谐波减速机 1传动原理 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮),它相当于行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮),它相当于行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 波发生器H是一个杆状部件,其两端装有滚动轴承构成滚轮,与柔轮的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。 工作时,固定钢轮,由电机带动波发生器转动,柔轮作为从动轮,输出转动,带动负载运动。 在传动过程中,波发生器转一周,柔轮上某点变形的循环次数称为波数,以 n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小,结构比较简单,易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的齿距相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即 z2-z1=n 式中 z2、z1--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时,谐波齿轮传动的传动比为 i=-z1/(z2-z1) 双波传动中,z2-z1=2,柔轮齿数很多。上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。由此可看出,谐波减速器可获得很大的传动比。 2主要特点 1.承载能力高 谐波传动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他传动形式高。 2.传动比大 单级谐波齿轮传动的传动比,可达 i=70~500。 3.体积小、重量轻。 4.传动效率高、寿命长。 5.传动平稳、无冲击,无噪音,运动精度高。 6.由于柔轮承受较大的交变载荷,因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高,工艺复杂。 谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制,到目前已有不少厂家专门生产,并形成系列化。广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业,由于它的独特优点,在化工行业的应用也逐渐增多。
3 选型 1.选型时就确定以下三项参数: (1)传动比或输出转速(r/min) (2)减速机输入功率(kw) (3)额定输入转速(r/min)
2.如减速机输入转速是可调的则在选用减速机型号时应分别确定: 工作条件为“恒功率”时按最低转速选用机型;工作条件为“恒扭矩”时,按最高转速选用机型。定货时须说明是否电机直联,电机型号及参数。 3.选用减速机输入功率Pc1与输出扭矩Tc2的计算: Pc1=P·KA Tc2=T·KA P—减速机额定输入功率(KW) T—减速机额定输出扭矩(N.m) KA—工作情况系数(见表一) XB1谐波齿轮减速机工况系数: 原动机 负荷性质 每 日 工 作 时 间 (小时) >1—2 >2—10 >10—24 电动机 轻微冲击 1.00 1.30 1.50 中等冲击 1.30 1.50 1.75 较大冲击或惯性冲击 1.50 1.75 2.00 4.减速机输出轴装有齿轮、链轮、三角皮带轮及平皮带轮时需要校验轴伸的悬 臂负荷Fc1校验公式为: Fc1=2T·KA/D·FR D—齿轮、链轮、皮带轮的节圆直径(m) FR—悬臂负荷系数 齿轮FR=1.5 链轮FR=1.2 三角皮带轮FR=2 平皮带轮FR=2.5 当悬臂负荷Fc1≤FR (见表二) 即可通过。 XB1谐波齿轮减速机轴伸许用悬臂负荷: 型 号 XB1-100 XB1-120 XB1-160 XB1-200 XB1-250 许用悬臂负荷FR 4000 5000 10000 15000 17000 5.如减速机使用在有可能发生过载的工作场合,应安装过载保护装置。 |