1. 谐波减速器简图
总的来说应该分三类,涡轮蜗杆减速机,谐波减速机,摆线针轮减速机和行星减速机。
其中涡轮蜗杆强度最大,但是效率低,精度也不高,但是它有反向自锁功能,可以有较大的减速比,体积大,输入转速3000以上,谐波减速机的主要特点是体积不大.精度不高,寿命有限,不耐冲击,刚性和金属件相比较差,输入转速不能太高,输入转速2000以下,行星减速机结构比较紧凑,回程间隙小,精度最高,试用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大,但价格略贵。
2. 谐波减速器减速原理
波平衡法,或称描述函数法,是经典控制理论中处理非线性问题行之有效的方法。方法的内容之一是用近似方程有、无周期解来判断原系统方程有、无周期解。
原始的谐波平衡法,其基本原理是将动态方程的每一状态变量用一个傅里叶级数表示,以满足其周期性的要求.然后,应用优化算法,优化傅里叶级数的系数,使得系统方程具有最小的误差.这种原始方法,虽然避开了在时域内对动态方程进行数值积分迭代的复杂过程.
3. 谐波减速器结构图
谐波减速器是由美国工程师C.W.Musser发明。
4. 谐波减速器的组成及工作原理
1、在未装配前,柔轮及其内孔呈圆形,当波发生器装入柔轮的内孔后,由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径,柔轮撑成椭圆形,迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的刚轮完全啮合,在短轴方向完全分离,其余各处的齿视柔轮回转位置的不同,或者处于“啮入”状态,或者处于“啮出”状态。由于刚轮固定,波发生器逆时针转动时,柔轮作顺时针转动。当波发生器连续回转时,柔轮长轴和短轴及“啮入”、“啮出”的位置随之不断变化,柔轮齿由啮入转向啮出,又啮合转向啮出,由啮出转向脱开,如此,啮入、啮合、啮出、脱开、啮入、啮合……往复循环,迫使柔轮连续转动。
2、柔轮随着波发生器转动过程中,其中一个齿从与刚轮的一个齿啮合到再一次与刚轮上的这个齿相啮合时,柔轮恰好旋转一周,而此时波发生器旋转了很多圈,波发生器的旋转圈数与柔轮旋转圈数(1圈)之比,即为谐波齿轮减速器的减速比,故其减速比很大。在整个运动过程中,柔轮的变形在柔轮圆周的展开图上是连续的简谐波形,因此,这一传动称之为谐波齿轮传动。
3、谐波齿轮减速器按其机械波数目的多少可分为:单波、双波及三波,其中最常用的是双波传达。在谐波传动中,刚轮与柔轮的齿数差应等于机械波数的整数倍,通常取其等于波数。
4、谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。
5. 谐波减速器组成结构
摆线针轮与涡轮蜗杆共同点:效率低,扭矩输出大。
摆线针轮与涡轮蜗杆减速机的区别:
1,摆线针轮通常都是以面输出,空回以及背隙很小,进口的通常可以控制在10弧分以内。而涡轮蜗杆通常都是以轴输出。很难控制空回,特别是当涡轮与蜗杆磨合时间比较长后,其空回都比较大。通常是度级的。
2,涡轮蜗杆最大的特点是自锁功能。但是其允许输入的转速范围很低。而摆线针轮一般都可以实现与行星轮集合成一体,其减速比可以做到很大。
3,摆线针轮的结构以及运转模式可以参照谐波减速机。而涡轮蜗杆的传动相对比较简单。
2.行星减速机和摆线针轮减速机比,行星减速机体积小,效率高能到97%,重量轻,回程间隙低,一般搭配伺服电机和步进电机,价格比摆线针轮的贵很多;摆线针轮减速机单级减速比能做从6-81,承受扭矩方面也不同比数的行星强很多,但是它的回程间隙大,使用需要维护换油,效率不如行星的高,噪音比行星的大,发热,一般搭配普通的电机,也有少数配大功率伺服电机的,摆线针轮减速机的价格就比行星减速机的价格便宜很多了.行星减速机想用得安稳一点的话还是要进口的,比如台湾品宏行星减速机的就很不错,价格又合理;摆线针轮的一般用国产的就能满足要求,少数用进口的.
3.
一、摆线针轮减速特点:
1、高速比和高效率单级传动,就能达到1:87的减速比,效率在90%以上,如果采用多级传动,减速比更大。
2、结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理,输入轴输出轴在同一轴心线上,使其机型获得尽可能小的尺寸。
3、运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多,重叠系数大以及具有机件平衡的机理,使振动和嗓声限制在最小程度。 4、使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料,经淬火处理(HRC58~62)获得高强度,并且,部分传动接触采用了滚动摩擦,所以经久耐用寿命长。
两者相比之下力距没有圆柱齿轮大、造价比圆柱齿大、机械强度也没有圆柱齿大、传动比大、体积小。
二、 圆柱齿轮减速机的特点如下:
1、齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成,齿面硬度达HRC58-62,齿轮均采用数控磨齿工艺,精度高,接触性好。
2、传动率高:单级大于96.5%,双级大于93%,三级大于90%。 3、运转平稳,噪音低。
4、使用寿命长,承载能力高。 5、易于拆检,易于安装。 三、两者比较分析:
圆柱齿减速机造价低、力距大、噪音低,但传动比小。两者相比之下摆线针轮减速机的力距没有圆柱齿轮大、造价比圆柱齿大、机械强度也没有圆柱齿大、传动比大、体积小。 其时每种减速机型号都有各自的优点,也各有不足,安装方式也是不一样的,就看客户的实际使用情况了,只要选择合适的减速机,一定能为您设备提供和谐传动。
6. 谐波减速器零件图
谐波齿轮减速机在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用,特别是在高动态性能的伺服系统中,采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦,但大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场
7. 谐波减速器装配图
摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理,采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套,在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承,形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道,并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合,以组成齿差为一齿的内啮合减速机构,(为了减小摩擦,在速比小的减速机中,针齿上带有针齿套)。
当输入轴带着偏心套转动一周时,由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故,摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动,在输入轴正转周时,偏心套亦转动一周,摆线轮于“相反方向”转过一个齿从而得到减速,再借助W输出机构,将摆线轮的低速自转运动通过销轴,传递给输出轴,从而获得较低的输出转速。
所以摆线针轮减速机的输入轴和输出轴转动方向为什么是反向的。