新型式針輪減速機(jī)的構(gòu)造和數(shù)據(jù)剖析
發(fā)布時(shí)間：2017-10-20 13:05:00 點(diǎn)擊：
1微型擺線針輪減速機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
泰興減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，即電動(dòng)機(jī)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(gè)轉(zhuǎn)臂軸承2，由于傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，所以只采用1個(gè)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(jī)的長(zhǎng)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(jī)座9上，針齒左右兩端分別依靠大端蓋7和機(jī)座9的止口定位；安裝后針齒可以靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，所以擺線輪與針齒嚙合時(shí)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(jī)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(yùn)動(dòng)通過輸出軸輸出。
2參數(shù)分析
2.1傳動(dòng)比
i=6的微型擺線針輪減速機(jī)
2.1.1短幅系數(shù)
k1根據(jù)測(cè)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(shí)測(cè)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?yàn)镾umito2mo公司磨削擺線輪齒廓時(shí)，采用了成形法加工，在磨削齒頂和齒根處時(shí)，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(shí)測(cè)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(jì)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(jì)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(gè)擺線輪。為了克服1個(gè)擺線輪引起的振動(dòng)，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(duì)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(jì)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(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中很平穩(wěn)。
2.2傳動(dòng)比
i=11的微型擺線針輪減速機(jī)實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)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(jì)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(jì)算的齒頂、齒根處的頂隙與實(shí)測(cè)值相符合。i=11的微型擺線針輪減速機(jī)，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(qiáng)度計(jì)算
3.1傳動(dòng)比
i=6的微型擺線針輪減速機(jī)
3.1.1擺線齒廓上的接觸應(yīng)力σ
Hmax本擺線針輪減速機(jī)的電動(dòng)機(jī)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(jì)算擺線輪齒廓與針齒間的最大接觸應(yīng)力σHmax時(shí)，考慮到針齒變形和間隙的影響，所以根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)算，輪齒間最大壓力pmax=833.3N，最大接觸應(yīng)力σHmax=1004MPa，同時(shí)有2～3對(duì)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(qiáng)度足夠。
針齒變形轉(zhuǎn)角θ一般擺線針輪減速機(jī)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(qiáng)度的驗(yàn)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(qiáng)度足夠。
3.2傳動(dòng)比
i=11的微型擺線針輪減速機(jī)該擺線針輪減速機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為0.735kW，輸出轉(zhuǎn)速n=130r/min，采用上面的方法計(jì)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(shí)4對(duì)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(duì)兩種傳動(dòng)比機(jī)型的分析計(jì)算及使用實(shí)踐可知，該種微型擺線針輪減速機(jī)的設(shè)計(jì)和制造是成功的。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的擺線針輪減速機(jī)若承受同樣的功率，其外表尺寸將增大，因?yàn)椴捎玫凝X側(cè)隙太大。例如，針齒分布圓直徑Dz=109mm時(shí)，國(guó)內(nèi)采用的側(cè)隙為0。
10～0.125mm，這樣，當(dāng)傳動(dòng)比i=6時(shí)，同時(shí)只有1～2對(duì)齒嚙合，最大接觸應(yīng)力σHmax=1333～1334MPa；當(dāng)傳動(dòng)比i=11時(shí)，也同時(shí)只有1～2對(duì)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(diǎn)蝕，所以目前國(guó)內(nèi)大都采用較大一號(hào)的擺線減速器，并采用兩個(gè)擺線輪，這種措施是不經(jīng)濟(jì)的。實(shí)際上，如采用小的側(cè)隙就可使整個(gè)擺線減速機(jī)的尺寸減少，但在制造時(shí)也要相應(yīng)地提高制造精度。
