旋风式变速箱基础知识

除了结构紧凑外，摆线减速器还具有低背隙和高减速比的优点。由于其驱动装置尺寸小，因此非常适合空间受限的应用场合。

渐开线齿轮齿廓

几乎所有齿轮都采用渐开线齿廓。这种齿廓只有一条曲线，这意味着齿轮齿无需紧密对齐。渐开线齿廓光滑，易于加工。
摆线齿轮结合了外摆线和内摆线的曲线，这使得它们比渐开线齿轮的齿形更坚固。然而，它们的制造成本可能更高。摆线齿轮的减速比也更大，能够传递比渐开线齿轮更多的动力。摆线齿轮常见于钟表中。
设计齿轮时，需要考虑多个因素，包括齿数、齿角和润滑方式。齿轮齿未完全对齐会导致传动误差、噪音和振动。
渐开线齿轮的齿形通常被认为是最佳的。正因如此，它被广泛应用于各种齿轮中。这种齿形最常见的应用之一是动力传动齿轮。然而，渐开线齿形并非适用于所有应用。
摆线齿轮的制造工艺比渐开线齿轮更复杂，这会导致更高的齿轮成本。摆线齿轮适用于对噪音要求较低的应用场合。
摆线齿轮比渐开线齿轮传递更多动力。如果半径沿切线方向变化，则可能会出现问题。然而，摆线齿轮的形状比渐开线齿轮更简单。渐开线齿轮更适合进行中心偏移。
摆线齿轮的传动误差较小。摆线齿轮的齿面为凸面，因此比渐开线齿轮强度更高。摆线齿轮的减速比也比渐开线齿轮更大。摆线齿轮的齿不会干扰啮合齿。但是，摆线齿轮的齿数比渐开线齿轮少。

引脚参考节圆内侧的旋转

无论摆线齿轮箱是设计用于固定应用还是旋转应用，都必须遵守齿轮传动的基本定律：角速度比必须恒定。这就要求销轴参考节圆内圈的旋转速度保持恒定。这是通过一系列摆线齿实现的，这些摆线齿就像微型杠杆一样传递运动。
摆线盘有N个叶片，绕N个销钉旋转一周，每旋转一周叶片移动三个。摆线盘的叶片数量是决定传动比的重要因素。
摆线盘由偏心输入轴驱动，该输入轴安装在输出轴内的偏心轴承上。当输入轴旋转时，摆线盘绕着销盘上的销轴运动。
驱动销以 40 度角旋转，同时摆线盘在销轴参考节圆的内侧旋转。驱动销旋转时会减慢输出轴的运动速度。这意味着输出轴只会随输入轴旋转三圈，而不是像通常那样随输入轴旋转九圈。
摆线盘上的齿数必须远小于周围销的数量。此外，该摆线盘还必须具有偏心半径。这将决定销钉穿过销之间所需的孔的大小。
当输入轴转动时，摆线盘会绕着滚子销的参考节圆内侧旋转，从而将运动传递到输出轴。输出轴由输出壳体内的两个轴承支撑。这种设计具有低磨损和高扭转刚度。

传动比

选择合适的摆线齿轮箱传动比并非易事。您可能需要先了解齿轮箱的尺寸才能做出明智的选择。您可能还需要参考产品目录。例如，CZPT 齿轮箱有一些独特的传动比。
摆线减速器是一种结构紧凑、高速的扭矩传递装置，它通过改变从动轴的角运动方向来实现减速。该减速器由一个位于摆线盘内的偏心凸轮组成。从动轴上的销轴滚子与摆线盘上的相应孔位配合。在减速过程中，销轴会随着从动轴的摆动在孔位上滑动。此外，摆线盘还可以与环形齿轮箱的内齿啮合。
摆线齿轮减速器应用广泛，包括工业自动化、机器人以及船舶和起重机的动力传动。摆线齿轮减速器尤其适用于负载较大的重载应用。它们需要特殊的制造工艺，并且通常用于对输出精度和效率要求较高的设备中。
摆线减速器结构相对简单，但需要一些专用工具。摆线减速器也常用于传递扭矩，这也是它在自动化领域如此受欢迎的原因之一。对于需要更高效率和更小齿隙的应用，摆线减速器是一个不错的选择。对于对尺寸有要求的应用，它也是一个理想的选择。此外，摆线减速器也适用于需要高速和高扭矩的应用。
摆线齿轮箱的传动比可能是齿轮箱最重要的功能。为了做出正确的选择，您需要了解齿轮箱的尺寸及其齿轮类型。

减振

考虑到摆线齿轮箱独特的动力学特性，需要采取减振措施以确保其平稳运行。这些措施还有助于故障检测。
摆线齿轮箱是一种带有偏心轴承的齿轮箱，该偏心轴承驱动齿轮中心旋转。在任何给定时刻，扭矩负载都由五个外侧滚子分担。它可以应用于许多领域，而且成本相对较低。然而，一旦发生故障，可能会造成巨大的经济损失。
典型的输入/输出齿轮箱由一个环形挡板和安装在输入轴上的两个曲柄组成。当输入轴旋转时，环形挡板也随之旋转。输出轴上有两个轴承。
由于环板不平衡，因此它是主要的噪声源。摆线齿轮与环板啮合时也会产生噪声。这种噪声是由结构共振引起的。目前已有若干研究致力于解决这个问题。
然而，关于摆线齿轮箱状态监测的文献资料并不多。本文将介绍现代振动诊断技术。
减速比降低的摆线齿轮箱，其摆线盘内部会产生更高的应力。在这种情况下，输出孔尺寸更大，摆线盘的材料去除量也更多。摆线盘应力的增加会导致振动幅度增大。
齿轮宽度方向上的载荷分布是一项重要的设计准则。采用不同的齿轮齿廓有助于优化扭矩传递。此外，还可以研究摆线盘的接触应力。
为了确定噪声的幅值，将齿轮啮合频率乘以轴的转速。如果转速相对稳定，则可以使用频率作为噪声幅值的度量。然而，这种方法仅在接近故障时才准确。

与行星齿轮箱的比较

摆线齿轮箱和行星齿轮箱之间存在若干差异，这些差异与齿轮几何形状和制造工艺有关。其中包括：
摆线齿轮箱的输出轴扭矩大于输入轴，输出轴的转速低于输入轴。
摆线齿轮盘的旋转速度是可变的，而行星齿轮的旋转速度是固定的。因此，摆线齿轮盘和输出法兰的传动精度低于行星齿轮。
– 摆线齿轮箱的夹持面积比行星齿轮箱大。这是摆线齿轮箱的优势，因为它能够处理更大的负载。
摆线轮廓对齿面间的啮合质量有显著影响。接触椭圆的宽度增加了90%。这是由于齿瓣倒凹的消除所致。这样一来，摆线盘上的接触力显著降低。
摆线传动装置具有更小的齿隙和更高的扭转刚度，使其在承受冲击载荷时更加稳定。此外，摆线传动装置结构紧凑，非常适合大传动比的应用。
摆线齿轮箱的输出轮毂带有可移动的销轴和滚子。这些部件与外齿轮箱内的环形齿轮相连。输出轴也由行星架带动转动。摆线系统的输出轮毂由两部分组成：环形齿轮和输出法兰。
摆线齿轮箱的输入轴与伺服电机相连。输入轴是一个圆柱形元件，固定在行星架上。

editor by CX 2023-05-11