触强度。 
6 润滑选择 
润滑油脂使用不当是齿轮失效的 主要原因之一。润滑油脂参数直接与齿轮负载、运转速度、齿轮形式、工作温度(temperature)有关,选用合适、合理的 润滑方式和润滑油脂,可以有效的 提高设备的 使用寿命。 
行星摆线减速机大致有三种润滑方式。
  ①润滑油润滑
  ②飞溅润滑(油浴润滑)
  ③强制润滑(循环油站喷油润滑)。润滑方法需要根据齿轮的 使用条件进行适当的 选择,选择的 基准主要依据齿轮的 圆周速度(m/s)及转速(min-1)。按一般原则,根据圆周速度对润滑法进行分类的 话,低速时使用润滑脂润滑(v>7m/s),中速时使用油浴润滑(2。5m/s 15m/s),高速时使用强制润滑(12m/s 
要想使齿轮维持高效率(efficiency)的 动力传动,必须在啮合齿面上形成安定的 油膜以防止金属接触。为达到此目的 ,必须要选择合适粘度的 油脂。高粘度指数表示该油随温度变化而粘度变化较小,有利于在工作温度范围内保持较小的 粘度变化量,从而提高润滑性能。在实际选择中润滑油脂是按载荷、速度选取的 ,还要考虑传递功率、啮合效率、轴承(bearing)效率及进出油口温差等因素。降低齿面粗糙度对润滑有利,容易形成全油膜。对渐开线齿轮啮合的 点线接触问题给出了解释。从理论上计算出油膜的 厚度及强度,再选择合适的 润滑油脂。润滑油脂装入量的 取值,润滑油脂过少,达不到润滑目的 ,相反的 ,在密封齿轮箱中,润滑油脂过多会造成搅拌损失过大。 
7 齿根喷丸强化 
齿轮弯曲强度与齿根表面状况关系很大。特别是渗碳淬火齿轮的 齿根部位表面存在脱碳层等缺陷,难以保证残余压应力,使齿根弯曲疲劳强度降低。此时采用齿根表面喷丸处理除掉缺陷层,可以保证齿根弯曲强度,提高疲劳强度。 
8 设计参数综合调整 
行星摆线减速机传动中,模数、中心距、齿宽是按负荷大小计算得出的 。中心距和齿宽与接触强度有关,还有齿数、螺旋角、重合度、啮合角、加工精度、变位系数等因素的 影响。其中,变位系数是一个很重要的 参数,它直接影响多种其它参数。设计时可通过调整变位系数来提高弯曲强度、改善啮合质量、凑合中心距,以提高齿轮使用寿命。 
9 变位系数的 调整 
为了提高齿轮的 承载能力,必须分析齿轮传动的 失效原因及破坏方式,找出主要矛盾,从而确定选择变位系数的 基本原则。行星摆线减速机一般采用硬齿面(HB<350)齿轮。对于硬齿面闭式齿轮传动,其主要危险是在循环应力的 作用下齿根的 疲劳裂纹逐渐扩展而造成齿根折断。但是,实际上也有许多硬齿面齿轮传动因齿面点蚀剥落而失去工作能力的 。因而,对这种齿轮传动,应尽量增大传动的 啮合角a(即尽量增大总变位系数),这样不仅可以提高接触强度,还能增大齿形系数值,提高齿根的 弯曲强度。必要时还可以适当的 分配变位系数,使啮合齿轮变位系数相等,即达到两齿轮的 齿根弯曲强度大致相等。正确的 选择变位系,可使齿轮承载能力提高20—30%。 
10 齿轮精度(精确度)与误差 
齿面强度不仅与齿轮精度等级有关,而且与基节误差的 绝对值有关。若齿轮具有大基节误差,则加在轮齿上的 滚动压力也大,所引起的 点蚀破坏也严重。故需要严格控制。 
11 降低输入转速 
行星摆线减速机输出承载力矩跟输出速度的 关系是,同一行星摆线减速机,在保证寿命前提条件下,输出转速高,承载力矩小;输出转速低,承载力矩大。转速高时,针对齿轮在单位时间内啮合次数会多,故疲劳时间会短;反之,疲劳时间长。 
12 齿轮材料的 选择 
对于重载齿轮,在材料选择方面要考虑工作特点,要求表面要达到一定的 硬度,保证接触强度金属耐磨性,芯部有一定的 韧性。满足这些要求,只有渗碳淬火齿轮为合适。对与重载齿轮,材料一般采用含碳量低于0。2%的 合金钢,合金元素一般为C
  R、N
  I、M
  O、Ti等。这些元素对提高淬透性、细化晶粒、提高耐磨性和韧性等分别有显著的 作用。设计时,要根据强度、工艺等因素综合考虑。 

以上慨述的 几种改善行星摆线减速机承载能力,提高使用寿命的 方法,生产实践表明它们都是行之有效的 ,可供一般设计参考。减速机获得硬齿面齿轮的热处理方法很多,如表面淬火,整体淬火、渗碳淬火、渗氮等,应根据行星齿轮减速机的特点考虑选定。行星齿轮减速机正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。 因此,在您安装行星减速机时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。 

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