少齒差行星傳動的發展及其特點

  少齒差行星傳動的發展及其特點 少齒差行星齒輪傳動是行星傳動中的一種，它由一個外齒輪與一個內齒輪組成一對內嚙合 輪子副，內外齒輪的齒數相差很小，故簡稱為少齒差傳動。少齒差傳動的類型很多，德國人首先提出擺線針輪行星齒輪傳動原理，三十年代后期日本開始研制生產這 種傳動，由于當時工藝條件落后，齒形加工精度很低，因而產量不高，直到六十年代擺線磨慶的出現，從工藝上保證了擺線齒形的精度，才促進了這種傳動的發展， 擺線針輪傳動是少齒差傳動中應用zui廣泛，zui基本的一種類型，在此基礎上還發展了二齒差傳動，復合齒形、行星軸承與偏心套合并等新結構。擺線針輪傳動承載能 力高，運轉平穩，效率高，壽命長。但加工精度要求高，結構復雜。 漸開線少齒差傳動的原理與擺線少齒差傳動基本相同，其區別在于內外齒輪的齒廓曲線采 用漸開線，其輪齒結構簡單、嚙合接觸應力小，承載能力高，可以采用軟齒面，加工也容易得多。但，由于當內嚙合的一對漸七線齒輪齒數差很小時，極易產生各種 干涉，在設計過程中選擇齒輪幾何參數的計算十分復雜。早在1949年，蘇聯學者就從理論上解決了實現一齒差傳動的幾何計算問題，但直到六十年代以后，隨著 電子計算機的普及運用，漸開線少齒差傳動才得到了較專迅速的發展。目前有柱銷式、零齒差、十字滑塊、浮動盤等多種形式。 漸開線少齒差傳動的特點是齒輪用普通的漸開線齒輪*和齒輪機床就可以進行加工，不需要特殊的*與設備，材料也可采用普通齒輪材料，因此加工方便、制造成本較低。但其傳動效率不如擺線少齒差傳動高。 在六十年代，國外就開始探討圓弧少齒差傳動，到七十年中期，日本已開始乾地圓弧少齒 差行星減速器的系列化生產。這種傳動的特點在于行星輪的齒廓曲線凹圓弧代替了擺線，輪齒與針齒在嚙合點的曲率方向相同，形成兩凹凸圓弧的內嚙合，從而提高 了輪齒的接觸強度和嚙合效率，其針齒不帶齒套，并采用半埋齒結構，既提高了變曲強度又簡化了針齒結構。此外，圓弧形輪齒的加工無需機床，精度也易保 證，而且修配方便。這種傳動目前在國內也有研制。 近幾十年來，又相繼出現了一些新的少齒差傳動形式，其中發展較快的有活齒少齒差傳 動，錐齒少齒差傳動，雙曲柄輸入式少齒差傳動，以及利用彈性變形來傳遞運動的諧波傳動。實踐表明，少齒差傳動與適用工況相同的其它機械傳動形式相比較，具 有許多顯著優點：體積小、重量輕、結構緊湊、傳動比范圍大、效率高等。 國內是五二年代開始從事少齒差傳動研究的。1958年開始研制擺線針輪減速器，六十 年代投入工業化生產，目前已形成系列，制定了相應的杯準。并廣泛用于各類機械設備中。1960年制成*臺二齒差漸開線行星齒輪減速器，其傳動比 37.5，功率為16KW，用于橋式重機的提升機構中。1956年我國的機械學家朱景梓教授根據雙曲柄機構的原理提出了一種新型少齒差傳動機構，其特 點是當輸入軸旋轉時，行星輪不是作擺線運動（高速公轉與低速自轉的合成），而是通過雙曲柄機構導引作圓周平動。這種*的“雙曲柄輸入少齒差傳動機構”得 到當時國內外同行的高度平價。1963年未景梓教授在太原工學院學了上發表了“齒數差Zd=1的漸開線K-H-V型行星齒輪減速器 及其設計”一文，詳細闡述了漸開線少齒差傳動的原理和設計方法。他所從事的這些創造性工作，為少齒差行星齒輪傳動在我斬草除根推廣應用起了重要的指導作 用。雙曲柄輸入少齒差傳動的優點是能使行星軸承的載荷下降，而且當內齒板作為行星輪時，行星軸承的徑向尺寸可不受限制，從而提高了行星軸承的壽命。另外， 這種傳動不需要輸出機構，還可實現平行軸傳動，結構簡單，效率高，適用性強。但是，由于歷史原因，雙曲柄輸入式少齒差傳動一直沒有得到應用的發展，直到近 十年才逐漸為人們所重視。1985年，冶金工業部重慶鋼鐵設計院陳宗源工程師提出了平行軸式少齒差內齒行星齒輪傳動——三環減速器，并于同年以“三環 式減速（或增速）傳動裝置”申請了國家發明。英國在1989年也出現了類似的少齒差傳動裝置。但是，按這種原理設計出來的減速器，一根曲軸上要安狀三 片內齒板，不得不制成偏心套結構、結構復雜，加工分度精度要求高，而且在工作過程中，偏心套受交變扭矩的作用，在與曲軸聯結的表面產生微動磨損，導致發 熱；另外，三套互為120°相位差的雙曲柄機構之間存在多次過約束，由于加工及裝配誤差容易導致附加沖擊載荷，引起振動和噪聲。1987年，捷克人 Soulek·Josef提出一塊齒板上布置三個曲柄軸的內齒行星傳動，并申請了。但他提出的結構方案由于工藝性很差而不能實用。1993年重慶大學 博士研究生催建昆提出一種新型軸銷式少齒差行星齒輪傳動，并對其進行了理論分析。 1.2  連桿行星齒輪傳動 隨著少齒差傳動應用日益廣泛，國內外學者在齒形分析、結構優化、接觸分析、結構強 度、動態性能、傳動效率、運動精度等方面進行了大量的研究，取得了許多有價值的成果，并成功地開發出不少新少齒差行星傳動形式。目前，我國正在研究、生產 很熱門的一種連桿行星齒輪傳動——平行軸式少齒差內齒行星齒傳輸線傳動。該類傳動是以連桿內齒輪（齒輪）為行星齒輪，采用雙曲柄輸入，且元輸出機構。主要 有一齒環（一片連桿行星齒板）=、二齒環（二片連桿行星齒板）、三環（三片連桿行星齒板）及四環（四片行星齒板）等結構形式的減速器。圖1-1是三環減速 器的基本結構及工作原理簡圖。兩根互相平行且各具有三個偏心軸頸（或偏心套）的高速軸2，動力通過其中任一軸或兩軸同時輸入，三片連桿行星齒板（內齒 輪）1通過軸承裝在高速軸上，外齒輪3的軸為低速軸，其軸線與高速軸2軸線平行，高、低速軸均通過軸承支承在機體上。三片齒板1與外齒輪3嚙合，嚙合的瞬 時相位差呈120°角。 

1、卓藤系列（行星減速機）產品特性：    

卓藤牌精密行星減速機，以螺旋齒輪設計，採用精密CNC滾齒機加工，咬合精準、運轉順暢，低噪音。一體式的齒輪箱本體，與同規格型減速機相比，體積小（省1/4以上體積與重量），輸出扭力大、傳動效率高。

卓藤行星減速機低噪音： 低於65db 

卓藤行星減速機低背隙： 低於12孤分(Arc-min)，可選擇3弧分規格。雙段減速在15弧分以內。 

卓藤行星減速機率： 單段式在97%以上，雙段式在94%以上。 

卓藤行星減速機高輸入轉速： 可達5,000RPM。 

卓藤行星減速機高扭矩： 比一般標準行星減速機扭矩高。 

卓藤行星減速機高穩定性： 採用高強度合金鋼材，整顆齒輪經硬化處理，非只有表面硬化，確保使用壽命及長期使用仍保持zui初的精密度。 

卓藤行星減速機高減速比： 採模組化設計，行星齒箱可相互連結，速比可達1/10000以上。