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减速机维修行星

发布时间:2021-02-24 11:48:35 浏览次数:0

行星齿轮传动及 行星齿轮减速器 引言: 机器人设计时要求其驱动装置及其传动 装置质量轻,并具有较大的功率质量比。 为此机器人所使用的传动机构要求质量 轻且输出功率大。 行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮 传动,可用于减速、增速和差动装置。 行星齿轮传动和圆柱齿轮传动相比具有 质量轻、体积小、传动比大、效率高等 优点。缺点是结构复杂,精度要求较高。 一、周转轮系的组成 1.定义: 周转轮系: 轮系中如果至少有一个齿轮的轴线绕另一个齿轮 的轴线转动,这个轮系则为周转轮系。 行星轮: 既绕自身轴线旋转又绕公共轴线旋转的齿轮称为 行星轮。 中心轮K: 齿轮的中心线固定并与主轴线重合,且与行星齿 轮相啮合的齿轮称为中心轮。 行星架H(系杆): 支承行星轮的构件称为行星架或系杆。 周转轮系图例: a)中心轮均不 固定—差动轮系 主要构成: 1、3—中心轮 2—行星轮 H—系杆 b)一个中心轮固 定——行星轮系 2.周转轮系的构成: 周转轮系由行星轮、中心轮K、行星架H 和机架构成。周转轮系中凡是轴线与主 轴轴线重合,并承受外力矩的构件称为 基本构件。如:中心轮、系杆等。 二、周转轮系的分类 1.按周转轮系的自由度分: 差动轮系: 若周转轮系的自由度为2,则称其为差动轮系。 亦即该轮系有两个独立运动的主动件。 行星轮系: 若周转轮系的自由度为1,则为行星轮系。这种 轮系只有一个独立运动的主动件。 附:机构的自由度: 指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动 的数目。 2.按基本构件的组成分: 2K-H型周转轮系: 轮系中有两个中心轮。 3K型周转轮系: 轮系中有三个中心轮,行星架只是起支承 行星轮的作用。 K-H-V行星轮系: 轮系中只有一个中心轮,其运动是通过等 角速机构由V轴输出。 周转轮系分类图例(1): 2K-H型周转轮系 周转轮系分类图例(2): 3K型行星轮 K-H-V型行星轮 三、周转轮系传动比的计算 1.定轴轮系传动比的计算: 所有齿轮中心 线是固定的。 运动输入 i n1 15 n5 z2 z3 z4 z5 z1z2 z3 z4 运动输出 2.周转轮系传动比计算基本思想: 由于周转轮系中有行星轮,故其传动 比不能直接用定轴轮系传动比的公式 进行计算。但是如果把轮系中的行星 架相对固定,即将周转轮系转化为定 轴轮系,就可以借助该转化机构按定 轴轮系的传动比公式进行周转轮系传 动比的计算。这种方法称为反转法或 机构转化法。 3.周转轮系传动比计算公式推导(1): 如图所示的周转轮系中,各构件在原机构和转 化机构中的角速度如下表所示: 构件 周转轮系中角速度 转化轮系中角速度 1 ω1 ω1H=ω1-ωH 2 ω2 ω2H=ω2-ωH 3 ω3 ω3H=ω3-ωH H ωH ωHH=ωH-ωH=0 转化轮系公式推导图例: i1Hk 1 H k H n1 nH Z2 Zk nk nH Z1 Zk1 3.周转轮系传动比计算公式推导(2): 转化轮系传动比的计算公式为: i1Hk 1 H k H n1 nH Z2 Zk nk nH Z1 Zk1 3.使用转化轮系传动比公式注意事项: 只适合于转化轮系中首末两轮轴线平行 的情况。 表达式齿数比前的正负号表示的含义是: “+”表示转化轮系中首末两轮转向相 同,“-”表示首末两轮转向相反。它 影响着各构件角速度之间的数量关系。 式中各角速度均表示代数值。计算时要 带符号运算。 示例: 如图所示轮系中, 已 知 z1=100, z2=101, z3=100,z4=99, 求iH1 示例解答(1): 从图中可以看出,只有一个独立的主运 动中心轮,因而是行星轮系。且n4=0。 运用转化机构公式进行计算: ∵ i1H4 n1 nH n4 nH z2 z4 z1z3 有: i1H4 n1 nH n4 nH n1 nH nH n1 nH 1 i1H 1 z2 z4 z1z3 示例解答(2): i1H 1 z2 z4 z1z3 1 101 99 100 100 1 10000 iH 1 10000 四、行星轮系中各轮齿数的确定 设计行星轮系时,行星轮系中各轮 齿数的选配要满足以下四个条件: 1.满足传动比条件: 因为轮系中有: i1H3 n1 nH n3 nH n1 nH nH i1H 1 z3 z1 i1H=1+z3/z1 ∴ z3/z1=i1H-1 2.满足同心条件: 要保证两个中心 轮与行星架的回 转轴线+d1/2 ∴ z3=z1+2z2 3.满足安装条件: 为了平衡轮系中的离心惯性力,减少行星架 的支承反力,减轻轮齿上的载荷,一般采用 多个行星轮均布在两个中心轮之间。因此行 星轮的数目与各轮齿数之间必须满足一定的 关系。即: z1 z3 N k 式中的k为行星轮的个数,N为整数。含义是 两个中心轮的齿数和应为行星轮个数的整数 倍。 满足安装条件图例: 4.满足邻接条件: 多个行星轮装入两个中心轮之间,应 保证相邻两行星轮之间不发生干涉。 应满足: (z1+z2)sin(180°/k)>z2+2ha※ 五、太阳轮、行星轮、行星架常见结构 1.太阳轮结构: 当太阳轮不浮动时,可简支安装或 悬臂安装 2.行星轮结构: 中、低速行星齿轮传动:常用的行星轮结 构如图。常采用滚动轴承支承。 当传动比较大,行星轮的直径较大时:轴 承可安装在行星轮孔内。这样可以减小传 动的轴向尺寸,并使装配结构简化。在行 星孔内装两个轴承时,应尽量使轴承之间 的距离增大。 当行星轮内装轴承的尺寸不够时:可将轴 承装在行星架上。 高速重载的行星传动:可采用滑动轴承。 行星轮图例(1): 行星轮图例(2): 行星轮图例(3): 行星轮图例(4): 3.行星架结构: 分为双臂整体式、双臂分离式和单臂 式三种结构。 行星架结构图例(1): 结构刚性较 好,行星轮 的轴承一般 安装在行星 轮内。 双臂整体式行星架 行星架结构图例(2): 结构较复杂,刚 性较差。当传动 比较小时,行星 轮轴承安装在行 星架上。装配较 方便。 双臂分开式行星架 行星架结构图例(3): 用于单件生 产的情形。 焊接结构行星架 行星架结构图例(4): 结构简单,装配 方便,轴向尺寸 小。但行星轮属 悬臂布置,受力 不好,刚性差。 单臂式行星架 主要构成: 15—输入轴 7、14—中心轮 12—行星轮 16—行星架 NGW型单级行星减速器 行星减速器运动轨迹模拟图

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