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分析伺服减速器齿轮承载能力

文章出处:admin 人气:发表时间:2020-06-02 10:31


 渐开线少齿差伺服减速器与普通圆柱齿轮减速器、蜗轮摆线减速机(分为齿轮减速器、蜗杆减速器等)相比,具有体积小、重量轻、传动比大、效率(efficiency)高、承载能力大、运行可靠和寿命长等优点;与摆线针轮行星减速器相比,除具有上述优点以外,在加工方面,可利用通用刀具在通用齿轮加工机床上加工.因而具有成本较低等优点。减速机是结构比较紧凑,回程间隙小、精度较高,使用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大。而在承载能力方面是怎样呢?本文就利用有限元法对二齿差伺服减速器齿轮承载能力进行分析(Analyse)讨论。
      少齿差行星减速器是内啮合传动。齿轮减速机正齿轮减速器则用于较低的电流消耗,低噪音和高效率低成本应用。一般认为,它的 一对啮合齿面分别为凸齿面和凹齿面,两者的 曲率中心在齿面同一侧,齿面凹向相同,曲率半径差很小,接触变形致使接触面积较大。因此,使得轮齿接触应力大大减小,接触强度(strength)相应提高。同时,还可以通过减小齿顶高来降低弯曲(Bend)应力,从而提高弯曲强度。此外,由于齿差数小,在理论啮合点左右,具有多对接近啮合的 小间隙齿面,轮齿受力产生的 微小变形使得这些小间隙消失,导致这些对齿面相互接触,因而也进入啮合状态:如果这种判断符合实际情况,那么就会出现多对轮齿同时啮合,显然可以大大降低传动冲击,使得运转更加平稳、噪音(分贝(dB))更小。此外,当模数相同时,传动能力与普通外啮合圆柱齿轮减速器相比应当有明显提高:在工程实际中已有应用实例证实了该判断。
      较小的 模数传递(transmission)较大的 功率(指物体在单位时间内所做的功的多少),这就是渐开线少齿差行星减速器的 价值所在。行星减速机是伺服减速机齿轮传动装置的重量,一般情况利懿机电齿轮的重量与其材料和热处理硬度有很大关系。然而,确定多齿啮合与一齿啮合相比究竟能提高多大承载能力便成为关键。如上所述,承载能力的 提高,主要是由于多对轮齿参与啮合。而各对齿的 受力是怎样分配的 ,是一个超静定问题,不可能找出解析(analysis 剖析;深入分析)解。因此,传统的 算法只得还是按照一对齿啮合进行计算。尽管充分考虑(consider)了齿形等诸多因素,但无法考虑多对齿啮合带来的 变化,因而这样的 计算结果大大地偏于保守,开发不出多齿啮合所具有的 承载潜力。利用有限元分析软件COSMOSDesign—STAR进行计算,可以很好地解决这一问题:本文介绍用有限元方法,通过比较当大应力相等时,一对齿啮合和多对齿啮合的 承载大小,来说明二齿差行星减速器分别按一对齿啮合计算和按多对齿啮合计算的 承载能力的 差别。

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