如何设计电机的齿轮及蜗杆动力外设的结构?
在电机上,齿轮,带轮和蜗杆的作用都是通过传递电机的动力给外设装置,但其传动的适用范围以及传动的特点各不相同。齿轮传动有如下几个特点:瞬态传动比恒定,传动比范围大,可用于增值,传递的功率范围大,传动的效率高,结构紧凑,可以近距离传动,加工成本高,低精度的齿轮噪音大。 蜗杆传动用于交错轴之间传递运动及动力。通常交错角=90。它的主要优点是:传动比大,工作较平稳,噪音低,结构紧凑并且可以自锁。主要缺点是:头数少的蜗杆传动效率低。 带传动机构远距离传动,它具有结构简单,传动平稳,造价低廉,无需润滑以及缓冲吸振等特点。根据传动机理的不同又可将带传动分为摩擦型和夹紧型两大类。摩擦型带(传动传动的带称为同步带,带轮称为同步带轮) 无论是齿轮还是带轮传动都会对电机的轴产生径向的作用力,齿轮传动时是因为压力角不为零a带轮传动是因为预紧力的存在。而蜗杆蜗轮机构在传递因此,蜗杆蜗轮机构的电机,其相对于蜗杆端的另一轴端常是一个可以承受力降低接触摩擦的球形或镶板球结构。 齿轮传动的设计计算 渐开线圆柱齿轮基本齿轮廓及模数系列 尽量不采用带*号的模数,对斜齿轮而言,上述标准模数是指其法面模数(Mn),对蜗杆来说,上述标准模数是指蜗杆的初始模数。 径节制与模数制的转化 在某些国家中,采用径节作为齿轮传动的基本参数,径节用P表示,单位以1 /英寸计。径节的值是齿数z与分度圆径d(一般以英寸计)的比值P=z/d。径节数就是每英寸分度圆直径上所具有的齿数, 由公式P = z/d 可导出分度圆直径d = z / P。 对于模数制齿轮来说:d = mz 因此:z / P = mz m = 1 / P(英寸)= 25.4 / P(mm)。 相应地,对于斜齿圆柱齿轮: mt = Mn/cosb = 25.4/Pcosb dt = d/cosb = 25.4z/Pcosb 齿轮结构 齿轮以及带轮的结构一般决定于负载的类型,负载的类型千差万别,带轮以及齿轮的结构形式也有很多,带轮一般轴都都采取紧配合方式连接。为了获得克服的扭力,可以在轴上滚花。当对带轮所能传递的隔膜有特殊要求时,可以在带轮的里面加入一个铜质的衬套,衬套与轴采用过盈配合,衬套的外表面上滚花,可以增加传递的校准。对于直齿齿轮来说,它们的材料一般为金属材料,其与轴的连接为过盈连接。由于这种齿轮的尺寸较小,所以一般都对其采取正变位,斜齿圆柱齿轮一般与蜗杆配合, 这种结构多见于交流电机中。斜齿轮固定于齿轮支架内。支架中一般都放有两个衬套用以和斜齿轮相应的地方配合。由于转速不高所以斜齿轮的润滑方式均为脂润滑。 |