減速器是機器中常用的一種降速傳動裝置,用于原動機和執(zhí)行裝置之間將原動機的速度轉(zhuǎn)換為工作機所需要的轉(zhuǎn)速。行星減速器是一種大傳動比的減速器,由一系列齒輪組成,由于產(chǎn)品類型多,結(jié)構(gòu)緊湊,其應(yīng)用日益廣泛,可以作為轉(zhuǎn)矩放大器,用于機器人的手臂。在各種伺服控制系統(tǒng)中,行星減速器也得到普遍應(yīng)用。隨著精密機械的發(fā)展和應(yīng)用,精密行星減速器的發(fā)展非常迅猛。精密減速器廣泛應(yīng)用于智能控制、儀器儀表、兵器裝備、動態(tài)廣告、石油化工、智能教學(xué)設(shè)備、醫(yī)療器械、航天航空、軌道交通、智能家居等各類場合。
機械效率是評價機器機械性能的重要參數(shù),普通行星減速器的機械效率可以由經(jīng)驗公式計算出來,效率比較高。與普通減速器相比,精密行星減速器種類多,傳動比范圍遠(yuǎn)超過普通減速器。在結(jié)構(gòu)上,精密行星減速器的行星輪采用多個對稱布置,與普通減速器相比兩者結(jié)構(gòu)差異大。在材料選擇上,普通減速器通常選用鋼材,行星減速器的材料有鋼材、鋁合金、粉末冶金材料、工程塑料等多種材料,因此,行星減速器與普通減速器的機械效率有很大差異。目前沒有很好的方法或經(jīng)驗公式計算,機械效率通常由檢測設(shè)備測試得出。分析精密減速器機械效率的影響因素,可以為研究提高精密減速器機械效率的方法,提高產(chǎn)品質(zhì)量及改進(jìn)設(shè)計提供依據(jù)。
1 行星減速器的組成和工作原理
減速機的工作原理是依靠不同直徑的齒輪降低速度。一般減速機都應(yīng)用于低轉(zhuǎn)速、大扭矩的傳動設(shè)備當(dāng)中。輸入軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪相互嚙合完成速度的下降。因為齒輪相互嚙合的情況下,齒輪實際的轉(zhuǎn)動量是相同的,因為大小齒輪的周長不同的,所以齒輪的轉(zhuǎn)速不同。減速機正是運用這一原理完成減速。行星減速器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,通常由中心輪、行星輪、行星架和機架組成。中心輪又稱太陽輪,軸線固定,定軸轉(zhuǎn)動。行星架軸線固定,一端定軸轉(zhuǎn)動,另一端連接行星輪,是行星輪的軸線。行星輪的運動比較復(fù)雜,行星輪繞著自己的軸線“自轉(zhuǎn)”,同時,它的軸線繞著中心輪的軸線“公轉(zhuǎn)”。
2 行星減速器機械效率
機械效率是衡量減速器機器機械性能的一個重要指標(biāo),它直接影響產(chǎn)品的使用性能、能源消耗和市場競爭力。普通減速器的機械效率可以通過公式計算得到。影響減速器機械效率的因素包括三個方面:
(1)齒輪嚙合效率,它是由齒輪傳動時輪齒的摩擦磨損而產(chǎn)生的功率損失,是主要影響因素。
(2)軸承效率,它是由滾動軸承的摩擦磨損而產(chǎn)生的功率損失。
(3)液力損失效率,它是減速器采用油池潤滑時齒輪攪動潤滑油而產(chǎn)生的功率損失。軸承效率和液力損失效率比較高,影響不大。