泰兴减速机

新型式针轮减速机的构造和数据剖析

发布时间：2017-10-20 13:05:00 点击：

1微型

摆线针轮减速机

的结构特点

泰兴减速机与电动机直联，即电动机的轴为摆线减速器的输入轴4，单偏心套3用平键装在输入轴右端，摆线轮1套在单偏心套3上，绕单偏心套回转，为减少摩擦损失，在摆线轮1与单偏心套3之间装了一个转臂轴承2，由于传递的转矩较小，所以只采用1个摆线轮1，这样可使针齿6的跨距减小，从而使微型

摆线针轮减速机

的长度尺寸减小。为使输入轴得到静平衡，在安装摆线轮偏心的另一侧置有平衡块5.

针齿上无针齿套，它嵌入针齿壳8中，大端盖7和针齿壳8用螺栓固定在机座9上，针齿左右两端分别依靠大端盖7和机座9的止口定位；安装后针齿可以灵活转动，所以摆线轮与针齿啮合时效率较高。

摆线轮1与输出轴10的联接采用孔销式输出机构，即输出轴10上的柱销11和销套12插入摆线轮的销孔中，把摆线轮的回转运动通过输出轴输出。

2参数分析

2.1传动比

i=6的微型

摆线针轮减速机

2.1.1短幅系数

k1根据测绘得偏心距a=3.5mm，针齿分布圆直径Dz=109mm，摆线轮齿数za′=12，针轮齿数zb′=14.

2.1.2在静态下摆线轮齿廓与针齿间的间隙

实测摆线轮齿廓中间部分与针齿间的侧隙只有0.005mm，且均匀；在摆线轮齿顶和齿根处与针齿间的顶隙较大，分别为0.69mm和0.2mm，这是因为Sumito2mo公司磨削摆线轮齿廓时，采用了成形法加工，在磨削齿顶和齿根处时，特意将砂轮尺寸放大一些，使齿廓磨削量增大些，以避免齿顶和齿根处的齿廓与针齿间的摩擦。实测齿顶圆半径ra′=50.9mm，齿根圆半径rf′=46.8mm，针齿半径rz=4mm。

如按理论计算，其齿顶圆半径ra=51.60mm；齿根圆半径因理论的齿顶圆、齿根圆与针齿间没有间隙，所以齿顶和齿根处的顶隙可用以下公式计算。齿顶处的顶隙。

2.1.3配重的静平衡该种微型摆线减速器因传递转矩小，采用了1个摆线轮。为了克服1个摆线轮引起的振动，因此与摆线轮偏心相隔180°的一侧，在轴上安装配重物，配重物的形状，配重重心离轴孔轴线的距离e=11.7mm，重92.3g，摆线轮重216.9g，整体式转臂轴承（SKF轴承磨削氧化物的硬度与相对磨损率）重92.3g，其不平衡重径积配重输入轴转速为1450r/min，则平衡精度可用下式计算平衡精度=不平衡重径积×回转角速度回转件重量其平衡精度已足够高，所以在实际运转中很平稳。

2.2传动比

i=11的微型

摆线针轮减速机

实测后得，偏心距a=2.5mm，针齿分布圆直径Dz=109mm，摆线针轮齿数za′=22，针轮齿数zb′=24，根据式（1）得短幅系数k1=0. 55046在静态下摆线轮齿廓与针齿间的侧隙也是0.005mm，在摆线轮齿顶和齿根处与针齿间的顶隙，分别为0.5mm和0.2mm.实测齿顶圆半径ra′=50。8mm，齿根圆半径rf′=47.8mm，针齿半径rz=4mm.按文献计算，其齿顶圆半径ra=51.29mm，根据式（2）齿根圆半径为48mm.齿顶处的顶隙Δa为0.49mm，齿根处的顶隙为0.2mm计算的齿顶、齿根处的顶隙与实测值相符合。i=11的微型

摆线针轮减速机

，其配重物的形状配重重心离孔轴线的距离e=10.3mm，重81g；摆线轮重255.73g，整体式转臂轴承重76.5g，其不平衡重径积为-3.725gmm.输入轴转速为1450r/min，则平衡精度为1.3688mm/sec

3强度计算

3.1传动比

i=6的微型

摆线针轮减速机

3.1.1摆线齿廓上的接触应力σ

Hmax本

摆线针轮减速机

的电动机功率P=0.736kW，输出转速n=242r/min，摆线轮传递的转矩为Ta=7024p/n=7024×0。

736÷242=21.362（N.m）计算摆线轮齿廓与针齿间的最大接触应力σHmax时，考虑到针齿变形和间隙的影响，所以根据文献计算，轮齿间最大压力pmax=833.3N，最大接触应力σHmax=1004MPa，同时有2～3对齿啮合。

3.1.2针齿的弯曲应力和变形

本减速器的针齿跨距L=12mm，针齿直径dz=8mm，根据文献一般针齿用轴承钢制造，其热处理硬度56～62HRC，许用弯曲应力σFP=150～200MPa，所以针齿弯曲强度足够。

针齿变形转角θ一般

摆线针轮减速机

中针齿变形的许用转角θ本减速器的针齿弯曲刚度也足够。

3.1.3柱销强度的验算

本减速器的摆线轮宽b=8mm，柱销轴数目zw=8，柱销中心圆分布半径Rw=33.5mm，柱销直径dw=8mm，柱销轴的载荷系数Kw=1.2；所以根据文献，柱销轴所受的最大弯曲应力柱销采用轴承钢制造，热处理硬度56～62HRC，许用弯曲应力σFP=150～200MPa，所以柱销弯曲强度足够。

3.2传动比

i=11的微型

摆线针轮减速机

该

摆线针轮减速机

的电动机功率为0.735kW，输出转速n=130r/min，采用上面的方法计算得摆线轮传递的转矩Ta=54.031Nm；摆线齿廓与针齿间最大接触应力σHmax=1000MPa，同时4对齿啮合；针齿的弯曲应力σF=26.1MPa；针齿变形转角θ=0。

000127rad；柱销轴所受的最大弯曲应力σθ=75.6MPa.

4结论

从以上对两种传动比机型的分析计算及使用实践可知，该种微型

摆线针轮减速机

的设计和制造是成功的。

目前国内生产的

摆线针轮减速机

若承受同样的功率，其外表尺寸将增大，因为采用的齿侧隙太大。例如，针齿分布圆直径Dz=109mm时，国内采用的侧隙为0。

10～0.125mm，这样，当传动比i=6时，同时只有1～2对齿啮合，最大接触应力σHmax=1333～1334MPa；当传动比i=11时，也同时只有1～2对齿啮合，最大接触应力σHmax=1587～1594MPa.这样大的接触应力将使轮齿产生点蚀，所以目前国内大都采用较大一号的摆线减速器，并采用两个摆线轮，这种措施是不经济的。实际上，如采用小的侧隙就可使整个摆线减速机的尺寸减少，但在制造时也要相应地提高制造精度。

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