技术资料
行星齿轮减速机的齿轮分析
实验验证为了验证齿轮数值分析的正确性,对刚性及大弹性内齿圈行星传动系统进行了实验研究。实验装置主要由减速机、电机、变频器、行星齿轮箱、磁粉加载器、联轴器、加速度传感器、电涡流传感器、张力控制器等组成。
动态特性测试系统为了尽量保持与上述数值计算结果一致,采用输入轴转速2500r/min、负载35Nm的工况进行测试。通过实验发现:太阳轮支撑轴承上的振动能较好地反映太阳轮-行星轮的啮合状况,内齿圈上的振动能较好地反映内齿圈-行星轮的啮合状况,因而通过对其振动强度分析可以了解内外齿轮副的啮合动载荷情况。分别对刚性、含大弹性内齿圈和基于数值仿真优化啮合刚度后的三种行星传动系统进行了实验,采用频谱响应来描述各系统的振动情况,其结果如和所示。
齿轮分析结论
(1)啮合刚度对含有大弹性内齿圈的行星传动系统的啮合动载荷产生较大影响,当内外啮合刚度值相差较大时,系统啮合动载荷较大。大弹性内齿圈的引入使太阳轮-行星轮的啮合动载荷急剧增大,导致太阳轮、行星轮及其支撑轴承的寿命和可靠性降低。另外,大弹性内齿圈的引入在一定程度上降低了行星轮-内齿圈的啮合动载荷,使系统的振动和噪声有所减小。
(2)在满足强度要求的前提下,行星减速电机可通过优化匹配系统啮合刚度来减小大弹性内齿圈行星传动系统的啮合动载荷。可采用两种啮合刚度调整方法:一是通过减小太阳轮的齿宽来减小太阳轮-行星轮的啮合刚度,减小太阳轮-行星轮的啮合刚度可有效减小系统的啮合动载荷;二是通过增大内齿圈齿宽或轮缘厚度来增大内齿圈-行星轮的啮合刚度以减小太阳轮-行星轮的啮合动载荷。
(3)太阳轮-行星轮的啮合对行星传动系统啮合二倍频的产生起较大作用,通过减小太阳轮-行星轮的啮合刚度可有效减小啮合二倍频处的振动强度。