SEW減速機(jī)的測量方法一般要注意哪些
在SEW減速機(jī)產(chǎn)品系列中, 行星減速機(jī)以其體積輕巧, 傳動效率高, 減速比范圍大, 傳動精度高, 動態(tài)特性良好, 而被廣泛應(yīng)用于同步伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)等傳動系統(tǒng)相匹配的場合。在精密傳動的前提下, 行星減速機(jī)主要用于降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩和降低負(fù)載慣量 (或電機(jī)) 的轉(zhuǎn)動慣量比。
SEW減速機(jī)衡量一款行星SEW減速機(jī)性能是否優(yōu)良, 有以下幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù):反向間隙、傳動效率、額定輸出扭矩、使用壽命、減速比、運(yùn)行噪音、徑向受力大小、橫向受力大小及工作溫度等。其中反向間隙是比較關(guān)鍵的參數(shù), 直截影響到減速機(jī)的輸出精度。本文將就反向間隙進(jìn)行分析并給出具體的測量方法。
2 反向間隙的定義
反向間隙又稱回程間隙, 其定義為:將輸出端固定, 輸入端順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn), 使輸出端產(chǎn)生額定扭矩的±2%扭矩時(shí), 減速機(jī)輸入端有一個(gè)微小的角位移, 此角位移即為回程間隙, 單位是“分”, 也有人稱之為背隙。
弧分與角度的關(guān)系:整圓的角度為360度, 1度為60弧分[1]。
3 反向間隙產(chǎn)生的原因分析
3.1 行星減速機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動機(jī)理
隨著人們對減速機(jī)體積、工作效率和性的要求越來越高, 精密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也就顯得尤為重要。行星減速機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示:中間的太陽輪與減速機(jī)的輸入端為一體, 與周圍的行星齒輪構(gòu)成減速輪系;行星齒輪與輸出軸相連, 并同減速機(jī)殼體的內(nèi)齒輪相嚙合, 構(gòu)成整個(gè)傳動系統(tǒng)[2]。
SEW減速機(jī)運(yùn)動時(shí), 動力由左端輸入, 通過電機(jī)帶動太陽輪, 太陽輪再與行星輪進(jìn)行嚙合, 帶動行星輪運(yùn)動, 行星輪的外側(cè)與殼體上的內(nèi)齒輪相嚙合。整體運(yùn)行中行星輪一邊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動, 一邊圍繞太陽輪作公轉(zhuǎn)運(yùn)動, 類似于天文上的行星系運(yùn)動, 故得名行星式減速機(jī)。行星輪安裝在行星架上, 行星架與輸出軸為一體。
SEW減速機(jī)的半徑成一定的比例, 其中減速比與太陽輪的半徑有直接的關(guān)系。
當(dāng)SEW減速機(jī)通過減速機(jī)輸入端高速帶動太陽輪旋轉(zhuǎn)時(shí), 行星輪通過齒輪的嚙合按一定的速比隨之運(yùn)動, 并帶動輸出軸旋轉(zhuǎn)完成減速的過程。這樣經(jīng)過減速后增加了定位分辨率和精度, 同時(shí)也增大了輸出扭矩。
3.2 行星減速機(jī)反向間隙的產(chǎn)生
行星減速機(jī)內(nèi)部齒輪傳動如圖2所示, 一般為一個(gè)太陽輪, 帶動3個(gè)行星輪進(jìn)行動力傳動。影響減速機(jī)輸出精度的主要因素是齒輪精度、系統(tǒng)裝配精度。
(1) 齒輪自身精度
齒輪自身精度與齒輪的加工工藝、齒輪加工工作母機(jī)和原材料有直截關(guān)系。齒輪加工的精度等越高, 減速機(jī)的整體精度就越高。
(2) 裝配精度
裝配精度跟裝配人員的素質(zhì)、裝配工具、檢測設(shè)備等有直截關(guān)系。
SEW減速機(jī)的整體精度直接體現(xiàn)在減速機(jī)的反向間隙上:反向間隙越大, 精度就越差;反之, 精度就越高。
間隙大小的實(shí)際表現(xiàn)形式:相互嚙合的齒輪, 當(dāng)從一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向改變?yōu)橄喾葱D(zhuǎn)反向的時(shí)候, 相互嚙合的齒輪接觸面脫開, 主動輪嚙合齒的另一面與從動輪的另一個(gè)相鄰齒開始接觸。脫開和接觸這兩個(gè)動作, 理論上應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行, 實(shí)際傳動運(yùn)行中, 脫開和接觸的過程中會有一個(gè)小的角度間隔, 如圖3所示。
因?yàn)橛薪嵌乳g隔的存在, 在行星減速機(jī)的傳動上就表現(xiàn)為空行程的產(chǎn)生:同步伺服電機(jī)相連的輸入端能及時(shí)響應(yīng)伺服的動作, 而輸出端則處于無動作狀態(tài), 導(dǎo)致輸入端產(chǎn)生空行程, 從而影響了減速機(jī)輸出的精度。
4 傳統(tǒng)的反向間隙測量方法
4.1 采用塞規(guī)測量反向間隙
用塞規(guī)測量反向間隙的方法, 就是在一對相互嚙合的齒輪中, 轉(zhuǎn)動其中任意一個(gè)齒輪, 使其輪齒與另一齒輪的輪齒相互緊貼, 用塞規(guī)測量輪齒另一側(cè)的非工作表面的反向間隙[3]。
:由于行星減速機(jī)的輪齒的表面很光滑, 易于塞規(guī)的插入與退出, 并且塞規(guī)作為一種普遍的測量工具, 操作很簡單[4]。
缺點(diǎn):在實(shí)際測量過程中, 由于一個(gè)反向間隙一般不能一次測量出結(jié)果, 需要使塞規(guī)在間隙內(nèi)的松緊程度適當(dāng), 需要試探幾次才行[5]。在一對齒輪從開始接觸到相互離開的整個(gè)嚙合期間, 非工作表面之間的間隙由于收到加工和安裝的影響并不一致, 這就需要在整個(gè)嚙合的范圍內(nèi), 連續(xù)測量, 找出其中小的間隙當(dāng)作測量結(jié)果。由于受到行星減速機(jī)結(jié)構(gòu)所限, 在操作測量中, 受到操作空間的影響, 增加了實(shí)際工作量[6]。
4.2 采用咬鉛條法測量反向間隙
把鉛條放在齒輪副的輪齒之間, 轉(zhuǎn)動齒輪對其進(jìn)行滾壓后的鉛條相鄰兩邊的厚度之和, 就是所要測量的反向間隙。這種測量方法的特點(diǎn)是, 不直接得出結(jié)果, 而是要通過間接測量鉛條的厚度得出[7]。
:對于反向間隙本身比較大的齒輪副來說, 可以使鉛條在完整的情況下壓制成形, 尤其是在操作空間受到限制的條件下測量, 更能突顯出方便性, 因而*塞規(guī)測量的方法在時(shí)間上相對節(jié)省一些[8]。
缺點(diǎn):鉛條的厚度與硬度會嚴(yán)重影響到反向間隙測量的精度, 在實(shí)際操作過程中不同的齒輪對鉛條的厚度和硬度要求也不同。
更新時(shí)間：2020-06-03 
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