减速机变形的存在并不能说明每个柱销都同时传力,判断一个柱销能否参与传力的标准是,1)当i>Qi时,说明变形已经克服了初始间隙的影响,应参与传递转矩;2)当iQi时,说明柱销的作用力Fi应与该处的变形和初始间隙之差(i-Qi)成正比。由于最先接触位置处无初始间隙,设该处的柱销作用力为Fk,存在。
Fi=Fk(i-Qi)/T(3)。
2.3最先接触位置处柱销接触力的计算。
设整个摆线减速器的传递输出转矩为Tp,则TP=9.55#106NT/nHi12(4)
式中NT输入功率,kWnH输入转速,r/mini12传动比考虑到不均匀性,单片摆线轮传递的转矩为0.55Tp.根据上面的分析方法,假设同时传递转矩,柱销序号为从m到n,那么0.55Tp=1nmFiRwsini将式(3)代入上式后得Fk=0.55TpT1nm[(i-Qi)Rwsini](5)
2.4最先接触位置处柱销总变形的计算。
最先接触点的总变形T由两部分组成,接触点公法线方向的接触变形wT和柱销的弯曲变形fT,即T=wTfT(6)
根据文献[4]的公式整理后得出WT=EdFk/(1BB){2/3ln[8#105aBB/(EdFk)]}(7)
fr=4FkL3/(31Er4sw)(8)
式中#泊松比E弹性模量(Gr15的E=2.06#105MPa)
BB摆线轮的有效宽度,mmrsw柱销的半径,mmEd综合弹性模量,Ed=2(1-#2)/EL跨距长(靠近输出盘处L=0.5BBc,c为输出盘间隙;远离输出盘摆线轮的L=1.5BBxC,x为间隔环宽度。)
摆线轮柱销孔和柱销之间初始间隙的计算理论上,摆线轮柱销孔的半径rs和柱销套外半径rsp及偏心距a之间存在如下关系:rs=rspa.如果柱销的个数为Rw,此时理论上有半数柱销同时参与传动,但为补偿尺寸链误差,实际上柱销孔要稍大一些,即rs=rspa(值的大小根据加工水平,机型的大小和精度的要求确定,通用传动时,一般取=0.05~0.10mm)。变大的柱销孔和柱销在传动中空转时,实际上只有一个柱销和柱销孔相接触(该柱销称为最先接触柱销),其它柱销在传动方向上和柱销也都有一定的间隙,这个间隙称为初始间隙,第i个柱销的安装始间隙计为Qi.最先接触柱销的位置角为T,要和柱销孔接触的话,必须顺时针转动一个角,即=/[Rwsini],式中Rw为柱销中心圆半径。
其它各个柱销(设第i个柱销的位置角为i),在跟随转过角后,仍存在一定的间隙Qi,根据相对关系可得。
1.按机械功率或转矩选择规格(强度校核)
通用蜗轮蜗杆减速机和专用减速器设计选型方法的最大不同在于,前者适用于各个行业,但减速只能按一种特定的工况条件设计,故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数,工厂应该按实际选用的电动机功率(不是减速器的额定功率)打铭牌;后者按用户的专用条件设计,该考虑的系数,设计时一般已作考虑,选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可,方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),丝杆升降机接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足:PC=P2KAKSKR≤PN