行星齿轮减速机资讯新型的构造及其优越性
1六环的结构。
六环的结构。行星齿轮减速机又称为行星减速机,伺服减速机。在减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。它主要由2个高速轴,4个薄内齿轮环板,2个厚内齿轮环板(其厚度为薄内齿轮环板的2倍),输出轴和机箱等组成。2个高速轴的两端均通过(tōng guò)轴承支撑(sustain)在机箱上,其上中部则装有相位对应相同的6个偏心轮。其中,4个为薄偏心轮,2个为厚偏心轮。前3个和后3个偏心轮分别组成一组。在每一组中,两侧的薄偏心轮的偏向相同,并和中间的厚偏心轮的偏向互成180.但2组偏心轮的偏向则彼此对应相差一个相同角度(尽可能(maybe)取为90)。这些薄,厚偏心轮分别和薄,厚内齿轮环板相对应,并通过轴承安装在内齿轮环板的2个平行孔内。输出轴系统(system)主要由2个外齿轮(亦称为太阳轮)和输出轴组成。外齿轮和输出轴通过渐开线花键连接,输出轴通过两端的轴承安装在机箱上。
2六环越过死点的原理。
无论是三环还是六环,其单个环板的机构是完全相同的。从机构的组成看,它是一个平行四边形连杆机构和一个内啮合齿轮(Gear)机构的组合。这种机构在一般情况下是可以顺利运转的,但当曲柄和连杆共线时,机构会处于死点状态。
为使机构能顺利越过死点,三环采用相位彼此相差120的3块环板协同工作的办法来实现,当一组环板机构处于死点状态时,另2组环板机构中连杆机构的角均为60.对于六环,因在同一组环板中,厚,薄环板的运动相位差为180,故3个环板机构的角在每一瞬时都是相同的。如有其一处于死点状态,则另2个环板机构也处于死点状态。但是,因另一组环板偏心轮的偏向与之对应相差一个等于或接近于90的相同角度,故当前一个组环板机构处于死点位置时,后一组环板的机构角均等于90或接近于90,处于或接近于传力的最佳状态。这样,利用平行四边形机构附加连杆的工作原理,2组环板协同工作,可使六环的各环板机构顺利越过死点。
3六环的特点分析(Analyse)。
根据六环的结构,与三环比较,经分析可知它具有如下一些特性:1)可以适当提高输入轴的转速由于在每一组环板中,厚,薄环板的运动相位差为180,且厚环板的厚度为薄环板的2倍,故它们在每一瞬时产生的惯性(inertia)力都大小相等,方向相反,彼此抵消(由于作用相反而互相消除),理论上实现了机构的完全平衡,可以有效地降低(reduce)的振动和噪声,因而可以适当提高输入轴的转速。齿轮减速机是我国广泛运用在华东地区、华东地区、用于塔引入式起重机机械的回转机构,广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。
2)可以传递(transmission)更大的功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)六环的环板数比三环多,而且理论上实现了机构的完全平衡,每个环板的厚度也可适当增大,因而具有更好的功率分流效果,可以传递更大的功率。
3)设计更加容易实践表明,用简单的类比法设计三环时,其转臂轴承的承载能力往往偏小,导致(cause)转臂轴承温升过高。硬齿面齿轮减速机传动的效率是所有传动式中效率最高的一种,其效率比蜗杆传动要高的多。齿轮减速机的效率主要由齿轮及轴承的摩擦决定。这就需要对三环转臂轴承受力和寿命进行计算。但三环转臂轴承的载荷计算是一个非常复杂的问题(Emerson)。而且由于各个零件的制造偏差具有各种各样的组合状态,现有的各种转臂轴承的受力计算公式推导的前提条件难以与之吻合,有些参数(parameter)(比如刚度)的值也难以合理选取,因此三环转臂轴承的受力计算一直是困扰人们的一大难题。六环的环板和转臂轴承较多。如果采用类比法来设计,在传递相同功率的情况(Condition)下,其转臂轴承的内孔直径不会小于三环转臂轴承的内孔直径,故其转臂轴承的寿命会有明显的提高。因此,用类比法设计六环的转臂轴承是可行的,一般不用作转臂轴承的受力计算。
4)制造,安装更加方便对于三环,在许多场合下(如在齿数差为1时)必须调整环板内齿轮的相对相位差才能满足安装条件,这就需将内齿板按一定的要求将中心线错位安装在一起进行插齿加工。而对于六环,因其本质是双二环,只要将外齿轮的齿数取为偶数(even),则对于各种齿数差情况(Condition)都可将所有内齿板的中心线重合安装在一起进行插齿加工。这样既可节省辅助工时,又易于保证制造精度(精确度)。
六环理论上实现了机构(organization)的完全平衡,环板数量多,且每个环板的厚度也可适当增大,故在传递相同功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)的情况下,其齿轮的模数和的轴距均较小,这样不仅可使的横向尺寸变得更加紧凑,而且在插齿机上插制环板上的内齿轮也方便得多。由于六环每一组环板有内齿轮和一个外齿轮啮合,外齿轮与输出轴采用渐开线花键配合,这种结构既可获得较好的均载效果,提高了的品质(Character),也使其制造,安装变得更加容易。
5)各轴受力更加合理由于每一组环板都是对称布置的,3个内齿轮对外齿轮的径向作用力的合力为0,达到了彼此抵消。若不计轴上零件重力作用,输出轴仅受扭矩的作用,这就最大限度地降低(reduce)了输出轴两端支撑轴承(bearing)的载荷。3个内齿板对高速轴的径向作用力的合力也为0,在每组内齿板对应的轴段内已达到了彼此抵消。因此,尽管高速轴两端支撑轴承间的距离有所增大,但其高速轴的刚度并未因此而降低,两端支撑轴承的载荷也达到了最小。
4结语。
六环的主要缺点是环板数目及所需的轴承(bearing)数目偏多。但和最常见的多级NGW型行星以及星轮相比较,笔者认为这些数目还是可以接受的。而且六环在设计,制造,安装上获得了相当大的便利,其总的生产成本并不一定会比三环更高。六环适于各种工况,特别在高速,重载场合下更能显示出其独特(释义:特有的、特别的)的优越性。可以预见,六环必将会在工业中获得广泛(extensive)应用。