CN86200498U - 渐开线少齿差行星减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型采用渐开线特短齿行星齿轮传动。齿轮传动设计计算简便，齿顶高系数为0.6至0.35，小齿轮最少齿数可以达到4，最多不限；齿轮的变位系数绝对值比一般方法所需要的值要小；齿轮齿的强度较一般齿轮要高，因此，齿轮可以设计的更小；由于齿顶高系数小，故齿轮加工效率高。

Description

本发明是关于行星减速器，特别是渐开线少齿差行星减速器的发明。该减速器采用渐开线行星齿轮传动，输入端有一偏心轴，输出端用联轴器与输出轴联结。

目前已有的摆线针轮减速器具有体积小，传动比大的优点，但其加工精度要求高，制造工艺难度较大，且需要专用设备，一般厂家难以制造。还有一种渐开线少齿差减速器，同样具有体积小，传动比大的优点，但齿轮传动的设计较困难，计算工作量大，不易实现完全满足限制条件的传动。其变位系数一般均比较大，以致造成齿顶变尖，同时径向分力较大。从国内外资料看，小齿轮齿数一般不少于30齿。

本发明的任务是提供一种改进的渐开线少齿差行星减速器，以弥补上述减速器的不足。

其解决方案是采用渐开线特短齿行星传动，齿顶高系数从0.6至0.35。设计时首先选用一适当的变位系数分配比X_V

X_V＝－ (x₁)/(x₂-x₁)

式中 X₁——小齿轮变位系数

X₂——齿圈变位系数

该分配比X_V原则上可以为数轴上任一正负实数。然后选取适当的变位系数差X_D

X_D＝X₂－X₁

及齿顶高系数f₀。f₀可在0.6至0.35之间。为了减少刀具的准备工作，f₀每一级的间隔为0.05。

然后按下列公式计算是否满足所有限制条件：

1、校核小齿轮齿数是否少于不发生根切的最低极限齿数

Z_1Gr＝ (2COSβ(f_o-x₁))/(sin²α_ot) －－－－－－（1）

式中：β——齿轮斜角

f₀——齿顶高系数

α_ot——原始端面压力角

2、校核齿圈齿顶不落在齿圈基圆内的最低极限齿数

Z_2Gr＝ (2COSβ(f_o-x₂-v))/(1-cosα_ot) －－－－（2）

式中：V——反位移系数

3、校核齿圈齿顶部分是否与小齿轮基圆以上非渐开线过渡齿廓啮合

r_a2′≤R_e2－－－－－－－－－－－－－（3）

式中：R_e2——齿圈齿顶圆半径

r_a2′＝

Z₂——齿圈齿数

m_n——法向模数

α_wt——齿轮副传动啮合角

A——中心距

AN₁ ＝m_n（ (Z₁Sinα_ot)/(2cosβ) － (f₀＇-x₁)/(Sinα_ot) ）

Z₁——小齿轮齿数

f₀′——滚刀齿顶高系数

如果r_a2′＞R_e2，则将R_e2多余部分切去，使之等于r_a2′，其余不变。

4、校核啮合区以外是否发生齿廓重叠干涉

W＝ (Z₁(φ+ν¹))/(Z₂(θ-ε＇)) ≥1－－－－－－－－（4）

式中：W——重叠干涉系数。该系数不得小于1。

φ＝COS^－1（ (R² _e2-A²-R² _e1)/(2Re1A) ）

θ＝COS^－1（ (R² _e2-A²-R² _e1)/(2R_e2A) ）

ν′＝invα_at1－invα_wt

ε′＝invα_wt－invα_at2

R_e1——小齿轮齿顶圆半径

α_at1——小齿轮齿顶压力角

α_at2——齿圈齿顶压力角

5、校核重合度是否大于1。（公式略）

以上五项限制条件均满足后，几何计算就完成了，如有一项不能满足，则改变有关参数，重新计算。

按本方案设计的减速器，具有以下优点。

1、有关限制条件容易满足，易于得到完全无干涉的、平稳的传动。

2、齿的抗弯强度较用其它方法设计的齿轮的强度高，因此，减速器可以设计得更小。

3、由于切齿时加工量少，加工效率较高。

4、变位系数的绝对值较小，传动啮合角也较小，因此径向分力也比较小。

5、能够实现的最低齿数比一般方法少，最多不限，因此，应用范围较广。

本发明的进一步改进是可以选用最佳的变位系数分配比X_VO。

当齿数差为1时， X_VO＝0，

当齿数差为2时， X_VO＝－0.45，

当齿数差为3时， X_VO＝－2，

当齿数差为4时， X_VO＝－9，

当采用以上最佳分配比时，齿轮传动处于最佳状态。即：

1、所能得到的最少齿数为最小，而最多不限。

当齿数差为1时， Z_min＝9

当齿数差为2时， Z_min＝8

当齿数差为3时， Z_min＝6

当齿数差为4时， Z_min＝4

2、变位系数的绝对值相对较小，传动啮合角最小或接近最小。

3、齿顶高系数比较适中，便于准备刀具，减少刀具储备量。

附图描述了本发明的一个实施例。

图中输入轴（1），轴上有平衡重和偏心轴颈，其偏心距等于齿轮传动的中心距。行星齿轮Z₁（2），齿圈Z₂（3），齿圈上带有传动用滑槽。十字滑块（4）。输出轴（5），轴上有传动用滑槽。该减速器速比i为40，齿轮系统之参数为：

小齿轮        齿圈

齿数 Z₁＝40 Z₂＝41

变位系数X₁＝0 X₂＝0.6

齿顶圆半径R_e1＝62.37 R_e2＝60.93

齿根圆半径R_f1＝57.9 R_f2＝65.4

其它共同参数：

传动啮合角 α_wt＝54.528°

重合度        ε＝1.055

模    数        m＝3

齿顶高系数 f₀＝0.5

中心距        α＝2.429

齿    宽        B＝40

电动机功率        N＝2.2（千瓦）

电动机转速 n₁＝1430（转／分）

输出转速 n₂＝35.75（转／分）

输出扭矩        M＝588.6（牛顿.米）

本减速器之齿轮系统采用最佳的变位系数分配比

X_VO＝0

和变位系数差

X_D＝0.6

进行设计的，所要求的五个限制条件全部能满足。

Claims (3)

1、一种渐开线少齿差行星减速器，它包括壳体、输入轴、输出轴和传动齿轮，其特征在于传动齿轮采用渐开线特短齿齿轮，其齿顶高系数为0.6至0.35。

2、按权利要求1所述的减速器，其特征是传动齿轮采用下述最佳的变位系数分配比，即：

当齿数差为1时， X_VO＝0

当齿数差为2时， X_VO＝－0.45

当齿数差为3时， X_VO＝－2

当齿数差为4时， X_VO＝－9

3、按权利要求2所述的减速器，其特征是小齿轮最少齿数为：

当齿数差为1时， Z_min＝9

当齿数差为2时， Z_min＝8

当齿数差为3时， Z_min＝6

当齿数差为4时， Z_min＝4

Images