分析伺服減速器齒輪承載能力
漸開線少齒差伺服減速器與普通圓柱齒輪減速器、蝸輪減速機(jī)相比，具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比大、效率高、承載能力大、運(yùn)行可靠和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；與擺線針輪行星減速器相比，除具有上述優(yōu)點(diǎn)以外，在加工方面，可利用通用刀具在通用齒輪加工機(jī)床上加工．因而具有成本較低等優(yōu)點(diǎn)。而在承載能力方面是怎樣呢?本文就利用有限元法對(duì)二齒差伺服減速器齒輪承載能力進(jìn)行分析討論。
少齒差行星減速器是內(nèi)嚙合傳動(dòng)。一般認(rèn)為，它的一對(duì)嚙合齒面分別為凸齒面和凹齒面，兩者的曲率中心在齒面同一側(cè)，齒面凹向相同，曲率半徑差很小，接觸變形致使接觸面積較大。因此，使得輪齒接觸應(yīng)力大大減小，接觸強(qiáng)度相應(yīng)提高。同時(shí)，還可以通過(guò)減小齒頂高來(lái)降低彎曲應(yīng)力，從而提高彎曲強(qiáng)度。此外，由于齒差數(shù)小，在理論嚙合點(diǎn)左右，具有多對(duì)接近嚙合的小間隙齒面，輪齒受力產(chǎn)生的微小變形使得這些小間隙消失，導(dǎo)致這些對(duì)齒面相互接觸，因而也進(jìn)入嚙合狀態(tài)：如果這種判斷符合實(shí)際情況，那么就會(huì)出現(xiàn)多對(duì)輪齒同時(shí)嚙合，顯然可以大大降低傳動(dòng)沖擊，使得運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)、噪音更小。此外，當(dāng)模數(shù)相同時(shí)，傳動(dòng)能力與普通外嚙合圓柱齒輪減速器相比應(yīng)當(dāng)有明顯提高：在工程實(shí)際中已有應(yīng)用實(shí)例證實(shí)了該判斷。
較小的模數(shù)傳遞較大的功率，這就是漸開線少齒差行星減速器的價(jià)值所在。然而，確定多齒嚙合與一齒嚙合相比究竟能提高多大承載能力便成為關(guān)鍵。如上所述，承載能力的提高，主要是由于多對(duì)輪齒參與嚙合。而各對(duì)齒的受力是怎樣分配的，是一個(gè)超靜定問(wèn)題，不可能找出解析解。因此，傳統(tǒng)的算法只得還是按照一對(duì)齒嚙合進(jìn)行計(jì)算。盡管充分考慮了齒形等諸多因素，但無(wú)法考慮多對(duì)齒嚙合帶來(lái)的變化，因而這樣的計(jì)算結(jié)果大大地偏于保守，開發(fā)不出多齒嚙合所具有的承載潛力。利用有限元分析軟件COSMOSDesign—STAR進(jìn)行計(jì)算，可以很好地解決這一問(wèn)題：本文介紹用有限元方法，通過(guò)比較當(dāng)應(yīng)力相等時(shí)，一對(duì)齒嚙合和多對(duì)齒嚙合的承載大小，來(lái)說(shuō)明二齒差行星減速器分別按一對(duì)齒嚙合計(jì)算和按多對(duì)齒嚙合計(jì)算的承載能力的差別。
行星減速機(jī)采用全新斜齒齒輪設(shè)計(jì)
摘要：直齒輪的缺點(diǎn)主要在于它們會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。不論是由于設(shè)計(jì)、制造或形變等方面的原因，在同一時(shí)刻沿整個(gè)齒面上可能發(fā)生漸開線外形的一些變化。這將導(dǎo)致一個(gè)有規(guī)律的，每齒一次的激勵(lì)，它常是很強(qiáng)烈的。由此產(chǎn)生的振動(dòng)既在齒輪上引起大的負(fù)載，又引起噪聲。還有一個(gè)不利點(diǎn)是，在接觸時(shí)間里有時(shí)由兩對(duì)齒嚙合所得到的附加強(qiáng)度并不能加以利用，因?yàn)閼?yīng)力是被循環(huán)中單齒嚙合的狀況所限定的。
斜齒輪可看成是由一組薄片宜齒齒輪錯(cuò)位放置成的圓柱齒輪，這樣每一片的接觸是在齒廓的不同部位，從而產(chǎn)生了補(bǔ)償每個(gè)薄片齒輪誤差的作用，這個(gè)補(bǔ)償作用由于輪齒的彈性而非常有效，因而得出這樣的結(jié)果，誤差在10mm以內(nèi)的輪齒能夠使誤差起平均作用，因而在有負(fù)載情況下，能如誤差為1mm內(nèi)的輪齒那樣平穩(wěn)運(yùn)行。因?yàn)樵谌魏嗡矔r(shí)，大約有一半時(shí)間(假定重合度約為1.5)將有兩個(gè)齒嚙合，這就在強(qiáng)度方面帶來(lái)額外的好處。因此應(yīng)力可建立在1.5倍齒寬，而不是一個(gè)齒寬的基礎(chǔ)上。
制造和裝配一大堆薄片直齒輪是既困難又不經(jīng)濟(jì)，因此就制造成連成一體的，輪齒沿螺旋線方向的齒輪。斜齒輪不象直齒輪，它會(huì)導(dǎo)致不良的軸向力。但在振動(dòng)和強(qiáng)度方面帶來(lái)的好處遠(yuǎn)勝于由軸向推力和略增的制造成本帶來(lái)的缺點(diǎn)。因此在減速機(jī)制造中選用斜齒輪而非直齒輪.比如四大系列:同軸式斜齒輪減速機(jī)、螺旋錐齒輪減速機(jī)、斜齒輪蝸輪蝸桿減速機(jī)、平行軸斜齒輪減速機(jī)。
齒輪減速器性能特點(diǎn)以及如何選用？
齒輪減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱為增速器。
性能特點(diǎn)
齒輪減速器是減速電機(jī)和大型減速機(jī)的結(jié)合。無(wú)須聯(lián)軸器和適配器，結(jié)構(gòu)緊湊。負(fù)載分布在行星齒輪上，因而承載能力比一般斜齒輪減速機(jī)高。滿足小空間高扭矩輸出的需要。
廣泛應(yīng)用于大型礦山，鋼鐵，化工，港口，環(huán)保等領(lǐng)域。與K、R系列組合能得到更大速比。
1、可靠的工業(yè)用齒輪傳遞元件；
2、可靠結(jié)構(gòu)與多種輸入相結(jié)合適應(yīng)特殊的使用要求；
3、有高的傳遞功率的能力而結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪結(jié)構(gòu)根據(jù)模塊設(shè)計(jì)原理確定；
4、易于使用和維護(hù)，根據(jù)技術(shù)和工程情況配置和選擇材料；
5、轉(zhuǎn)矩范圍從36,0000Nm到1,200,000Nm.
選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。
載荷分類
與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類：①—均勻載荷，②—中等沖擊載荷，③—強(qiáng)沖擊載荷。
減速機(jī)在機(jī)械裝置的作用
眾所周知，一臺(tái)機(jī)器通常由三個(gè)基本部分組成:即動(dòng)力機(jī)、減速機(jī)裝置和工作機(jī)構(gòu)。此外，根據(jù)機(jī)器工作需要，可能還有控斜系統(tǒng)和潤(rùn)滑、照明等輔助系統(tǒng)。機(jī)械減速機(jī)裝置是指將動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能以機(jī)械的方式傳送到工作機(jī)構(gòu)上去的中間裝置。機(jī)械減速機(jī)裝置能分別起以下作用:
1)改變動(dòng)力機(jī)的輸出速度(減速、增速或變速)，以適合工作機(jī)構(gòu)的工作需要;
2)改變動(dòng)力機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，以滿足工作機(jī)構(gòu)的要求;
3)把動(dòng)力機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動(dòng)形式〔如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，或反之)。
4)將一個(gè)動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能傳送到數(shù)個(gè)工作機(jī)構(gòu)，或?qū)?shù)個(gè)動(dòng)力機(jī)的機(jī)械能傳遞到一個(gè)工作機(jī)構(gòu)。
5)其他的特殊作用，如有利于機(jī)器的裝配、安裝、維護(hù)和安全等而采用機(jī)械減速機(jī)裝置。
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