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        分析伺服減速器齒輪承載能力

        來源: 時間:2015-04-29 09:20:19 瀏覽次數:

         漸開線少齒差伺服減速器普通圓柱齒輪減速器、蝸輪減速機相比,具有體積小、重量輕、傳動比大、效率高、承載能力大、運行可靠和壽命長等優點;與擺線針輪行星減速器相比,除具有上述優點以外,在加工方面,可利用通用刀具在通用齒輪加工機床上加工.因而具有成本較低等優點。而在承載能力方面是怎樣呢?本文就利用有限元法對二齒差伺服減速器齒輪承載能力進行分析討論。

              少齒差行星減速器是內嚙合傳動。一般認為,它的一對嚙合齒面分別為凸齒面和凹齒面,兩者的曲率中心在齒面同一側,齒面凹向相同,曲率半徑差很小,接觸變形致使接觸面積較大。因此,使得輪齒接觸應力大大減小,接觸強度相應提高。同時,還可以通過減小齒頂高來降低彎曲應力,從而提高彎曲強度。此外,由于齒差數小,在理論嚙合點左右,具有多對接近嚙合的小間隙齒面,輪齒受力產生的微小變形使得這些小間隙消失,導致這些對齒面相互接觸,因而也進入嚙合狀態:如果這種判斷符合實際情況,那么就會出現多對輪齒同時嚙合,顯然可以大大降低傳動沖擊,使得運轉更加平穩、噪音更小。此外,當模數相同時,傳動能力與普通外嚙合圓柱齒輪減速器相比應當有明顯提高:在工程實際中已有應用實例證實了該判斷。

              較小的模數傳遞較大的功率,這就是漸開線少齒差行星減速器的價值所在。然而,確定多齒嚙合與一齒嚙合相比究竟能提高多大承載能力便成為關鍵。如上所述,承載能力的提高,主要是由于多對輪齒參與嚙合。而各對齒的受力是怎樣分配的,是一個超靜定問題,不可能找出解析解。因此,傳統的算法只得還是按照一對齒嚙合進行計算。盡管充分考慮了齒形等諸多因素,但無法考慮多對齒嚙合帶來的變化,因而這樣的計算結果大大地偏于保守,開發不出多齒嚙合所具有的承載潛力。利用有限元分析軟件COSMOSDesign—STAR進行計算,可以很好地解決這一問題:本文介紹用有限元方法,通過比較當最大應力相等時,一對齒嚙合和多對齒嚙合的承載大小,來說明二齒差行星減速器分別按一對齒嚙合計算和按多對齒嚙合計算的承載能力的差別。

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