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正基元齿轮 齿轮减速器的类型(三)

二级蜗杆减速器
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元由两级蜗杆副降速的齿轮减速器(图15-15)。分水平轴式和立轴式两种。箱体结构多采用剖分式(也可采用蜗轮轴向安装式-大端盖式)。二级蜗杆减速器主要功能是传递两平行轴之间的运动和转矩,它可实现很大范围的传动比i=i1·i2=60~3600);并具有结构紧凑、体积小、重量轻、噪声小等优点。采用不同类型的蜗杆副,其传动效率、允许传递功率和圆周速度相差很大。在设计二级蜗杆减速器时,为了使高速级和低速级的浸油深度大致相同,常取高速级中心距a1为低速级中心距a2的1/2左右。

平面包络环面蜗杆减速器
它是平面包络环面蜗杆副组成的蜗杆减速器。这种蜗杆减速器具有承载能力大、传动效率高,噪声小、工作平稳、传动比范围大,结构紧凑的优点。
该减速器分四种类型:
TPT:蜗杆可上置、下置、侧置的通用型平面包络环面蜗杆减速器;
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元TPX:蜗杆下置的平面包络环面蜗杆减速器;
TPS:蜗杆上置的平面包络环面蜗杆减速器;
TPC:蜗杆侧置的平面包络环面蜗杆减速器。
中心距:TPT型,a=80、100mm;TPX、TPS、TPC型,a=125、160、200、250、315、400、500mm。
传动比代号1、2、3……9分别为10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63。
装配型式 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ。分带风扇(F)和不带风扇两种。


三级圆柱齿轮减速器
三级减速的圆柱齿轮减速器(图15-16)。同样可分展开式和分流式,但很少用同轴式。三级圆柱齿轮减速器,总传动比i=i1·i2 ·i3 ,总传动比适用范围一般为i=50~400,适用于要求传动效率较高、连续工作,大传动比的场合,如冶金、矿山、运输设备等。

三级圆锥-圆柱齿轮减速器
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元由锥齿轮副减速一级,圆柱齿轮副减速两级的齿轮减速器(图15-17)。其功用是传递正交轴之间的运动和转矩,锥齿轮副放在高速级,总传动比i=i1·i2 ·i3 =25~75。其特点同二级圆锥-圆柱齿轮减速器。

齿轮增速器
置于原动机与工作机之间,传动比i<1,闭式的齿轮传动装置。增速器的主要功用是使输入速度(原动机速度)通过增速器提高到工作机所需要的较高的输出速度。其分类参考“齿轮减速器”。
齿轮增这器具有转速高、圆周速度大、传递功率大、要求精度高、齿轮增速器多用斜齿或人字齿轮。主要用于各种透平机械。

行星齿轮减速器
由行星齿轮系作为传动减速机构而组成的齿轮减速器通称行星齿轮减速器。其种类繁多,包括:简单行星齿轮减速器,差动行星齿轮减速器;复合行星齿轮减速器;单级(一级)行星齿轮减速器;多级行星齿轮减速器;渐开线少齿差行星齿轮减速器;摆线针齿轮减速器;谐波齿轮减速器;活齿减速器。
各种行星齿轮减速器的工作特性,基本上由相应的行星齿轮系的特性确定(参考有关条目)。总的来说,行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率较高的特点,但一般来说结构比较复杂,设计稍有困难。常见型式如图15-18所示。

齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元

圆弧针轮减速器
由齿廓为圆弧的行星齿轮、针齿轮组成的行星齿轮减速器;它是针齿少齿差传动的一种新结构。该减速器的传动特点在于针齿轮(图15-19中用脚号“2”表示)的基圆与分度圆重合,行星齿轮(图15-19中用脚号“1”表示)的滚圆(节圆)与分度圆重合(变幅系数K=1),此时,针齿与行星齿轮共轭齿的刚性共轭为瞬时弧面接触;针齿与行星齿轮共轭齿面受载弹性变形后,达到弹性共轭多齿(5~12齿以上)接触;共轭体之间的中间介质(极压油)在齿面共轭运动过程中形成动压油膜及液垫(泵吸)效应,使共轭齿之间形成柔形共轭层。这三种共轭机理相结合,即使当针齿轮针齿圆弧中心离开瞬心点P(行星齿轮齿廓接触点公法线通过的瞬心)时,也能完成连续平稳地传递动力。
圆弧针轮减速器传动结构简单,工艺性好,采用普通机床(滚齿机、插齿机)就可批量生产,效率高,传动性能较好,其承载能力与短幅摆线针轮减速机相当,而综合技术性能比通用圆柱齿轮减速机好。

少齿差错位差动减速器
利用两组少齿差传动之间的错位差动,实现大传动比和多级传动比的一种减速器。图15-20a为常见的少齿差减速器。齿轮1固定,齿轮2一面自转、一面公转,将O1轴的输入ω1由齿轮2输出ω2。若齿轮2与齿轮1相差N1个齿,则传动比
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元当 N1=z2-z1=1(即一齿差)时
则 i=z2
为了将齿轮2的绝对转速输出,可增加一组齿数相等、模数与前一组内啮合相同的内啮合传动,且使齿轮3、齿轮2联成一体。由于齿轮3与齿轮4的齿数相等(零齿差),故齿轮4可把齿轮3的转动角速度1︰1地传给输出轴。若增加的这一组内啮合齿数不等(z3=z4+N1),且取其内啮合与第一组内啮合的齿数错位是N2,则(图15-20b)
z3=z2+N2
z4=z3-N1=z2+N2-N1
齿轮4的输出角速度齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元
传动比 齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元
当N1=1(一齿差)、N2=1(错位数为1)时,i=z22,即在结构与一齿差相近的情况下,传动比成二次方增加。如
z1=9、z2=10、z3=11、z4=10时,i=z22=102=100;
z1=99、z2=100、z3=101、z4=100时,i=z22=1002=10000。
当N1=2、3…时,传动比成反比降低,但可减小变位系数,防止发生齿面重迭干涉,提高传动效率。
若改变错位数N2,使N2=1、2、3…,则可得到一系列传动比。
少齿差错位差动减速器,结构简单、紧凑、体积小、重量轻、可实现大传动比和根据需要而获得一系列中的某一传动比。

双摆线滚子行星减速器
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元双摆线滚子行星减速器是近年美国AET公司和日本加茂精工株式会社等相继推出的一种新型减速器。这种减速器是两级(双排)传动,每一级的结构如图15-21a所示,象一个滚动轴承。均布在同一圆周上的滚动体是在齿廓为短幅内、外摆线的等距曲线之间作近似纯滚动啮合运动。该圆及短幅外摆线的等距曲线均绕短幅内摆线的等距曲线之几何中心作偏心转动。当短幅内、外摆线的等距曲线及滚动体采用经向布置时,其结构类似一个向心滚子轴承(图15-21a),当采用轴向布置时,则象一个推力球轴承。
因外、内摆线针轮行星传动(设其下标分别为“1”、“2”)都有一个针轮,当外摆线针轮传动中的针轮运动,在满足一定条件时,则两个内、外针轮可合二为一,从而可将外、内摆线针轮行星机构组成双摆线滚子(针轮)行星传动。其条件是:(1)两针轮的齿数相同zb1=zb2=zb;(2)两针轮针齿中心圆的半径相等Rz1=Rz2=Rz;(3)两针轮针齿半径相等rz1=rz2=rz 。为使结构简单、设计与制造方便,一般取中心距相等,即a1′=a2′=a′,则针轮的节圆半径(基圆半径)rb和短幅系数k亦相等rb1=rb2=rb,k1=k2=k。
根据内外摆线轮轮心的中心距不同,双摆线滚子(针轮)行星传动可分成三种不同的结构配置形式。图15-21b为一般的配置方式,内外摆线轮中心距齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元,外、内摆线轮节圆与针轮节圆的节点P1、P2和针轮中心Ob三点不共线,即Oa、Ob和Oc也不共线,其夹角0°<a<180°。图c和图d为Oa、Ob和Oc三点共线的特殊形式,其中,图c的夹角∠P1ObP2为180°,图d的夹角∠P1ObP2为0°。图e、f和g分别为当内摆线轮作定轴转动时,上述三种配置方案的双摆线滚子(针轮)行星传动的运动简图。
这种减速器除传动比大、效率高、抗冲击性能好、结构紧凑、使用寿命长等特点外,由于滚动体与摆线齿廓进行纯滚动啮合,故可减轻磨损,提高效率,延长使用寿命。再则,该减速器不需要套筒、针壳,并可直接采用标准滚动轴承的滚子或球,简化了结构。同时,这种传动常做成两级,省去输出机构,解决了通常摆线轮轴承的薄弱环节。

摇转式少齿差行星减速器
齿轮减(增)速器 - 齿轮知识:正基元摇转式少齿差行星减速器是根据“相交轴内外齿轮传动”理论而建立起来的一种新的齿轮传动形式。它以相交轴内外齿轮传动作为少齿差部分,而以相交轴齿形联轴器作为输出机构。
输入轴1是偏心轴(图15-22),其轴颈偏心量即为相交轴内外齿轮传动的中心距a,装有球面自位球轴承的偏心轴颈插入外齿轮2的孔中。输入轴1转动时,偏心轴颈推动外齿轮2在固定的内齿圈3中作摆动式的滚动。由于存在齿数差,外齿轮2绕自身轴线作慢速旋转,并通过与其固连一体的外齿轴套4及内齿圈5传动输出轴6,从而实现减速传动。双联齿轮2-4始终处于倾斜位置,其轴线与减速器轴线的夹角θ保持不变。
该减速器具有结构简单、承载能力高的优点,适合于在低速、重载、大传动比的情况下采用。

减速器附件
观察齿面啮合状态,注入和排出润滑油,检查油面高度,方便运输,便于拆卸和安装,便于排出箱内高温油蒸气等所增加的零件或装置统称减速器附件。诸如:视察盖、通气塞、起盖螺钉、定位销、吊环、油尺等。

润滑辅件
在循环润滑系统中,采用油嘴将润滑油喷向齿轮副的啮合处。油嘴的尺寸应将齿宽全部喷到,多用无缝钢管制成。
多级或复合齿轮减速器中,从动齿轮的浸油深度不同,润滑条件不一,这时往往采用惰齿轮和油环将油带到润滑条件差供油不足的齿轮上,以改变齿轮副润滑条件。
油嘴、惰齿轮,油环统称润滑辅件。

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