兩齒差外嚙合行星齒輪傳動(dòng)在刀架中的應(yīng)用- .pdf

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1、?！稒谀恐鞒帧l魏瑩．曩l鬻謄￡刪衛(wèi)。。昱曩雪蔞圉兩齒差外嚙合行星齒輪傳動(dòng)在刀架中的應(yīng)用煙臺(tái)環(huán)球機(jī)床附件研究所(山東264002)邊輝兩齒差外嚙合行星齒輪傳動(dòng)是近年來新興的一種傳該刀架由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后，通過一對齒輪和一套行星動(dòng)機(jī)構(gòu)，最早由意大利COME’S公司開發(fā)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主、從動(dòng)齒輪安裝在同一根軸上，二者的齒數(shù)差為2。在安裝方式上，主動(dòng)齒輪與軸固連，而從動(dòng)齒輪與軸空套，工作時(shí)主、從動(dòng)齒輪同時(shí)與同一個(gè)行星齒輪在同側(cè)進(jìn)行外嚙合，兩者具有與行星齒輪嚙合時(shí)具有相同的中心距，動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)通過從、動(dòng)齒輪的承載銷傳遞給執(zhí)行件。為了保證有共同的傳動(dòng)中心

2、距和不削弱主動(dòng)齒輪強(qiáng)度，主動(dòng)齒輪一般設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)齒輪或小的負(fù)變位，因高速軸受載低，從動(dòng)齒輪采用較大的正變位。圖2圖1為兩齒l主軸2．彈簧3．插銷4．動(dòng)齒盤5．定齒盤6．溝槽差外嚙合行星齒7．滾輪架端齒8．電磁鐵9．預(yù)分度接近開關(guān)輪結(jié)構(gòu)原理簡圖10．鎖緊接近開關(guān)11．行星齒輪I2．電動(dòng)機(jī)齒輪l3．齒輪及動(dòng)作原理。該14．電動(dòng)機(jī)15．角度編碼器16．行星齒輪架】7．驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力l8．空套齒輪19．滾輪架2O．滾輪21．雙聯(lián)齒盤傳遞路線是由外齒輪系進(jìn)行分度運(yùn)動(dòng)。動(dòng)作原理為主機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)界電動(dòng)機(jī)輸出給位信號后，刀架上的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)器松開，電

3、源接通，電主動(dòng)齒輪1，主動(dòng)機(jī)14開始工作，通過齒輪l2、13帶動(dòng)行星齒輪1l旋動(dòng)齒輪通過與行轉(zhuǎn)，這時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪l7為定齒輪；由于與行星齒輪11嚙星齒輪嚙合將運(yùn)合的齒輪l7、l8齒數(shù)不同，行星齒輪II帶動(dòng)空套齒輪動(dòng)傳遞給行星齒l8旋轉(zhuǎn)，空套齒輪帶動(dòng)滾輪架19轉(zhuǎn)過預(yù)置角度，使端圖1輪0，行星齒輪齒盤后面的端面凸輪松開，端齒盤向后移動(dòng)脫開端齒嚙通過與從動(dòng)齒輪嚙合，最終將動(dòng)力傳遞給從動(dòng)齒輪2，合，滾輪架】9受到端齒盤后端面鍵槽的限制停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再由從動(dòng)齒輪上的承載銷傳遞給其他執(zhí)行件。在這這時(shí)空套齒輪18成為定齒輪；行星齒輪1l通過齒輪17個(gè)運(yùn)動(dòng)傳遞過

4、程中，行星齒輪一方面繞自身軸線回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主軸1旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位分度；當(dāng)主軸轉(zhuǎn)到預(yù)選位置同時(shí)又隨著行星齒輪架繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，即行星齒輪既時(shí)，角度編碼器15發(fā)出信號，電磁鐵8向下將插銷3壓作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn)。入主軸1的凹槽中，主軸1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，預(yù)分度接近開關(guān)我公司的AK31型數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架巧妙的利用此機(jī)構(gòu)9給電動(dòng)機(jī)發(fā)出信號，電動(dòng)機(jī)開始反向旋轉(zhuǎn)；通過齒輪用以完成刀架的松開、轉(zhuǎn)位及鎖緊，圖2為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡12與13，行星齒輪11和空套齒輪18，帶動(dòng)滾輪架19圖及動(dòng)作原理。反轉(zhuǎn)，滾輪壓緊凸輪，使端齒盤向前移動(dòng)，端齒盤重新參磊工冷加工2010年第20期WWW．met

5、alworking7950．coml蠶銎日。J緩曩一警強(qiáng)*“麓嚙合，這時(shí)鎖緊接近開關(guān)10發(fā)出信號，切斷電動(dòng)機(jī)電故嚙合點(diǎn)P即為行星齒輪0的瞬心，故有0P／O。P=源，制動(dòng)器通電剎緊電動(dòng)機(jī)，電磁鐵斷電，插銷3被彈(c，／to?；蓮椈?，轉(zhuǎn)位工作結(jié)束。即眥1／(眥0)=or／H從上述動(dòng)作原理中可以看出，該類型刀架中的驅(qū)動(dòng)齒輪17、空套齒輪18、行星齒輪11以及行星齒輪架16行星齒輪0共同組成了兩齒差外嚙合行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中行星齒輪架作為系桿，與行星齒輪固連。在這套行星輪系中，主動(dòng)齒輪以及從動(dòng)齒輪在刀架轉(zhuǎn)位、松開鎖緊動(dòng)作中相互轉(zhuǎn)化，共同完成刀架的傳

6、動(dòng)動(dòng)作，即驅(qū)動(dòng)齒輪17和空套齒輪18，時(shí)而作主動(dòng)齒輪，時(shí)而又作從動(dòng)齒輪。齒輪1另外，由于各傳動(dòng)齒輪齒數(shù)不同，因此，對應(yīng)于有不同的輸出轉(zhuǎn)矩，從而很好地保證_『刀架的工作性能，并增強(qiáng)了刀架的可靠性。圖3以下為兩齒差外嚙合行星齒輪傳動(dòng)在早期某規(guī)格轉(zhuǎn)于是行星齒輪0相對于系桿H的角速度為090=0jH／z0塔刀架設(shè)計(jì)中的計(jì)算舉例。rnH=1000×28／65：430．7(r／min)1．刀架傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)=耵n／30=3．14×430．7／30=45．08(rad／s)電動(dòng)機(jī)齒輪12：m=1．75，=28；齒輪13：／／,=齒輪0的絕對角速度為1．75，

7、=66；行星齒輪l1：m：2．5，z=9；空套齒輪0H+0H(1+zl／0)18：m=2．5，Z=26；驅(qū)動(dòng)齒輪17：m=2．5，=24；電=45．08×f1+24／9)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1O00r／min=165．3(rad／s)2．松開、鎖緊降速比的確定nn=1653×30／3．14=1579．3(r／rain)此種狀態(tài)主動(dòng)齒輪1(驅(qū)動(dòng)齒輪)固定，從動(dòng)齒輪(2)從動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)速的確定如圖4所示，為方便2(空套齒輪)轉(zhuǎn)動(dòng)(見圖1)，由此=l／i=1／(1一i2，)：1／[1一ZoZl／(2z。)]=1／[1一(9X24)／(26×9)]=13；其總傳

8、動(dòng)比i=‘H2i：13×66／28=30．64。3．轉(zhuǎn)位降速比的確定此種狀態(tài)從動(dòng)齒輪2(空套齒輪)固定，主動(dòng)齒輪1(驅(qū)動(dòng)齒輪)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此i。：1／i，：1／(1一i