錢加根 嚴(yán)冠舫

(上虞市巨星實(shí)業(yè)有限公司,浙江紹興 312300)

關(guān)于少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的設(shè)計(jì)研究分析

錢加根 嚴(yán)冠舫

(上虞市巨星實(shí)業(yè)有限公司,浙江紹興 312300)

隨著工藝技術(shù)的逐步發(fā)展,各式各樣的生產(chǎn)機(jī)械依據(jù)其工藝的特點(diǎn),對(duì)生產(chǎn)的機(jī)械和拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)提出了新的需求。本文從少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的工作原理入手,簡述了少齒差減速機(jī)構(gòu)的部分在電機(jī)中的應(yīng)用,最后把少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。

少齒差行星 電動(dòng)減速機(jī) 設(shè)計(jì) 應(yīng)用

在目前的工業(yè)中,為了滿足形式各樣的生產(chǎn)工藝的需求,需用運(yùn)用多種多樣的生產(chǎn)機(jī)械。一般情況下這部分的生產(chǎn)機(jī)械都是由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)進(jìn)行運(yùn)用的。也有很多生產(chǎn)機(jī)械的任務(wù)是運(yùn)用機(jī)械能代替電能來完成的運(yùn)用機(jī)械運(yùn)動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)不同工藝的需求。有一些電動(dòng)機(jī)需要可以快速的啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)的性能;有一些電動(dòng)機(jī)需要有穩(wěn)速運(yùn)用的性能;還有一些電動(dòng)機(jī)不僅要有制動(dòng)平穩(wěn)、快速啟動(dòng),也要有可以在特定的位置進(jìn)行停止的性能。為了滿足上述各種不同電動(dòng)機(jī)的需求,如何轉(zhuǎn)變電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能達(dá)到合理的控制調(diào)速成為新的問題。隨著科學(xué)的快速發(fā)展,現(xiàn)有的設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的模式中跳了出來,機(jī)械電子學(xué)的運(yùn)用登上歷史的舞臺(tái)。這時(shí)少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)滿足了時(shí)代的需求,得到廣泛的研究和應(yīng)用。

1 少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的工作原理

少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)是以少齒差行星減速機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出的用電磁直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)裝置(如圖1)。

從圖中可以看出該裝置的固定內(nèi)齒輪a和行星齒輪b組合而成的第一級(jí)的少齒差行星進(jìn)行減速,此時(shí)和輸出軸互相連接的內(nèi)齒輪d則與行星齒輪c組合成第二級(jí)的少齒差行星進(jìn)行減速。從傳功的結(jié)構(gòu)圖可知這個(gè)裝置進(jìn)行減速連接時(shí),第一齒輪和第二齒輪不是一般的串聯(lián)關(guān)系,所得到的傳動(dòng)比和第一級(jí)傳動(dòng)比乘以第二級(jí)傳動(dòng)比并不相等。

從圖中可以看出2Z型少齒差行星減速比的高速是從H端輸入的,確保了固定的內(nèi)齒輪a和行星輪的嚙合旋轉(zhuǎn)。因?yàn)辇X輪b和齒輪a是同軸的關(guān)系,因此行星齒輪c在進(jìn)行自轉(zhuǎn)的時(shí)候和公轉(zhuǎn)方向相反。假設(shè)行星齒輪c進(jìn)行一周的公轉(zhuǎn),那么輸出的內(nèi)齒輪d也會(huì)隨著行星齒輪c的方向進(jìn)行1周的旋轉(zhuǎn)。

圖1 2z型少齒差行星減速機(jī)機(jī)構(gòu)示圖

2Z型少齒差行星減速機(jī)的傳動(dòng)比可以在比較大的范圍里選擇,少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)就是運(yùn)用此機(jī)械的性能,運(yùn)用電磁所輸入的定子把固定的內(nèi)齒輪a替換掉,運(yùn)用永磁轉(zhuǎn)子把行星齒輪b替代,由定子和轉(zhuǎn)子組合成電磁功率的輸入級(jí),輸出級(jí)則由行星輪c輸出的內(nèi)齒輪組成,在動(dòng)力輸出時(shí)由輸出軸M端進(jìn)行完成。電磁的功率從高速的輸出端進(jìn)行輸入,輸出時(shí)會(huì)得出大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速的輸出情況。

2 少齒差減速機(jī)構(gòu)的部分在電機(jī)中的應(yīng)用

(1)因?yàn)檩敵龅慕Y(jié)構(gòu)具有一定的特殊性,所以需要添加一個(gè)轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu),為了解決電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)連接中出現(xiàn)的問題,我們運(yùn)用增加一個(gè)空心軸進(jìn)而帶動(dòng)偏心套的結(jié)構(gòu)。(2)少齒差行減速機(jī)的齒盤進(jìn)行高速運(yùn)行時(shí)的動(dòng)平衡精度不好實(shí)施控制,因此我們可以在輸入的軸上安裝一個(gè)錯(cuò)位180°的雙偏心套,運(yùn)用偏心套帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng),進(jìn)一步解決了批量生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)的精度偏差的情況。

3 少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的特點(diǎn)

(1)在2Z少齒差行星電動(dòng)的減速機(jī)的傳動(dòng)比的取值是i=10—150,在本文的例子中只需要把行星的齒輪和內(nèi)齒輪的配齒做一些改變就可以改變傳動(dòng)比。

(3)如今多數(shù)在進(jìn)行機(jī)械電動(dòng)拖動(dòng)的生產(chǎn)中,一般都是把占有很大面積的設(shè)計(jì)放在電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)組合安裝之上,因此會(huì)出現(xiàn)級(jí)聯(lián)的組合太多,損耗很大的情況。在設(shè)計(jì)少齒差行星電動(dòng)機(jī)的時(shí)候,它的第一級(jí)是被電磁裝置所代替的,很好的把少齒差行星減速機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)性能保留著,實(shí)現(xiàn)了真正的機(jī)電一體化的狀態(tài)。

4 結(jié)語

少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)是一項(xiàng)嶄新的傳動(dòng)技術(shù),它是真正的實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的產(chǎn)品。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,要以少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的特點(diǎn)為依據(jù),提出合理的構(gòu)想,明確出少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的工作原理,確保少齒差減速機(jī)的部分可以在電機(jī)中得到最大功能的發(fā)揮和應(yīng)用。少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)具有很好的調(diào)速性能和較高的工作效率這些優(yōu)勢(shì),它在未來市場(chǎng)上的發(fā)展前景也不容忽視。

[1]廖映華,張良棟,等.基于動(dòng)力學(xué)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的軸承磨損壽命預(yù)測(cè)[J].機(jī)械傳動(dòng),2013(10).

[2]朱超強(qiáng),王家序,等.少齒差行星齒輪傳動(dòng)多齒彈性嚙合效應(yīng)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2013(09).

[3]焦萬銘,楊耀東,等.行星齒輪變速箱傳動(dòng)比及效率的計(jì)算[J].機(jī)械傳動(dòng),2012(12).

[4]薄一龍.少齒差行星電動(dòng)減速機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].同煤科技,2012(02).

錢加根,男,1973.11月,漢族,浙江上虞人,本科,單位:上虞市巨星實(shí)業(yè)有限公司機(jī)電工程師。