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          擺線針輪減速機知識
          擺線針輪減速機傳動輪系的動態測試技術
          發布時間:2017-08-22 00:55:00 點擊:    
          介紹了擺線針輪減速機傳動輪系動態測試技術的原理及其過程,并通過動態與靜態測試情況的對比,論證了動態測試方法的使用意義和應用價值。實踐證明,此方法簡單有效。
                  關鍵詞擺線針輪行星減速器傳動輪系動態測試

                   在制造某精密儀器方位減速箱的過程中, 對該減速箱傳動輪系中的傳動誤差和傳動空程差進行了動態測試, 測出的誤差數值直接由記錄儀繪制成誤差曲線圖。通過對誤差曲線圖的分析,可以分離出傳動輪系中誤差的種類、數量以及產生誤差的原因,從而可以指導傳動零件的加工和傳動輪系的裝配工藝等。
                  經多次反復性的測試,重復精度可達98%左右,測試速度從調整到測試完畢所需時間為10~15 min,相對于靜態單項測試提高工效100 倍左右。因此,動態測試方法具有很好的使用價值。
                  
          1    測試原理
                  減速箱傳動輪系(見圖1)的輸入軸上固連一齒輪Z1,輸出軸上空套一齒輪Z4(配合間隙<5 μm),另外再加上一根軸,軸兩端固連有齒輪Z2、Z3,分別與Z1、Z4輪相嚙合, 并確保其兩軸間的平行度, 即Z1、Z2、Z3、Z4齒輪構成一組傳動鏈。由于傳動鏈最短, 且齒輪制造精度較高, 因此將這組傳動鏈作為被測減速箱傳動輪系的相對測試基準,其傳動比是依據被測傳動輪系的傳動比計算而決定的。
                          擺線針輪減速機,針輪減速機  
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                  由于減速輪系存在著一定的誤差, 所以在傳動時輸出軸與Z4齒輪角速度是不一致的(即二者達不到瞬時同步),因此會產生相位差??梢酝ㄟ^傳感器和記錄系統,將其相位差直接繪制成雙向誤差曲線圖(見圖2)。
                 
          2    測試方法
          2.1 擺線減速箱的簡單傳動原理    
                 被測減速箱采用的是二級短幅外擺線齒輪傳動,其傳動原理是利用行星齒輪傳動來減速, 即針輪固定不動,而擺輪在針輪里面作行星運動。也就是說,擺輪的中心O1繞針輪中心O2公轉,同時,擺輪還繞自身的中心O1在反向自轉一個齒,若O2是主動軸,O1是被動軸,則減速比為: 
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           2.2 高精度齒輪傳動輪系的參數和結構
                                     擺線針輪減速機
                  為了確保相對基準傳動輪系的精度, 相嚙合的兩對齒輪必須符合相應的齒輪精度等級,并且Z4齒輪孔與輸出軸配合間隙須嚴格控制在5 μm 以內(參見圖3)。圖3 的A 向視圖中,電感器固定在Z4齒輪的一個端面上,傳感器的定位桿固定在輸出軸上,形成相對位移的測試基準, 并且在Z4齒輪上固定電子換向器,與傳感器之間的位置互為180°,使用電子換向器能正確無誤地控制Z4齒輪的正反一周的轉動。
           2.3 測試過程 
                  圖3 中,接通電源,驅動電機通過聯軸器帶動減速箱傳動輪系輸入軸轉動, 由于減速輪系內各傳動件相互嚙合傳動, 固連在輸入軸上的Z1齒輪同步轉動,且無間隙地嚙合傳遞到Z2齒輪, 又因Z2與Z3齒輪是同軸,所以Z3齒輪同步轉動,最后傳遞至空套在輸出軸上的Z4齒輪,帶動輸出軸轉動。
                  由于減速傳動輪系中各傳動件都存在著原始誤差以及裝配誤差,因而輸出軸與Z4
          齒輪間的相對位置產生了變化,這種變化量通過傳感器和記錄系統,將二者間轉動時的相位差變化直接記錄成一條瞬時相位差變化的傳動誤差曲線圖。
                  當Z4齒輪轉過一周時, 電子換向器瞬間換向,Z1齒輪跟著立即換向,Z4齒輪也同時換向(因Z1與Z2齒輪都是無間隙地嚙合傳動)。由于被測減速輪系內各傳動件存在著大小不一的間隙, 當輸入軸換向后減速輪系內各傳動件間的間隙逐漸縮小, 到輸出軸瞬時換向時,間隙全部消除。而輸出軸上的定位桿相對于Z4齒輪上的傳感器產生了最大相位差, 傳感器的電感量以
          電壓形式送入記錄系統, 記錄儀根據電壓值大小使記錄筆作相應的偏移。而后,再對傳動輪系進行瞬間相位比較,記錄儀記錄另一條換向后的傳動誤差曲線,記錄筆的偏移量即為該點上的空程差, 正反向兩條傳動誤差曲線間的對應距離就是傳動空程差, 可由記錄紙上明顯地看出, 圖2 中的曲線清楚地反映了一組完整的雙向動態傳動誤差和傳動空程差。通過對誤差曲線的分析, 可得到雙向傳動誤差和傳動空程差的最大與最小值,以及誤差的分布情況和產生的原因,這是靜態測試無法做到的。
                
          3    誤差分析
                  傳動輪系中的傳動誤差和傳動空程差, 是評定傳動輪系傳動精度的動態性能指標。傳動誤差是傳動機構中瞬時速比對理論速比的偏差, 它反映在末級傳動件的實際轉角與理論轉角的角相誤差。而傳動空程差是當主動輪(輸入件)固定不動時,從動輪(輸出件)所具有的回轉量,即主動輪無輸入時,從動輪可能給出的輸出量,這兩大誤差決定了減速箱的優劣。

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