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            泰興減速機

            新型式針輪減速機的構造和數據剖析

            發布時間:2017-10-20 13:05:00 點擊:

              1微型擺線針輪減速機的結構特點
              泰興減速機與電動機直聯,即電動機的軸為擺線減速器的輸入軸4,單偏心套3用平鍵裝在輸入軸右端,擺線輪1套在單偏心套3上,繞單偏心套回轉,為減少摩擦損失,在擺線輪1與單偏心套3之間裝了一個轉臂軸承2,由于傳遞的轉矩較小,所以只采用1個擺線輪1,這樣可使針齒6的跨距減小,從而使微型擺線針輪減速機的長度尺寸減小。為使輸入軸得到靜平衡,在安裝擺線輪偏心的另一側置有平衡塊5.
              針齒上無針齒套,它嵌入針齒殼8中,大端蓋7和針齒殼8用螺栓固定在機座9上,針齒左右兩端分別依靠大端蓋7和機座9的止口定位;安裝后針齒可以靈活轉動,所以擺線輪與針齒嚙合時效率較高。
              擺線輪1與輸出軸10的聯接采用孔銷式輸出機構,即輸出軸10上的柱銷11和銷套12插入擺線輪的銷孔中,把擺線輪的回轉運動通過輸出軸輸出。
              2參數分析
              2.1傳動比
              i=6的微型擺線針輪減速機
              2.1.1短幅系數
              k1根據測繪得偏心距a=3.5mm,針齒分布圓直徑Dz=109mm,擺線輪齒數za′=12,針輪齒數zb′=14.
              2.1.2在靜態下擺線輪齒廓與針齒間的間隙
              實測擺線輪齒廓中間部分與針齒間的側隙只有0.005mm,且均勻;在擺線輪齒頂和齒根處與針齒間的頂隙較大,分別為0.69mm和0.2mm,這是因為Sumito2mo公司磨削擺線輪齒廓時,采用了成形法加工,在磨削齒頂和齒根處時,特意將砂輪尺寸放大一些,使齒廓磨削量增大些,以避免齒頂和齒根處的齒廓與針齒間的摩擦。實測齒頂圓半徑ra′=50.9mm,齒根圓半徑rf′=46.8mm,針齒半徑rz=4mm。
              如按理論計算,其齒頂圓半徑ra=51.60mm;齒根圓半徑因理論的齒頂圓、齒根圓與針齒間沒有間隙,所以齒頂和齒根處的頂隙可用以下公式計算。齒頂處的頂隙。
              2.1.3配重的靜平衡該種微型擺線減速器因傳遞轉矩小,采用了1個擺線輪。為了克服1個擺線輪引起的振動,因此與擺線輪偏心相隔180°的一側,在軸上安裝配重物,配重物的形狀,配重重心離軸孔軸線的距離e=11.7mm,重92.3g,擺線輪重216.9g,整體式轉臂軸承(SKF軸承磨削氧化物的硬度與相對磨損率)重92.3g,其不平衡重徑積配重輸入軸轉速為1450r/min,則平衡精度可用下式計算平衡精度=不平衡重徑積×回轉角速度回轉件重量其平衡精度已足夠高,所以在實際運轉中很平穩。
              2.2傳動比
              i=11的微型擺線針輪減速機實測后得,偏心距a=2.5mm,針齒分布圓直徑Dz=109mm,擺線針輪齒數za′=22,針輪齒數zb′=24,根據式(1)得短幅系數k1=0. 55046在靜態下擺線輪齒廓與針齒間的側隙也是0.005mm,在擺線輪齒頂和齒根處與針齒間的頂隙,分別為0.5mm和0.2mm.實測齒頂圓半徑ra′=50。8mm,齒根圓半徑rf′=47.8mm,針齒半徑rz=4mm.按文獻計算,其齒頂圓半徑ra=51.29mm,根據式(2)齒根圓半徑為48mm.齒頂處的頂隙Δa為0.49mm,齒根處的頂隙為0.2mm計算的齒頂、齒根處的頂隙與實測值相符合。i=11的微型擺線針輪減速機,其配重物的形狀配重重心離孔軸線的距離e=10.3mm,重81g;擺線輪重255.73g,整體式轉臂軸承重76.5g,其不平衡重徑積為-3.725gmm.輸入軸轉速為1450r/min,則平衡精度為1.3688mm/sec
              3強度計算
              3.1傳動比
              i=6的微型擺線針輪減速機
              3.1.1擺線齒廓上的接觸應力σ
              Hmax本擺線針輪減速機的電動機功率P=0.736kW,輸出轉速n=242r/min,擺線輪傳遞的轉矩為Ta=7024p/n=7024×0。
              736÷242=21.362(N.m)計算擺線輪齒廓與針齒間的最大接觸應力σHmax時,考慮到針齒變形和間隙的影響,所以根據文獻計算,輪齒間最大壓力pmax=833.3N,最大接觸應力σHmax=1004MPa,同時有2~3對齒嚙合。
              3.1.2針齒的彎曲應力和變形
              本減速器的針齒跨距L=12mm,針齒直徑dz=8mm,根據文獻一般針齒用軸承鋼制造,其熱處理硬度56~62HRC,許用彎曲應力σFP=150~200MPa,所以針齒彎曲強度足夠。
              針齒變形轉角θ一般擺線針輪減速機中針齒變形的許用轉角θ本減速器的針齒彎曲剛度也足夠。
              3.1.3柱銷強度的驗算
              本減速器的擺線輪寬b=8mm,柱銷軸數目zw=8,柱銷中心圓分布半徑Rw=33.5mm,柱銷直徑dw=8mm,柱銷軸的載荷系數Kw=1.2;所以根據文獻,柱銷軸所受的最大彎曲應力柱銷采用軸承鋼制造,熱處理硬度56~62HRC,許用彎曲應力σFP=150~200MPa,所以柱銷彎曲強度足夠。
              3.2傳動比
              i=11的微型擺線針輪減速機擺線針輪減速機的電動機功率為0.735kW,輸出轉速n=130r/min,采用上面的方法計算得擺線輪傳遞的轉矩Ta=54.031Nm;擺線齒廓與針齒間最大接觸應力σHmax=1000MPa,同時4對齒嚙合;針齒的彎曲應力σF=26.1MPa;針齒變形轉角θ=0。
              000127rad;柱銷軸所受的最大彎曲應力σθ=75.6MPa.
              4結論
              從以上對兩種傳動比機型的分析計算及使用實踐可知,該種微型擺線針輪減速機的設計和制造是成功的。
              目前國內生產的擺線針輪減速機若承受同樣的功率,其外表尺寸將增大,因為采用的齒側隙太大。例如,針齒分布圓直徑Dz=109mm時,國內采用的側隙為0。
              10~0.125mm,這樣,當傳動比i=6時,同時只有1~2對齒嚙合,最大接觸應力σHmax=1333~1334MPa;當傳動比i=11時,也同時只有1~2對齒嚙合,最大接觸應力σHmax=1587~1594MPa.這樣大的接觸應力將使輪齒產生點蝕,所以目前國內大都采用較大一號的擺線減速器,并采用兩個擺線輪,這種措施是不經濟的。實際上,如采用小的側隙就可使整個擺線減速機的尺寸減少,但在制造時也要相應地提高制造精度。

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