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1、RV減速器的傳動比、回轉(zhuǎn)誤差和受力分析齊彩妬201010418175《行星齒輪傳動》摘要RU減速器是采用擺線針行星傳動和漸開線傳動相結(jié)合的2K-V行星傳動,具有傳動平穩(wěn)、振動、沖擊和噪音均小的特點。木文主要介紹了RV減速器的傳動比、回轉(zhuǎn)誤差和受力分析,并針對機構(gòu)的薄弱壞節(jié),如轉(zhuǎn)臂軸承等,從理論上分析了RV結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,并給出了改進(jìn)方案"關(guān)鍵詞RV傳動;行星傳動;傳動比;回轉(zhuǎn)誤差;受力分析、八—a刖B目前,國內(nèi)外減速器的種類雖然很多,但普通圓柱齒輪減速器的體積人,結(jié)構(gòu)笨重。普通的蝸輪減速器在傳遞人傳動比時,效率較低。國內(nèi)外動力齒輪傳動正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化、小振
2、動、低噪聲的方向發(fā)展,行星齒倫傳動的發(fā)展是當(dāng)代齒輪的一大特征,是齒輪傳動小型化的一?個典型的標(biāo)志。行星齒倫傳動把定軸傳動改為動軸傳動,采用了功率分流并合理應(yīng)用內(nèi)嚙合以及采用合理的均載裝置,使行星傳動具冇許多顯著的特點,主要體現(xiàn)在重量輕、體積小、機構(gòu)緊湊、傳動比范圍大、承載能力高、效率高,因此,行星傳動技術(shù)的應(yīng)用口漸廣泛。RV減速器是釆用擺線針輪行星傳動和漸開線傳動相結(jié)合的2K-V行星傳動,具有傳動比范圍大、承載能力大、傳動效率高和傳動軸扭矩剛性大等優(yōu)點,多用于機器人、航天航空等粘:密傳動的場合,有很好發(fā)展前景。一.RV減速器的傳動比圖1.RV傳動簡圖按照轉(zhuǎn)化機構(gòu)法
3、,假設(shè)行星架固泄時,太陽輪與行星輪的傳動比1巴土亠<1)Wp_心°式中S,。分別是行星輪和太陽輪的齒數(shù);叫,叫,分別為行星輪、太陽輪和行星架的角速度。第二級傳動為擺線針車侖傳動。假設(shè)曲柄軸固定,即行星倫固定時,擺線針倫傳動比(2)式中:“◎分別為針輪與擺線輪齒數(shù);叭,叫分別為擺線輪和針輪的和速度。行星架的轉(zhuǎn)速和擺線輪轉(zhuǎn)動速度一致叫=心擺線針倫齒數(shù)關(guān)系滿足J=o_l當(dāng)針輪固定吋wr=0由式(1)-式(5)可得,行星輪與太陽輪的轉(zhuǎn)速比(3)(4)(5)(6)1+低+1)勺行星架與太陽輪的轉(zhuǎn)速比(7)一.RV傳動的回轉(zhuǎn)傳動誤差2.1.兩級傳動的RV減速器中,第一級誤差對
4、傳動精度的影響很小,設(shè)計時可以不做重點考慮。2.2.對傳動精度影響較大的單項誤差為:擺線輪的累積周節(jié)謀差、曲柄軸偏心謀差、擺線輪曲柄軸孔偏心謀差、擺線輪齒槽偏羌、針齒累積周節(jié)誤差。2.3.以下情形的綜合誤差對傳動粘:度影響最大:三個曲柄軸偏心不同、曲柄軸周向誤差、兩擺線倫三曲柄軸孔誤差不同相位安裝、擺線倫三曲柄軸孔周向偏心誤差、兩擺線倫曲柄軸三孔誤差反向、兩擺線倫周節(jié)累積誤差相位相差180°、兩擺線倫理論齒廓平均半徑的誤差符號恰好相反。在無法提高加工精度的情況下,控制課差的相位是很重要的。2.4.多誤差同時作用下的傳動精度不能用單個誤差作用的簡單迭加求得。一.RV
5、傳動的受力分析由于RV傳動是兩級閉式行星傳動,且第二級為多齒嚙合傳動。因此,RV輪與各針齒間的嚙合以及曲柄與RV輪的受力情況和載荷分布均很復(fù)雜。它除了受變形的影響外,還受到制造涙差、嚙合間隙的影響。3.1.一級準(zhǔn)2KH的受力RV傳動第一級由內(nèi)齒輪的準(zhǔn)2HK行星傳動構(gòu)成,其受力如圖2所示圖中7;表示外界作用在中心輪?上的力矩;八為外界作用在輸出圓盤W上的力矩:7;是外界作用在針輪乞上的力矩。為便于分析,以厶丫表示對彖X對對彖"施加的力矩;Fxy表示對彖X對對彖Y丿施加的力?,F(xiàn)分別以太陽輪⑷和行星輪?為研究對象,有工M”嚴(yán)0,—臨厶+幾=0(9)工F",F隔-"0(1
6、0)根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系可得賂一%廣°⑴)由式(8)—式(11)解得代閃=尸佔=F晌=(幾/“1幾(12)抵廣你/廣低/〃)4億(⑶3.2.RV輪的受力分析(b)圖3.RV輪的受力簡圖現(xiàn)在RV結(jié)構(gòu)屮心0上建立一坐標(biāo)系,坐標(biāo)原點為0,Y軸與曲柄彎曲方向重合:0門,為RV倫的屮心,如圖3所示,以RV輪為研究對象:它承受兩種力:針輪對RV輪的作用力円,都通過節(jié)點P,以及Illi柄對RV輪的作用力F”、Fj2、Fh為簡化起見,把它們分別表示在圖3(a)、(b)>
7、>o圖3(a)表示各針輪與RV輪間的嚙合力門,其合力用工必和丫心來表示;圖(b)表示了曲柄與RV輪間的作
8、用力,而針輪與RV輪間的嚙合力則用工幾和工心代替。為了確定作用力戸的人小,假定轉(zhuǎn)化機構(gòu)中RV輪瞬間不動,且對針倫即売體施加一力矩7;,在該力矩作用下,嚙合各齒產(chǎn)生彈性變形,設(shè)第i個件齒屮心在針齒分布圓切線£方向產(chǎn)生的微小位移為,則心在其作用在RV輪上的力必方向的分量為(14)(15)Aucosat=Aw(/z/7?z)根據(jù)胡克定理冇円8皿@/心),當(dāng)=%時,則Pi=pmax即pmax=△屁2]Rz因此可得Pi_Pmax";/偏)圖3(a)中APOnC三APOB,則有以下幾何關(guān)系:仃%i此=血仇(16)P0t=—2Rzicos仇=&Jl+K:_2(cos%=RzS
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