新型式針輪減速機的構(gòu)造和數(shù)據(jù)剖析
發(fā)布時間：2017-10-20 13:05:00 點擊：
1微型擺線針輪減速機的結(jié)構(gòu)特點
泰興減速機與電動機直聯(lián)，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(zhuǎn)，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(zhuǎn)臂軸承2，由于傳遞的轉(zhuǎn)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(cè)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(zhuǎn)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(lián)接采用孔銷式輸出機構(gòu)，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(zhuǎn)運動通過輸出軸輸出。
2參數(shù)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(shù)
k1根據(jù)測繪得偏心距a=3.5mm，針齒分布圓直徑Dz=109mm，擺線輪齒數(shù)za′=12，針輪齒數(shù)zb′=14.
2.1.2在靜態(tài)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(cè)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(zhuǎn)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(cè)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)角速度回轉(zhuǎn)件重量其平衡精度已足夠高，所以在實際運轉(zhuǎn)中很平穩(wěn)。
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(shù)za′=22，針輪齒數(shù)zb′=24，根據(jù)式（1）得短幅系數(shù)k1=0. 55046在靜態(tài)下擺線輪齒廓與針齒間的側(cè)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(xiàn)計算，其齒頂圓半徑ra=51.29mm，根據(jù)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(zhuǎn)臂軸承重76.5g，其不平衡重徑積為-3.725gmm.輸入軸轉(zhuǎn)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(yīng)力σ
Hmax本擺線針輪減速機的電動機功率P=0.736kW，輸出轉(zhuǎn)速n=242r/min，擺線輪傳遞的轉(zhuǎn)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(yīng)力σHmax時，考慮到針齒變形和間隙的影響，所以根據(jù)文獻(xiàn)計算，輪齒間最大壓力pmax=833.3N，最大接觸應(yīng)力σHmax=1004MPa，同時有2～3對齒嚙合。
3.1.2針齒的彎曲應(yīng)力和變形
本減速器的針齒跨距L=12mm，針齒直徑dz=8mm，根據(jù)文獻(xiàn)一般針齒用軸承鋼制造，其熱處理硬度56～62HRC，許用彎曲應(yīng)力σFP=150～200MPa，所以針齒彎曲強度足夠。
針齒變形轉(zhuǎn)角θ一般擺線針輪減速機中針齒變形的許用轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)Kw=1.2；所以根據(jù)文獻(xiàn)，柱銷軸所受的最大彎曲應(yīng)力柱銷采用軸承鋼制造，熱處理硬度56～62HRC，許用彎曲應(yīng)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該擺線針輪減速機的電動機功率為0.735kW，輸出轉(zhuǎn)速n=130r/min，采用上面的方法計算得擺線輪傳遞的轉(zhuǎn)矩Ta=54.031Nm；擺線齒廓與針齒間最大接觸應(yīng)力σHmax=1000MPa，同時4對齒嚙合；針齒的彎曲應(yīng)力σF=26.1MPa；針齒變形轉(zhuǎn)角θ=0。
000127rad；柱銷軸所受的最大彎曲應(yīng)力σθ=75.6MPa.
4結(jié)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(shè)計和制造是成功的。
目前國內(nèi)生產(chǎn)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(cè)隙太大。例如，針齒分布圓直徑Dz=109mm時，國內(nèi)采用的側(cè)隙為0。
10～0.125mm，這樣，當(dāng)傳動比i=6時，同時只有1～2對齒嚙合，最大接觸應(yīng)力σHmax=1333～1334MPa；當(dāng)傳動比i=11時，也同時只有1～2對齒嚙合，最大接觸應(yīng)力σHmax=1587～1594MPa.這樣大的接觸應(yīng)力將使輪齒產(chǎn)生點蝕，所以目前國內(nèi)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(jīng)濟的。實際上，如采用小的側(cè)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(yīng)地提高制造精度。
