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減速機中的擺線針輪是如何工作的?
發布于:2020-11-08 23:30:31 點擊量:
  齒輪分類的一種方法是根據輪齒的輪廓:漸開線、擺線。(注意,擺線針輪主要用于泵)運動控制應用中的大多數齒輪(包括正齒輪、螺旋齒輪和錐齒輪設計)都是漸開線齒輪。然而,擺線針輪是一個很好的選擇運動控制應用,要求非常高的齒輪比(往往大于100:1),低摩擦,和良好的耐磨性。
  漸開線齒輪的齒廓是圓的漸開線,它是由在圓周上滾動的直線上的一點所畫出的曲線。想象一下從圓柱體上解開線時,纏繞在圓柱體上的線的末端將形成的曲線。
圓的漸開線可以被描繪成一條纏繞在圓柱上的細繩的末端,當細繩從圓柱上展開時,它所形成的曲線。
圓的漸開線可以被描繪成一條纏繞在圓柱上的細繩的末端,當細繩從圓柱上展開時,它所形成的曲線。
  相反,擺線齒輪的齒廓基于擺線。要了解擺線齒輪,重要的是要了解外擺線和內擺線。
  外擺線是一個圓在另一個圓(稱為“基圓”)外側滾動時產生的曲線。
  在擺線針輪中,齒側位于節圓(稱為齒頂)之外的部分是外擺線。相反,齒側位于節圓內的部分(稱為齒根)是內擺線。
  擺線針輪的一個獨特原理是,在一個齒輪上創建附加齒面(外擺線)的外滾動圓用作內滾動圓,以創建另一個齒輪的齒根齒面(內擺線)。這就保證了一個恒定的角速度,并支持了齒輪傳動的基本定律,即齒輪的角速度比必須在齒輪嚙合的整個過程中保持恒定。
  擺線針輪減速機利用擺線針輪的原理提供高齒輪比(通常為100:1或更高),具有優良的扭轉剛度、良好的沖擊載荷能力、在減速機壽命期間穩定的齒隙和低磨損。
當一個圓在基圓的外側滾動時,形成外擺線。
當一個圓在基圓的外側滾動時,形成外擺線。
  擺線針輪減速機的設計有很多種,但其基本原理是由一個偏心安裝在驅動構件或軸承上的輸入軸組成,該輸入軸以偏心運動驅動擺線輪盤。當輪盤旋轉時,擺線輪盤的凸角就像輪齒一樣,與固定齒圈上的銷嚙合。擺線輪盤也有滾柱銷突出圓盤,這些銷連接到輸出盤上,輸出盤將運動傳遞到輸出軸上。
當一個圓在基圓的內側滾動時,就形成了內擺線。
當一個圓在基圓的內側滾動時,就形成了內擺線。
  擺線輪盤上的凸角(輪齒)數低于齒圈上的銷(齒)數,這提供了減速和扭矩倍增。為了防止輸出軸“擺動”,連接到輸出盤的滾柱銷安裝在比銷直徑稍大的孔中。單個擺線輪盤承受不平衡力,可通過使用第二個擺線輪盤來補償,第二個擺線輪盤與第一個擺線輪盤偏移180度。
  擺線針輪比漸開線齒輪更難制造,需要非常精確的制造和裝配。但在某些應用中,它們確實提供了顯著的好處。首先,它們可以在相對較小的包裝中提供高達300:1的傳動比,尤其是在變速箱的長度方面,因為它們不需要像行星齒輪設計那樣“堆疊”齒輪級。
  擺線針輪由于其滾動接觸和較低的赫茲接觸應力,在齒面上的摩擦和磨損也較低。其良好的抗扭剛度和承受沖擊載荷的能力使其成為重工業應用的理想選擇,這些工業應用也要求伺服精度和剛度。
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