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    对高传动比的同轴式减速器的系统性研究

    2017-12-20 14:22:42 高合传动 ghgear.com 阅读

    项目意义:


    今天伺服驱动机构在很多领域被广泛用于代替机械元件或实现新的附加功能。其中蜗轮或螺旋齿轮减速机最适于与机械变向式直流电机搭配使用。与其它电机相比,机械变向式直流电机在较大的纵向安装尺寸下具有较小的外径。通过与电机轴线呈垂直安装的蜗轮或螺旋齿轮减速机,能够充分的利用电机的安装空间。因此使用机械变向式直流电机与其它电机具有更大的优势。它能够在保持较小的纵向安装长度时具有较大的直径。特别是减速器的同轴式安装方式更能充分利用安装空间。


    方案检索:


    首先是通过系统性的检索适用于汽车领域伺服驱动的各种减速器方案。通过这种系统性检索可以避免在早期的评估中遗漏可能的解决方案。考虑成本及零部件数量因素,在项目内只寻找由两套标准行星排及较少的零部件组成的可能方案。通过这种系统检索能获得222种不同方案,为进一步减少方案的数量,我们进一步简化评估标准,只寻找速比在15至70的解决方案。由此可行的解决方案减少到51种。


    为更准确的评估这51种方案并选出最优方案,设计了一种优化及评估的方法。从安装空间、效率、传动比及最大承载力等方面的需求出发,在充分考虑宽度/模数比列等设计原则的条件下,得出每一方案中齿轮最优的齿数组合方案。然后根据此前确定的优化及评估方法对这些已优化的方案进行评估,从中得出具有最佳齿数组合的最佳解决方案。


    制造样机:


    根据选出的方案将制造一台样机,并测试样机的效率。样机的制造将采用两种不同的齿轮设计方式。作为进一步的试验变量,行星架将采用铜或塑料制造。基于太阳轮及齿圈的布置方式,对于采用连贯性行星轮设计的沃尔夫罗姆行星排的设计方案可以完全取消行星架。对于测试不同润滑方式产生的影响,将在试验中采用润滑脂或油浸式润滑。


    样机效率测试的结果将标注在样机测试工作区间的特征曲线图中。将根据效率计算公式对不同方案样机的效率进行验证与讨论。最终得出以下重要结论:与带有固定行星架的沃尔夫罗姆行星排相比,为简化设计而取消行星架的方案因其额外形成的轧制功率分流而表现出较差的功率。


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