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行星减速机结构,参数,选型及安装
发表时间:2016-09-21     阅读次数:     字体:【

从高速运转的动力装置如电动机、内燃机,到动力装置的工作端,需要一个降速和增加转矩的过程。减速机就是实现这个过程的动力传达机构。

1. 行星减速机的基本结构

行星减速机:

行星减速机又称为伺服减速机。在减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速、增大扭矩,和降低电机的转动惯量比。

行星齿轮减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,内齿轮。

A 内齿轮

B 太阳轮

C 行星轮


2. 行星减速机的基本参数

2.1 级数

即行星齿轮的套数。由于1套行星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或3套来满足用户较大的传动比要求。由于增加了行星齿轮的数量,所以2级和3级减速机的长度会增加,效率会有所下降。

2.2 减速比

减速比即减速传动的传动比。是指减速机中瞬时输入速度与输出速度的比值,用符号“i”表示。

单级行星齿轮减速机可提供的齿轮比介于3到10之间。齿轮比不能高于10,是因为小齿轮的尺寸不能进一步减小。齿轮比也不能低于3,否则小齿轮和外齿轮的尺寸几乎一样,就没有空间来布置行星齿轮了。行星减速机的减速比有:3/4/5/6/7/8/10。处于4至8间的齿轮比可以提供最佳的小齿轮和行星齿轮的尺寸,提高性能并延长寿命。大于10的齿轮比可通过增加行星轮级数来获得,但这通常会增加减速机的长度和造价。

2.3 回程间隙

将行星减速机的输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩±2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙,单位是"弧分",就是一度的六十分之一,用符号“arc-min”表示。也有人称之为背隙。为使行星减速机有效地运转,需要保持一定的的间隙。间隙有助于避免齿轮产生过多的热量和磨损,并保证适当的润滑。但轮齿之间的微小间隙可导致运动滞后。行星减速机因搭配伺服电机,所以间隙等级(弧分)相当重要,不同间隙等级价格差异相当大。

行星减速机的回程间隙均小于5弧分,高端型系列的回程间隙小于3弧分。特别定制的回程间隙可以达到1弧分以下。

2.4 额定输出扭矩

是指在额定负载下长期工作时允许输出扭矩。最大输出扭矩是该值的两倍。

2.5 工作寿命

指减速机在额定负载下,最高输入转速时的连续工作时间。行星减速机的工作寿命大于2万小时。

2.6 满载效率

指在最大负载情况下,减速机的传输效率。它是衡量减速机的关键指标,满载效率高的减速机发热少,整体性能好。行星减速机的满载效率均在94%以上。

2.7 噪音

单位是分贝(dB)A。此数值是在传动比为10,输入转速为3000转/分钟时,不带负载,距离减速机一米距离时测量的。行星减速机的噪音低于58分贝。

2.8 工作温度

是指减速机在连续工作和周期工作状态下,所能允许的温度。行星减速机能在摄氏-15至40度(华氏5至104度)环境下工作。

2.9 润滑方式

行星减速机在整个使用期内终身润滑。

2.10 直齿与斜齿的比较

斜齿轮增加接触比,使行星减速机的性能得以提高。接触比是指在任意给定时间啮合的齿轮齿数。直齿轮的典型接触比为1.5,而斜齿轮的接触比可增加一倍至3.3。通过斜齿轮增加接触比可获得:

(1) 与直齿轮型行星减速机相比,扭矩提高30%至50%以上

(2) 增加负载分担度,从而延长齿轮的使用寿命

(3) 运行平稳,安静。

(4) 减少2 arc-min 的背隙。

3.行星减速机的选型

1.1 首先明确减速比

1.2 确定减速比后,把使用的伺服电机额定扭矩乘以减速比,得到的数值原则上要小于适配的行星减速机的额定输出扭矩,同时还要考虑驱动电机的过载能力及实际中所需的最大工作扭矩。所需最大工作扭矩要小于额定输出扭矩的2倍。

1.3 满足上述条件后,尽量选择体积最小的减速机,体积小的减速机成本相对低一些。如果空间不够电机和减速机直线连接,可以选择直角型减速机,它可以使扭矩转90度。

1.4 接着考虑行星减速机的回程间隙。回程间隙越小,精度越高,成本也越高。

1.5 再来考虑横向/径向受力和平均寿命。横向/径向受力大的减速机在安装和使用中可靠性高,不易出问题。行星减速机的平均寿命远超过所配伺服电机的寿命。

1.6 满足上述指标后,就可以根据行星减速机的产品手册,选择在安装尺寸、轴径和输入法兰与所使用的电机适配的减速机了。

1.7 最后还要考虑所使用电机的重量。一种减速机只允许与小于一定重量的电机配套,电机太重,长时间运转会损坏减速机的输出法兰。


4.行星减速机的安装方法

正确的安装,使用和维护减速器,是保证机械设备正常运行的重要环节。 因此,在您安装减速器时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。

第一步是安装前确认电机和减速器是否完好无损,并且严格检查电机与减速器相连接的各部位尺寸是否匹配,这里是电机的定位凸台、输入轴与减速器凹槽等尺寸及配合公差。

第二步是旋下减速器法兰外侧防尘孔上的螺钉,调整夹紧环使其侧孔与防尘孔对齐,插入内六角旋紧。之后,取走电机轴键。

第三步是将电机与减速器自然连接。连接时必须保证减速器输出轴与电机输入轴同心度一致,且二者外侧法兰平行。如同心度不一致,会导致电机轴折断或减速机齿轮磨损。


 
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