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、傳動比大、效率高、承載能力大、運(yùn)行可靠和壽命長等優(yōu)點；與擺線針輪行星減速器相比，除具有上述優(yōu)點以外，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。而在承載能力方面是怎樣呢?本文就利用有限元法對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。一般認(rèn)為，它的一對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，還可以通過減小齒頂高來降低彎曲應(yīng)力，從而提高彎曲強(qiáng)度。此外，由于齒差數(shù)小，在理論嚙合點左右，具有多對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際情況，那么就會出現(xiàn)多對輪齒同時嚙合，顯然可以大大降低傳動沖擊，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，傳動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：在工程實際中已有應(yīng)用實例證實了該判斷。
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，主要是由于多對輪齒參與嚙合。而各對齒的受力是怎樣分配的，是一個超靜定問題，不可能找出解析解。因此，傳統(tǒng)的算法只得還是按照一對齒嚙合進(jìn)行計算。盡管充分考慮了齒形等諸多因素，但無法考慮多對齒嚙合帶來的變化，因而這樣的計算結(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)行計算，可以很好地解決這一問題：本文介紹用有限元方法，通過比較當(dāng)應(yīng)力相等時，一對齒嚙合和多對齒嚙合的承載大小，來說明二齒差行星減速器分別按一對齒嚙合計算和按多對齒嚙合計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
摘要：直齒輪的缺點主要在于它們會產(chǎn)生振動。不論是由于設(shè)計、制造或形變等方面的原因，在同一時刻沿整個齒面上可能發(fā)生漸開線外形的一些變化。這將導(dǎo)致一個有規(guī)律的，每齒一次的激勵，它常是很強(qiáng)烈的。由此產(chǎn)生的振動既在齒輪上引起大的負(fù)載，又引起噪聲。還有一個不利點是，在接觸時間里有時由兩對齒嚙合所得到的附加強(qiáng)度并不能加以利用，因為應(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)償每個薄片齒輪誤差的作用，這個補(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。因為在任何瞬時，大約有一半時間(假定重合度約為1.5)將有兩個齒嚙合，這就在強(qiáng)度方面帶來額外的好處。因此應(yīng)力可建立在1.5倍齒寬，而不是一個齒寬的基礎(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，它會導(dǎo)致不良的軸向力。但在振動和強(qiáng)度方面帶來的好處遠(yuǎn)勝于由軸向推力和略增的制造成本帶來的缺點。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以及如何選用？
齒輪減速器是原動機(jī)和工作機(jī)之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。
性能特點
齒輪減速器是減速電機(jī)和大型減速機(jī)的結(jié)合。無須聯(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.
選用減速器時應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動力機(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，傳動效率，承載能力，質(zhì)量，價格等，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，對減速器的影響很大，是減速器選用及計算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動機(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，一臺機(jī)器通常由三個基本部分組成:即動力機(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)和潤滑、照明等輔助系統(tǒng)。機(jī)械減速機(jī)裝置是指將動力機(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)改變動力機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，以滿足工作機(jī)構(gòu)的要求;
3)把動力機(jī)輸出的運(yùn)動形式轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)構(gòu)所需的運(yùn)動形式〔如將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動改變?yōu)橹本€運(yùn)動，或反之)。
4)將一個動力機(jī)的機(jī)械能傳送到數(shù)個工作機(jī)構(gòu)，或?qū)?shù)個動力機(jī)的機(jī)械能傳遞到一個工作機(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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