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摆线针轮减速概况汇总

解决方案 2022-01-19 67 阅读


名词解释


减速比:输入转速与输出转速之比。

级数:摆线齿轮的套数。一般最大可以达到三级,效率会有所降低。

机械效率:额定负荷运转时减速机的传递效率。

工作寿命:减速机在额定负载下,额定输入转速时的累计工作时间。

额定扭矩:减速机设定的最大允许承载的扭矩。

噪音:单位分贝dB(A),此数值为不带负载,距离减速机1米距离时的测量值。

回差:将输入端固定,是输出端顺时针和逆时针方向旋转,当输出端承受正负2%额定扭矩时,减速机输出端由一个微小的角位移,此角位移即为回程间隙。单位是“弧分”,即一弧度的1/60。

扭矩计算摆线针轮减速机扭矩(N.m)=9550×电机功率(kw)÷电机输入转速(r/min)×速比×使用效率(%)


概况


摆线针轮减速机是一种应用少齿差行星式传动原理,采用摆线齿轮与针齿啮合的新颖传动装置。


行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。


在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套,在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承,形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道,并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合,以组成齿差为一齿的内啮合减速机构,(为了减小摩擦,在速比小的减速机,针齿上带有针齿套)。当输入轴带着偏心套转动一周时,由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故,摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动,在输入轴正转周时,偏心套亦转动一周,摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速,再借助W输出机构,将摆线轮的低速白转运动通过销轴,传递给输出轴,从而获得较低的输出转速。


结构




如图为摆线针轮行星减速机的典型结构,它主要由四部分组成:


行星架H   由输入轴1和双偏心套2组成,偏心套上的两个偏心方向互成180°。

行星轮c   即图中的摆线轮4,其齿形通常为短幅外摆线的内侧等距曲线。按运动要求,一个行星轮就可传动,但为使输入轴达到静平衡和提高承载能力,对于一齿差针摆传动,常采用两个完全相同的奇数齿的行星轮(二齿差针摆传动不受此限),装在双偏心套上,两轮位置正好相差180°。行星轮(摆线轮)4和偏心套2之间装有用以减少摩擦的滚子轴承(称为转臂轴承),为节约径向空间,滚动轴承通常采用不要外座圈的滚子轴承,而以摆线轮的内孔表面直接作为滚道。

太阳轮b    又称针轮,针齿壳上装有一组针齿销7,通常针齿销7上装有针齿套8。

输出机构W   


特点


1、高速比和高效率单级传动,就能达到1:87的减速比,效率在90%以上,如果采用多级传动,减速比更大。摆线针轮减速机一级传动减速比为9~87,双级传动减速比为 121~5133,多级组合可达数万,且针齿啮合系套式滚动摩擦, 啮合表面无相对滑动,故一级减速效率达91%

2、结构紧凑体积小

由于采用了行星传动原理,输入轴输出轴在同一轴心线上,使其机型获得尽可能小的尺寸。

3、运转平稳噪声低

摆线针齿啮合齿数较多,重叠系数大以及具有机件平衡的机理,使振动和嗓声限制在最小程度。在运转中同时接触的齿对数多,重合度大,运转平稳,过载能力强,振动和噪音低,各种规格的机型噪音小。

4、使用可靠、寿命长

因主要零件采用高碳铬钢材料,经淬火处理( HRC58~62 )获得高强度,并且,部分传动接触采用了滚动摩擦,所以经久耐用寿命长。因主要零件是采用轴承钢淬火处理 (HRC58-62),再精磨而成,且摆线齿与针齿套啮合传递至针齿形成滚动磨擦付,磨擦系数小,使啮合区无相对滑动,磨损 极小,所以经久耐用。

5、设计合理,维修方便,容易分解安装,最少零件个数以及简护的润滑,使摆线针轮减速机深采用户的信赖。

与同功率的其它减速机相比,重量体积 小1/3以上,由于是行星传动,输入轴和输出轴在同一轴线上, 以获得尽可能小的尺寸。


用途


摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合、行星式传动原理,所以通常也叫行星摆线减速机,行星摆线针轮减速机可以广泛的应用于石油、环保、化工、水泥、输送、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业,做为驱动或减速装置,该机分为卧式、立式、双轴型和直联型等装配方式。其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机,因此,行星摆线针轮减速机在各个行业和领域被广泛的使用,受到广大用户的普遍欢迎。


使用条件


1、摆线针轮减速机允许使用在连续工作制的场合,同时允许正、反两个方向运转。部分型号摆线针轮减速机只允许单方向旋转。

2、输入轴的转速额定转数为1500转/分,在输入功率大于18.5千瓦时建议采用960转/分的6极电机配套使用。

3、卧式安装摆线针轮减速机的工作位置均为水平位置。在安装时最大的水平倾斜角一般小于15°。在超过15°时应采用其他措施保证润滑充足和防止漏油。

4、摆线针轮减速机的输出轴不能受较大的轴向力和径向力,在有较大轴向力和径向力时须采取其他措施。

摆线针轮减速机发展历史

从1990年开始,住友重机械株式会社在“80系列”的基础上推出了“1994年样本”(4000系列)的摆线针轮减速器,它在以下三方面有发展:

1、机型由15种扩大为21种;

2、传动比由8种扩大为16种:6、8、11、13、15、17、21、25、29、35、43、51、59、71、87、119;

3、60%以上型号的摆线针轮减速器所传递之功率均较“80系列”略有增大。

2000年以后,日本住友重机械株式会社推出了21世纪的第一代产品——6000系列。其单级机型进一步扩大为38种,而且还扩大了框号与电动机容量的组合,可以让用户进行较以前更为精细的选择。除此以外,6000系列在轻量化方面有显著改进,以电动机直连型摆线针轮行星减速器为例,其质量减轻最大的一种机型,总重减轻了40%。

我国对于日本提高摆线针轮减速器性能的主要技术措施进行了较深入的分析,而且在赶超世界先进水平方面也有自己的创新成果:如符合工程实际的对摆线轮与输出机构受力进行准确分析的方法及摆线轮齿形的优化设计等。

目前,摆线针轮减速器所传递的最大功率为132kw,输入轴最高转速为1800r/min。美国在研究直升机传动装置时所做的摆线针轮传动试验样机,采用四片摆线轮,可以保证输人轴动平衡的新结构 · 输人轴转速达到2000r/min,传动功率达到了205kw。

我国于1981年制订了JB/T2982-1981摆线针轮减速器标准系列。1994年在JB/T53324-1994中规定了摆线针轮减速器质量分等标准。1996年又对JB/T53324-1994进行修订和增补,机型分12个型号,单级传动比有10种,最大输入功率为110kw。2005年制定了摆线齿轮和针轮精度JB/T 10419-2005标准。

近几年,日本纳博斯特、住友重机械株式会社先后研制出了用于工业机器人的精密摆线针轮减速机,日本住友研制的精密摆线针轮减速机回差可达0.5弧分。

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