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行星減速機的结构有哪些原理?


行星減速機的结构有哪些原理?
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
行星減速機之传动结构为目前齿轮减速机效率最高之组合,其基本传动结构为四个部分:
1、 太阳齿轮 2、行星齿轮(组合于行星架)
3、内齿轮环 4、阶段齿轮
驅動源以直接連接的方式啓動太陽齒輪,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、耐冲击:行星齿轮之机构形同于传统平行齿轮的传动方式。传统齿轮仅依靠两个齿轮间极少数点接触面挤压驱动,所有负荷集中于相接触之少数齿轮面,容易产生齿轮间摩擦与断裂。而行星齿轮减速机具有六个更大面积与齿轮接触面360度均匀负荷,多个齿轮面共同均匀承受瞬间冲击负荷,使其更能承受较高扭矩力之冲击,本体及各轴承零件也不会因高负荷而损坏破裂。
2、 体积小、重力轻:传统齿轮减速机的设计皆有多组大小齿轮偏向交错传动减速,由于减速比须由两个齿轮数之倍数值产生,大小齿轮间更要有一定之间距咬合,因此齿箱容纳空间极大,尤其高速比的组合时更需要由两台以上减速齿箱连接组合,结构强度相对减弱,更使齿箱长度加长,造成体积与重量极为庞大。行星減速機的结构可依需求段数重复连接,单独完成多段组合,体积小,重量轻、外观轻巧,相形使设计更有价值感。
3、 高效率、低背隙:由于齿轮减速机每一组齿轮减速传动时只有单齿面咬合接触,当传动相等扭力时需要更大的齿面应力,因此齿轮设计时必须采用更大之模数与厚度,齿轮模数越大将造成齿轮间偏转公差值变大,相对形成较高齿轮间隙,各段减速比间的累计背隙随之增加。而行星齿轮组合中特有的多点均匀密合,外齿轮环的圆弧包洛结构,使外齿轮环与行星齿轮间紧密结合,齿轮间密合度高,除了提升极高之减速机效率之外,设计本身可达到高精度定位作用。
四、安裝方法
在减速机家族中,行星減速機以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多有点,而被广泛应用于伺服、步进、直流等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。正确的安装,使用和维护减速机,是保证机械设备正常运行的重要环节。因此,在安装行星減速機时,请务必严格按照下面的安装使用相关事项,认真地装配和使用。
1、安裝前確認電機和減速機是否完好無損,並且嚴格檢查電機與減速機相連接的各部位尺寸是否匹配,這裏是電機的定位凸台、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。之後,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後再旋緊緊力螺栓。安裝前,將電機輸入軸、定位凸台及減速機連接部位的防鏽油用汽油或鋅鈉水擦拭淨。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。爲保證受力均勻,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後逐個旋緊四個安裝螺栓。最後,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、公式及範例
1、HP=716.2(T x N) (HP马力、T扭矩、N、转速)
2、行星減速機扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用效率(95%)
3、範例:(1)已知出力軸回轉數爲90rpm,入力軸回轉數爲1800rpm,求其減速比?
R=90(1800)=20 即:减速比=20
(2)入力傳動馬力爲1HP,減速比爲20:1,設計傳動效率爲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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