■ 減速機(jī)的種類
一般的減速機(jī)有斜齒輪減速機(jī)(包括平行軸斜齒輪減速機(jī)、蝸輪減速機(jī)、錐齒輪減速機(jī)
等等)、行星齒輪減速機(jī)、擺線針輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、行星摩擦式機(jī)械無級變
速機(jī)等等
■ 常見減速機(jī)的種類
1) 蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和
輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平麵上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度
不高。
2)諧波減速機(jī)的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動和動力的,體積
不大、精度很高,但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐衝擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)
速不能太高。
3)行星減速機(jī)其 點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定
輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。
行星齒輪減速機(jī)和擺線針輪減速機(jī)
■行星齒輪減速機(jī):主要傳動結(jié)構(gòu)為:行星輪,太陽輪,外齒圈.
行星減速機(jī)因?yàn)?a class="taglink" title="結(jié)構(gòu)" href="http://m.eghtebas.com/index.php?ac=search&at=taglist&tagkey=%E7%BB%93%E6%9E%84" target="_blank">結(jié)構(gòu)原因,單級減速 小為3, 大一般不超過10,常見減速比為:3.4.5.6.8.10,減速機(jī)級數(shù)一般不超過3,但有部分大減速比定製減速機(jī)有4級減速.
相對其他減速機(jī),行星減速機(jī)具有高剛性,高精度(單級可做到1分以內(nèi)),高傳動效率(單級在97%-98%),高的扭矩/體積比,終身免維護(hù)等特點(diǎn).
因?yàn)檫@些特點(diǎn),行星減速機(jī)多數(shù)是安裝在步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)上,用來降低轉(zhuǎn)速,提升扭矩,匹配慣量.
減速機(jī)額定輸入轉(zhuǎn)速 高可達(dá)到18000rpm(與減速機(jī)本身大小有關(guān),減速機(jī)越大,額定輸入轉(zhuǎn)速越小)以上,工業(yè)級行星減速機(jī)輸出扭矩一般不超過2000Nm,特製超大扭矩行星減速機(jī)可做到10000Nm以上.工作溫度一般在-25℃到100℃左右,通過改變潤滑脂可改變其工作溫度.
■關(guān)於行星減速機(jī)的幾個概念:
級數(shù):行星齒輪的套數(shù).由於一套星星齒輪無法滿足較大的傳動比,有時需要2套或者3套來滿足擁護(hù)較大的傳動比的要求.由於增加了星星齒輪的數(shù)量,所以2級或3級減速機(jī)的長度會有所增加,效率會有所下降.
回程間隙:將輸出端固定,輸入端順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn),使輸入端產(chǎn)生額定扭矩+-2%扭矩時,減速機(jī)輸入端有一個微小的角位移,此角位移就是回程間隙.單位是"分",就是一度的六十分之一.也有人稱之為背隙.
■行星擺線針輪減速機(jī):全部傳動裝置可分為三部分:輸入部分、減速部分、輸出部分。在輸入軸上裝有一個錯位180°的雙偏心套,在偏心套上裝有兩個稱為轉(zhuǎn)臂的滾柱軸承,形成H機(jī)構(gòu)、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道,並由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相齧合,以組成齒差為一齒的內(nèi)齧合減速機(jī)構(gòu),(為了減小摩擦,在速比小的減速機(jī)中,針齒上帶有針齒套)。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時,由於擺線輪上齒廓曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限製之故,擺線輪的運(yùn)動成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平麵運(yùn)動,在輸入軸正轉(zhuǎn)周時,偏心套亦轉(zhuǎn)動一周,擺線輪於相反方向轉(zhuǎn)過一個齒從而得到減速,再借助W輸出機(jī)構(gòu),將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過銷軸,傳遞給輸出軸,從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。
■ 擺線針輪減速機(jī)特點(diǎn)
〇高速比和高效率單級傳動,就能達(dá)到1:87的減速比,效率在90%以上,如果采用多級傳動,減速比更大。
〇結(jié)構(gòu)緊湊體積小由於采用了行星傳動原理,輸入軸輸出軸在同一軸心線上,使其機(jī)型獲得盡可能小的尺寸。
〇運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低擺線針齒齧合齒數(shù)較多,重疊係數(shù)大以及具有機(jī)件平衡的機(jī)理,使振動和嗓聲限製在 小程度。
〇使用可靠、壽命長因主要零件采用高碳鉻鋼材料,經(jīng)淬火處理(HRC58~62)獲得高強(qiáng)度,並且,部分傳動接觸采用了滾動摩擦,所以經(jīng)久耐用壽命長。〇設(shè)計合理,維修方便,容易分解安裝, 少零件個數(shù)以及簡單的潤滑,
■(輸入軸每轉(zhuǎn)一圈,第一個擺線針輪轉(zhuǎn)一個齒,第一個擺線針輪轉(zhuǎn)一圈,第二個擺線針輪轉(zhuǎn)一個齒,如果兩個擺線針輪的齒數(shù)各是17,傳動比就是17*17=289。)
行星齒輪的特點(diǎn)
每一部汽車上都有行星齒輪,少了它們,汽車就不能自由行走。汽車上的行星齒輪主要用在兩個地方,一是驅(qū)動橋減速機(jī)、二是自動變速器。很多網(wǎng)友都想知道,行星齒輪有什麼功能,為什麼汽車少不了它。
我們熟知的齒輪絕大部分都是轉(zhuǎn)動軸線固定的齒輪。例如機(jī)械式鍾表,上麵所有的齒輪盡管都在做轉(zhuǎn)動,但是它們的轉(zhuǎn)動中心(與圓心位置重合)往往通過軸承安裝在機(jī)殼上,因此,它們的轉(zhuǎn)動軸都是相對機(jī)殼固定的,因而也被稱為"定軸齒輪"。
有定必有動,對應(yīng)地,有一類不那麼為人熟知的稱為"行星齒輪"的齒輪,它們的轉(zhuǎn)動軸線是不固定的,而是安裝在一個可以轉(zhuǎn)動的支架(藍(lán)色)上(圖中黑色部分是殼體,黃色表示軸承)。行星齒輪(綠色)除了能象定軸齒輪那樣圍繞著自己的轉(zhuǎn)動軸(B-B)轉(zhuǎn)動之外,它們的轉(zhuǎn)動軸還隨著藍(lán)色的支架(稱為行星架)繞其它齒輪的軸線(A-A)轉(zhuǎn)動。繞自己軸線的轉(zhuǎn)動稱為"自轉(zhuǎn)",繞其它齒輪軸線的轉(zhuǎn)動稱為"公轉(zhuǎn)",就象太陽係中的行星那樣,因此得名。
也如太陽係一樣,成為行星齒輪公轉(zhuǎn)中心的那些軸線固定的齒輪被稱為"太陽輪",如圖中紅色的齒輪。在一個行星齒輪上、或者在兩個互相固連的行星齒輪上通常有兩個齧合點(diǎn),分別與兩個太陽輪發(fā)生關(guān)係。如右圖中,灰色的內(nèi)齒輪軸線與紅色的外齒輪軸線重合,也是太陽輪。
軸線固定的齒輪傳動原理很簡單,在一對互相齧合的齒輪中,有一個齒輪作為主動輪,動力從它那裏傳入,另一個齒輪作為從動輪,動力從它往外輸出。也有的齒輪僅作為中轉(zhuǎn)站,一邊與主動輪齧合,另一邊與從動輪齧合,動力從它那裏通過。
在包含行星齒輪的齒輪係統(tǒng)中,情形就不同了。由於存在行星架,也就是說,可以有三條轉(zhuǎn)動軸允許動力輸入/輸出,還可以用離合器或製動器之類的手段,在需要的時候限製其中一條軸的轉(zhuǎn)動,剩下兩條軸進(jìn)行傳動,這樣一來,互相齧合的齒輪之間的關(guān)係就可以有多種組合:
動力從其中一個太陽輪輸入,從另外一個太陽輪輸出,行星架通過剎車機(jī)構(gòu)剎死;
動力從其中一個太陽輪輸入,從行星架輸出,另外一個太陽輪剎死;
動力從行星架輸入,從其中一個太陽輪輸出,另外一個太陽輪剎死;
兩股動力分別從兩個太陽輪輸入,合成後從行星架輸出;
兩股動力分別從行星架和其中一個太陽輪輸入,合成後從另外一個太陽輪輸出;
動力從其中一個太陽輪輸入,從另外一個太陽輪和行星架分兩路輸出;
動力從行星架輸入,分兩路從兩個太陽輪輸出;
我們知道,汽車發(fā)動機(jī)隻有一個,而車輪有四個。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速扭矩等特性與路麵行駛需求大相徑庭。要把發(fā)動機(jī)的功率適當(dāng)?shù)胤峙涞津?qū)動輪,可以利用行星齒輪的上述特性。如自動變速器,也是利用行星齒輪的這些特性,通過離合器和製動器改變各個構(gòu)件的相對運(yùn)動關(guān)係而獲得不同的傳動比。
擺線針輪減速機(jī)和渦輪蝸桿減速機(jī)
■擺線針輪減速機(jī)
原理:完全是靠兩個偏心輪實(shí)現(xiàn)齒輪的傳遞。在輸入軸上裝有一個錯位180°的雙偏心套,在偏心套上裝有兩個滾柱軸承,形成H機(jī)構(gòu),兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上
轉(zhuǎn)臂軸承的滾道,並由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒輪相齧合,以組成少齒差內(nèi)齧合減速機(jī)構(gòu),(為了減少摩擦,在速比小的減速機(jī)中,針齒上帶有針齒套)。
當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時,由於擺線輪上齒廊曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限製之故,擺線輪的運(yùn)動成為即有公轉(zhuǎn)
又有自轉(zhuǎn)的平麵運(yùn)動,在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時,偏心套亦轉(zhuǎn)動一周,擺線輪於相反方向上轉(zhuǎn)過一個齒差從而得到減速,再借助W輸出機(jī)構(gòu),將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過銷軸,傳遞給輸出軸,從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。
■渦輪蝸桿減速機(jī) 原理:通過渦輪以及蝸桿90度的交叉配合實(shí)現(xiàn)傳動。
■擺線針輪與渦輪蝸桿共同點(diǎn):效率低,扭矩輸出大。
■擺線針輪與渦輪蝸桿減速機(jī)的區(qū)別:
1,擺線針輪通常都是以麵輸出,空回以及背隙很小,進(jìn)口的通??梢钥匮u在10弧分以內(nèi)。而渦輪蝸桿通常都是以軸輸出。很難控製空回,特別是當(dāng)渦輪與蝸桿磨合時間比較長後,其空回都比較大。通常是度級的。
2,渦輪蝸桿 大的特點(diǎn)是自鎖功能。但是其允許輸入的轉(zhuǎn)速範(fàn)圍很低。而擺線針輪一般都可以實(shí)現(xiàn)與行星輪集合成一體,其減速比可以做到很大。
3,擺線針輪的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)轉(zhuǎn)模式可以參照諧波減速機(jī)。而渦輪蝸桿的傳動相對比較簡單。