超环面行星蜗杆传动数控转台的设计—机械部分(2)

2019-08-20 19:06

外形尺寸由图2-4:

图2-4外形尺寸

参数如下表2-1

表2-1 电动机参数 伺服电机型号(APM-) 伺服驱动器型号(APD-) 法兰规格(□) 额定功率 额定扭矩 最大扭矩 额定转速 最大转速 惯量 允许负载惯量 [KW] [N.m] [kgf.cm] [N.m] [kgf.cm] [r/min] [r/min] SB40G VS35 □220 4 16.7 170.5 50.1 511.5 1500 3,000 [㎏ · ㎡ ×10-4] 80.35 [gf · cm · s2] 81.99 5倍电机惯量 7

额定功率响应率 [KW/s] 34.75 标准型号(注1) 增量型3000(P/R) 速度、位置、检测型号 选择型号 绝对值,曼切斯特通信 速度、位置、检测型号 重量

标准型号(注1) 增量型3000(P/R) 选择型号 绝对值,曼切斯特通信 [kg] 21.95

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第三章 超环面行星蜗杆传动的基本原理、结构分析

超环面行星蜗杆传动中,中心蜗杆轴为运动输入轴,其上有于行星轮轮齿想啮合的滚道,滚道是由行星轮上的轮齿包络而形成的。行星轮上均匀的分布着滚动体,这些滚动体可以自由转动并分别与中心蜗杆和内超环面齿轮上的滚道相啮合。滚动体有圆锥体,圆柱体,球形体和鼓行齿等,本文以球形滚动体为研究对象。内超环面齿轮相当于一般行星传动的内齿轮,其齿形为均匀分布在内圆环面上的螺旋齿,乜是由行星轮上的轮齿包络形成。行星架上装有行星轮,与该机构的输出轴相固连。啮合过程中,行星轮分别为内超环面齿轮和中心蜗杆的环面所包围,工作时同时接触点数多,是一种新型的传动形式。

3.1超环面行星蜗杆传动机构的传动比计算

超环面行星蜗杆传动的主要优点之一是传动比范围广且能实现较大传动比,该传动的传动比计算同一般行星传动相类似。假设中心蜗杆的旋转角速度为ω1,头数为z1;行星蜗轮的角速度为ω2,齿数为z2;内超环面齿轮的角速度

为ω3(实际工作时ω3=0),齿数为3z;行星架的角速度为ωh。应用转化机构的方法,给整个轮系加上一公共角速度-ωh,则该机构变为定轴轮系,此时传动比为:

?1Hz2H

i12??H2?z1?2Hzi?H??3?3z2H23当中心蜗杆和内超环面齿轮的螺旋方向相同时,取“+”号,反之取“-”。 由上式得:

以实现较大的传动比。

由设计要求的传动比为1/180,且由上述公式得可以取 Z1的头数为1 Z2的滚子数目为10 Z3的齿数为179

i1H??1z?1?3?Hz1上式为超环面行星蜗杆传动的传动比计算公式,由于z1通常较小,而z3较大固可

3.2超环面行星蜗杆传动各计算圆直径的确定

超环面行星蜗杆传动各传动轮之间的几何关系如右图所示:

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图3-1 邻接关系 图中

d1——中心蜗杆喉部节圆直径

d2——行星蜗轮轮齿滚动体几何中心所在圆周直径 d3——内超环面齿轮节圆直径 由图可知,

d1,d2,d3之间应有如下关系式:

d3=d1+2d2

所以由分析计算得取d1=114,d2=130,d3=374

3.3超环面行星蜗杆传动中各传动轮齿数与喉径螺旋升角的确定

将中心蜗杆和内超环面齿轮分别以喉部节圆和节圆为直径的圆柱体展开, 如图下图所示:

图3-2 各零件升角关系

图中,

λ1——中心蜗杆喉部计算圆螺旋升角 λ3——内超环面齿轮计算圆螺旋升角 t1——中心蜗杆端面周节 t2——行星蜗轮周节

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t3——内超环面齿轮端面周节

设中心蜗杆、内超环面齿轮均为右旋,由上图可得:

又由于: 同理:

所以由上面式子有:

此即为为超环面行星蜗杆传动中各传动轮齿数与螺旋升角之间的关系。 应为z1=1, Z2=10,Z3=179 且有:

tan??1?H?ai01??cos?1??R?d2?z2?t2t1?t2/tan?1t3?t2/tan?3?d1?t1?z1t2?z1??tan?1d1??d3?(z3?t2?tan?3)/?z3?tan?3?z1/tan?1?2z2所以得各螺旋升角如下表二中。

3.4超环面行星蜗杆传动的行星个数的确定

为使行星传动功率分流的优点充分体现,除了采用环面蜗杆与内超环面齿轮包容行星蜗轮而增加多点啮合外,应尽量采用多个行星蜗轮。因此,在装配这些行星蜗轮时,应考虑它们必须满足一定的条件——即超环面行星蜗杆传动的装配条件。

如图下图所示,设k为均匀分布的行星蜗轮个数,则各行星蜗轮齿辐平面间的中心角

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