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行星減速機的結構有哪些原理?


行星減速機的結構有哪些原理?
一、組成零件
本體、出力軸、出力軸油封、出力軸承、太陽螺帽、行星架、內齒環、行星齒輪、階段齒輪、滾針軸、太陽齒輪、C型扣環、入力軸承、入力軸油封、入力法蘭、O型環、透氣塞、鍵、墊圈、內六角螺絲等。
二、傳動原理
行星減速機之傳動結構為目前齒輪減速機效率最高之組合,其基本傳動結構為四個部分:
1、 太陽齒輪 2、行星齒輪(組合于行星架)
3、內齒輪環 4、階段齒輪
驅動源以直接連接的方式啟動太陽齒輪,太陽齒輪將組合于行星齒輪架上的行星齒輪帶動運轉。整組行星齒輪系統沿著外齒輪環自動運行轉動,行星架連接出力軸輸出達到加速目的。更高減速比則需要由多組階段齒輪與行星齒輪倍增累計而成。
三、減速特性
1、 高扭力、耐沖擊:行星齒輪之機構形同于傳統平行齒輪的傳動方式。傳統齒輪僅依靠兩個齒輪間極少數點接觸面擠壓驅動,所有負荷集中于相接觸之少數齒輪面,容易產生齒輪間摩擦與斷裂。而行星齒輪減速機具有六個更大面積與齒輪接觸面360度均勻負荷,多個齒輪面共同均勻承受瞬間沖擊負荷,使其更能承受較高扭矩力之沖擊,本體及各軸承零件也不會因高負荷而損壞破裂。
2、 體積小、重力輕:傳統齒輪減速機的設計皆有多組大小齒輪偏向交錯傳動減速,由于減速比須由兩個齒輪數之倍數值產生,大小齒輪間更要有一定之間距咬合,因此齒箱容納空間極大,尤其高速比的組合時更需要由兩臺以上減速齒箱連接組合,結構強度相對減弱,更使齒箱長度加長,造成體積與重量極為龐大。行星減速機的結構可依需求段數重復連接,單獨完成多段組合,體積小,重量輕、外觀輕巧,相形使設計更有價值感。
3、 高效率、低背隙:由于齒輪減速機每一組齒輪減速傳動時只有單齒面咬合接觸,當傳動相等扭力時需要更大的齒面應力,因此齒輪設計時必須采用更大之模數與厚度,齒輪模數越大將造成齒輪間偏轉公差值變大,相對形成較高齒輪間隙,各段減速比間的累計背隙隨之增加。而行星齒輪組合中特有的多點均勻密合,外齒輪環的圓弧包洛結構,使外齒輪環與行星齒輪間緊密結合,齒輪間密合度高,除了提升極高之減速機效率之外,設計本身可達到高精度定位作用。
四、安裝方法
在減速機家族中,行星減速機以其體積小,傳動效率高,減速范圍廣,精度高等諸多有點,而被廣泛應用于伺服、步進、直流等傳動系統中。其作用就是在保證精密傳動的前提下,主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。正確的安裝,使用和維護減速機,是保證機械設備正常運行的重要環節。因此,在安裝行星減速機時,請務必嚴格按照下面的安裝使用相關事項,認真地裝配和使用。
1、安裝前確認電機和減速機是否完好無損,并且嚴格檢查電機與減速機相連接的各部位尺寸是否匹配,這里是電機的定位凸臺、輸入軸與減速機凹槽等尺寸及配合公差。
2、旋下減速機法蘭外側防塵孔上的螺釘,調整PCS系統夾緊環使其側孔與防塵孔對齊,插入內六角旋緊。之后,取走電機軸鍵。
3、將電機與減速機自然連接。連接時必須保證減速機輸出軸與電機輸入軸同心度一致,且二者外側法蘭平行。如同心度不一致,會導致電機軸折斷或減速機齒輪磨損。
注意:嚴禁用鐵錘等擊打,防止軸向力或徑向力過大損壞軸承或齒輪。一定要將安裝螺栓旋緊之后再旋緊緊力螺栓。安裝前,將電機輸入軸、定位凸臺及減速機連接部位的防銹油用汽油或鋅鈉水擦拭凈。在電機與減速機連接前,應先將電機軸鍵槽與緊力螺栓垂直。為保證受力均勻,先將任意對角位置的安裝螺栓旋上,但不要旋緊,再旋上另外兩個對角位置的安裝螺栓最后逐個旋緊四個安裝螺栓。最后,旋緊緊力螺栓。所有緊力螺栓均需用力矩板手按標明的固定扭力矩數據進行固定和檢查。減速機與機械設備間的正確安裝類同減速機與驅動電機間的正確安裝。關鍵是要必須保證減速機輸出軸與所驅動部分軸同心度一致。
四、公式及范例
1、HP=716.2(T x N) (HP馬力、T扭矩、N、轉速)
2、行星減速機扭矩=9550×電機功率÷電機功率輸入轉數×速比×使用效率(95%)
3、范例:(1)已知出力軸回轉數為90rpm,入力軸回轉數為1800rpm,求其減速比?
R=90(1800)=20 即:減速比=20
(2)入力傳動馬力為1HP,減速比為20:1,設計傳動效率為100%,求其輸出扭矩?
HP=716.2(T x N) 得:T=1800(716.2)=0.3979kg–m
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