擺線針輪減速器傳動效率是衡量傳動質量的重要指標之一。

基于變換機構法，通過分析銷擺的嚙合效率、旋轉臂的軸承效率和輸出機構的效率，計算出變螺距擺線針輪減速器的傳動效率。在傳動過程中，兩齒廓之間存在相對滑動和滾動，產(chǎn)生滑動摩擦和滾動摩擦。由于針齒套與擺線輪齒之間的滾動摩擦力很小，可以忽略不計。序號工具名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1活動扳手L=300臺12內六方—套13內、外卡簧鉗—臺223。為了便于計算，本文只考慮擺線針輪減速器銷軸與銷套之間的滑動摩擦損失。行星擺線針輪減速器與變換機構的嚙合效率關系，變換機構的嚙合效率不等于行星機構的嚙合效率。為了分析它們之間的具體關系，以簡單的行星機構K-H-V傳動為研究對象，傳動為H，行星輪系和變換機構如下圖所示。以行星機構為研究對象，由外力矩平衡得到的MA+MH+MB=0（1）行星機構和變換機構的原理圖在變換機構中沒有改變外力矩，但MA和XHA相反，MB和XHB在同一方向，因此A是被動P。藝術和B是活躍的部分。因此，在maxha+mbxhbgh=0（2）型行星機構中，GH變換機構的嚙合效率為mbma=-xha b gh=-ibgh（1）式（3）表明該行星機構中的mhma=-1-mbma=ihabgh-1（4），h為主動，a為驅動。其嚙合效率gbhagbha=-maxbamhxbh=gh（1-ihab）gh ihab（5）僅適用于K-H-V傳動，H作為主內齒輪作為固定件。轉換機構減速器中的針輪和擺線齒輪的嚙合效率為ZP。轉換機構中的銷齒數(shù)為ZP，主動順時針旋轉。角速度是xb。兩齒差擺線齒輪的齒數(shù)為za，角速度為xa。首先，當銷齒直徑很小時，對其進行了分析。如圖所示，如果針齒作用在擺線輪上的力為fi，則fi=fmaxlira=fmaxsinui1+k21-2k1cosi（6），其中l(wèi)i=rqsinui1+k21-2k1cosi（7）fmax=4tak1zarz（8），在擺線輪上，nmmrz針齒的中心半徑和一個針齒相對于旋轉和手臂上的齒輪。動態(tài)速度vi為vi=rz1+k21-2k1cosi（xa xb）（9）。因為xa xb=xb zp za za，對于兩齒之差，zp za=2，vi=2rzxbza1+k21-2k1cosi（10）在實際產(chǎn)品中不是尖頭，具有一定的直徑。無針套時，針齒半徑設為Rz。此時，一針輪與擺線輪之間的相對滑動速度vi約為vi=2rzxbza（1-rzrz）1+k21-2k1cosi（11）。當有銷齒輪套時，銷齒輪套的半徑應為Rz，銷齒輪銷的半徑應為Rzc（Rzc）。減速器優(yōu)化改造后的受力分析結果表明，一級減速器擺線齒輪與銷輪的嚙合齒數(shù)為6齒（16齒）?？梢钥吹矫總€齒的接觸力和相應的旋轉角度。表2：擺線齒輪與針輪同時嚙合的齒數(shù)為7齒（28齒）。各齒的接觸力及相應的旋轉角度如表3所示。齒廓間滑動摩擦系數(shù)為常數(shù)f=0.01<5>。

吳橋縣偉鑫減速機廠現(xiàn)搬遷德州，現(xiàn)名德州旭睿傳動設備有限公司

單位名稱：德州旭睿傳動設備有限公司單位地址：山東省德州市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)新興路8號

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擺線針輪減速機的發(fā)展

1926年德國人L．Braren發(fā)明了擺線針輪減速器，他是在少齒差行星傳動結構上，首先將變幅外擺線的內側等距曲線用作行星輪齒廓曲線而把圓形作為中心輪齒廓曲線，和漸開線少齒差行星傳動模式一樣，保留z—X—F類N型行星齒輪傳動。（3）將新購的偏心軸承6敲入偏心套上→套入輸入軸1上→放上間隔環(huán)5→放入第二片擺線輪7（注意有鋼號的面朝上，且與一片錯開180°）→放入墊片→裝入軸承→安上外擋圈→放好紙墊，如圖3。擺線針輪傳動較之普通漸開線齒輪或蝸輪傳動的優(yōu)點是：高傳動比和；同軸輸出，結構體積小和重量輕；傳動平穩(wěn)和噪聲低。由于擺線針輪傳動同時嚙合的齒數(shù)要比漸開線外齒輪傳動同時嚙合的齒數(shù)多，因而承載能力較大，嚙合效率要高；還由于擺線輪和針輪的輪齒均可淬硬、精磨，較漸開線少齒差傳動中內齒輪的被加工性能要好，齒面硬度更高，因而使用壽命要長；加上擺線輪的加工技術已經(jīng)過關，加工設備齊全，擺線輪已納入通用件，在國內已做到通用化批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本下降，因此擺線針輪傳動的減速器當前廣為應用。擺線針輪減速技術至今，雖在品種、規(guī)格等方面做了不少改進，但再沒有作本質、原理上的創(chuàng)新。現(xiàn)今擺線針輪減速器，其原理和結構還是1926年德國的原型。

目前，擺線針輪的研究在國內外都在積極發(fā)展，日本住友重機械株式會社的“80系列”極大提高了性能，從1990年開始，住友機械株式會社在“80系列”的基礎上推出新“90樣本”的擺線針輪減速器，它的機型由15種擴大為21種，傳動比由8種擴大為16種。對齒輪減速器，要求油池溫升不超過35oC,軸承溫升不超過40oC。我國對日本提高擺線針輪減速器性能的主要技術措施已進行較深入的分析，而且在趕超世界水平方面也有自己的創(chuàng)新成果，如符合工程實際的對擺線輪與輸出機構受力進行分析及擺線輪齒形的優(yōu)化設計等。

擺線針輪減速機所傳遞的大功率為132KW，輸入軸轉速為1800r/min。美國在研究直升飛機傳動裝置時所做的擺線針輪傳動試驗樣機，采用四片擺線輪，可以保證輸入軸動平衡的新結構，輸入轉速達2000r/min，傳動功率達205KW。