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        泰兴减速机

        新型式针轮减速机的构造和数据剖析

        发布时间:2017-10-20 13:05:00 点击:

          1微型摆线针轮减速机的结构特点
          泰兴减速机与电动机直联,即电动机的轴为摆线减速器的输入轴4,单偏心套3用平键装在输入轴右端,摆线轮1套在单偏心套3上,绕单偏心套回转,为减少摩擦损失,在摆线轮1与单偏心套3之间装了一个转臂轴承2,由于传递的转矩较小,所以只采用1个摆线轮1,这样可使针齿6的跨距减小,从而使微型摆线针轮减速机的长度尺寸减小。为使输入轴得到静平衡,在安装摆线轮偏心的另一侧置有平衡块5.
          针齿上无针齿套,它嵌入针齿壳8中,大端盖7和针齿壳8用螺栓固定在机座9上,针齿左右两端分别依靠大端盖7和机座9的止口定位;安装后针齿可以灵活转动,所以摆线轮与针齿啮合时效率较高。
          摆线轮1与输出轴10的联接采用孔销式输出机构,即输出轴10上的柱销11和销套12插入摆线轮的销孔中,把摆线轮的回转运动通过输出轴输出。
          2参数分析
          2.1传动比
          i=6的微型摆线针轮减速机
          2.1.1短幅系数
          k1根据测绘得偏心距a=3.5mm,针齿分布圆直径Dz=109mm,摆线轮齿数za′=12,针轮齿数zb′=14.
          2.1.2在静态下摆线轮齿廓与针齿间的间隙
          实测摆线轮齿廓中间部分与针齿间的侧隙只有0.005mm,且均匀;在摆线轮齿顶和齿根处与针齿间的顶隙较大,分别为0.69mm和0.2mm,这是因为Sumito2mo公司磨削摆线轮齿廓时,采用了成形法加工,在磨削齿顶和齿根处时,特意将砂轮尺寸放大一些,使齿廓磨削量增大些,以避免齿顶和齿根处的齿廓与针齿间的摩擦。实测齿顶圆半径ra′=50.9mm,齿根圆半径rf′=46.8mm,针齿半径rz=4mm。
          如按理论计算,其齿顶圆半径ra=51.60mm;齿根圆半径因理论的齿顶圆、齿根圆与针齿间没有间隙,所以齿顶和齿根处的顶隙可用以下公式计算。齿顶处的顶隙。
          2.1.3配重的静平衡该种微型摆线减速器因传递转矩小,采用了1个摆线轮。为了克服1个摆线轮引起的振动,因此与摆线轮偏心相隔180°的一侧,在轴上安装配重物,配重物的形状,配重重心离轴孔轴线的距离e=11.7mm,重92.3g,摆线轮重216.9g,整体式转臂轴承(SKF轴承磨削氧化物的硬度与相对磨损率)重92.3g,其不平衡重径积配重输入轴转速为1450r/min,则平衡精度可用下式计算平衡精度=不平衡重径积×回转角速度回转件重量其平衡精度已足够高,所以在实际运转中很平稳。
          2.2传动比
          i=11的微型摆线针轮减速机实测后得,偏心距a=2.5mm,针齿分布圆直径Dz=109mm,摆线针轮齿数za′=22,针轮齿数zb′=24,根据式(1)得短幅系数k1=0. 55046在静态下摆线轮齿廓与针齿间的侧隙也是0.005mm,在摆线轮齿顶和齿根处与针齿间的顶隙,分别为0.5mm和0.2mm.实测齿顶圆半径ra′=50。8mm,齿根圆半径rf′=47.8mm,针齿半径rz=4mm.按文献计算,其齿顶圆半径ra=51.29mm,根据式(2)齿根圆半径为48mm.齿顶处的顶隙Δa为0.49mm,齿根处的顶隙为0.2mm计算的齿顶、齿根处的顶隙与实测值相符合。i=11的微型摆线针轮减速机,其配重物的形状配重重心离孔轴线的距离e=10.3mm,重81g;摆线轮重255.73g,整体式转臂轴承重76.5g,其不平衡重径积为-3.725gmm.输入轴转速为1450r/min,则平衡精度为1.3688mm/sec
          3强度计算
          3.1传动比
          i=6的微型摆线针轮减速机
          3.1.1摆线齿廓上的接触应力σ
          Hmax本摆线针轮减速机的电动机功率P=0.736kW,输出转速n=242r/min,摆线轮传递的转矩为Ta=7024p/n=7024×0。
          736÷242=21.362(N.m)计算摆线轮齿廓与针齿间的最大接触应力σHmax时,考虑到针齿变形和间隙的影响,所以根据文献计算,轮齿间最大压力pmax=833.3N,最大接触应力σHmax=1004MPa,同时有2~3对齿啮合。
          3.1.2针齿的弯曲应力和变形
          本减速器的针齿跨距L=12mm,针齿直径dz=8mm,根据文献一般针齿用轴承钢制造,其热处理硬度56~62HRC,许用弯曲应力σFP=150~200MPa,所以针齿弯曲强度足够。
          针齿变形转角θ一般摆线针轮减速机中针齿变形的许用转角θ本减速器的针齿弯曲刚度也足够。
          3.1.3柱销强度的验算
          本减速器的摆线轮宽b=8mm,柱销轴数目zw=8,柱销中心圆分布半径Rw=33.5mm,柱销直径dw=8mm,柱销轴的载荷系数Kw=1.2;所以根据文献,柱销轴所受的最大弯曲应力柱销采用轴承钢制造,热处理硬度56~62HRC,许用弯曲应力σFP=150~200MPa,所以柱销弯曲强度足够。
          3.2传动比
          i=11的微型摆线针轮减速机摆线针轮减速机的电动机功率为0.735kW,输出转速n=130r/min,采用上面的方法计算得摆线轮传递的转矩Ta=54.031Nm;摆线齿廓与针齿间最大接触应力σHmax=1000MPa,同时4对齿啮合;针齿的弯曲应力σF=26.1MPa;针齿变形转角θ=0。
          000127rad;柱销轴所受的最大弯曲应力σθ=75.6MPa.
          4结论
          从以上对两种传动比机型的分析计算及使用实践可知,该种微型摆线针轮减速机的设计和制造是成功的。
          目前国内生产的摆线针轮减速机若承受同样的功率,其外表尺寸将增大,因为采用的齿侧隙太大。例如,针齿分布圆直径Dz=109mm时,国内采用的侧隙为0。
          10~0.125mm,这样,当传动比i=6时,同时只有1~2对齿啮合,最大接触应力σHmax=1333~1334MPa;当传动比i=11时,也同时只有1~2对齿啮合,最大接触应力σHmax=1587~1594MPa.这样大的接触应力将使轮齿产生点蚀,所以目前国内大都采用较大一号的摆线减速器,并采用两个摆线轮,这种措施是不经济的。实际上,如采用小的侧隙就可使整个摆线减速机的尺寸减少,但在制造时也要相应地提高制造精度。

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