简介:
类型、特点和适用范围 谐波传动减速器是利用柔性元件可控制的弹性变形来传递运动和动力的机械传动装置。 它具有传动比大并且范围广、精度高、空回小、承载能力大、效率高、体积小、重量轻、传动平稳、噪声小、可向密封空间传递运动等特点。 由于谐波传动减速器具有许多优点,现已广泛应用于空间技术、能源、电子工业、石油化工、军事工业、机器人、假肢、机床、仪器仪表、纺织机械、印刷机械、包装机械、起重运输机械、医疗器械、食品加工机械等领域。
XB系列谐波传动减速机具体型号:
XB1、XB3、XBF2、XBF3
XB系列谐波传动减速机结构型式和工作原理
详细介绍:
(1) 结构型式
谐波传动减速器包括三个基本构件:波发生器、柔轮、刚轮(如图1所示)。三个构件中可任意固定一个,其余两个一为主动,一为从动,可实现减速或增速(固定传动比),也可变成两个输入,一个输出,组成差动传动。
(2) 工作原理
谐波传动减速器的工作原理如图2a、b、c、d所示,当刚轮固定,波发生器为主动,柔轮为从动时,柔轮在椭圆形的波发生器作用下产生变形,在波发生器长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合;在波发生器短轴两端处,柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开;在椭圆长轴两侧,柔轮轮齿与刚轮轮齿处于不完全啮合状态。在波发生器长轴旋转的正方向一侧,称为啮入区;在长轴旋转的反方向一侧,称为啮出区。由于波发生器的连续转动,使得啮入、完全啮合、啮出、完全脱开这四种情况依次变化,循环不已。由于柔轮比刚轮的齿数少2个,所以当波发生器转动一周时,柔轮向相反方向转过两个齿的角度,从而实现了大的减速比。
(1) 产品的分类及结构特点
1) XB1系列(GB/T14118-93) XBI系列是谐波传动减速器中是最常见,也是使用最广泛的一类,其主要结构特点是采用杯状柔轮,刚轮比柔轮多两个齿,见图3及图4所示。
2) XB3系列 XB3系列为扁平式,采用齿环柔轮,和两个刚轮,其中输入刚轮比柔轮多两个齿,输出刚轮的齿数与柔轮的相同。整体轴向尺寸较短,适用于轴向尺寸较受限制的场合,其结构及主要特点如图5、图6、图7所示。
3) XBF系列 XBF系列中包括XBF2和XBF3系列,均为相位调节器用谐波传动减速器系列,多用于印刷包装机械之中,其规格和额定值可参考XB3扁平式谐波传动减速器的规格和额定数值表,其结构是采用齿环柔轮、双排柔轮轴承,结构特点见图8及9所示。
4) XB2系列 XB2系列即速比在2000~100000范围内的内啮复波谐传动减速器,其主要特点是传动比特大,采用双排齿环形柔轮,双排柔性轴承结构。
5) R系列 R系列谐波传动减速器是高精度谐波传动产品,其外形及安装与XB1系列相同,但精度较高(空回及运动误差均小于3′),选用时规格及其他技术能可参考XB1系列单级谐波传动减速器的规格及额定数值表。
用户可根据自身需要选择以上各系列产品,即可选用减速器整机也可根据需要选用减速器组件。
XB1单级谐波传动减速器的规格和额定数值:
XB1系列单级谐波传动减速器外形及安装尺寸
XB1系列产品主要技术指标
(1)传动效率
谐波传动减速器的传动效率是输出功率与输入功率之比,或有用功与总功之比。
油润滑时效率如图10a、b所示,脂润滑时效率约降低5%~10%。XB3系列及XBF系列的效率较XB1系列低20%左右,而XB2系列的效率更低。
(2)空回(运动损失)
所谓空回是在空载情况下,改变输入轴转向时,输出 轴转角的滞后量。
空回的允许值:
1)普通精度为6以内。
2)精密级为3分以内。
3)高精度级为1分以内。(即R系列空回值)
XB3、XBF系列的空回可参考XB1系列的空回率之比,或有用与总功之比。
油润滑时效率如图10a、b所示,脂润滑时效率约降低5%~10%。XB3系列及XBF系列的效率较XB1系列低20%左右,而XB2系列的效率更低。
(3)传动误差
所谓传动误差是当输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与理论转角之差。
传动误差的允许值:
1)普通精度为6分以内。
2)精密级为3分以内。
3)高精度级为1分以内。(即R系列传动误差值)。
XB3、XBF系列的传动误差可参考XB1系列的传动误差值。
4)静态空载起动力矩见表10。
表10 XB1系列静态载起动力矩
XB3系列及XBF系列的静态空载起动力矩较XB1系列要高。
(5)超载能力
允许在起动、停止时瞬间超载一倍,工作时允许瞬间超载不大于1.5倍。
(6)扭转刚度
所谓扭转刚度是当输入轴固定时,输出轴上负载转矩增量相应转角增量之比值。扭转刚度分为A、B两段,如图11所示。
KA—含空回及在约20%额定转矩时,输出轴弹性变形的扭转刚度系数。
KB—在此以后,当输出轴上的转矩加到额定转矩值时,产生弹性变形的扭转刚度系数。
XB1系列单级谐波传动减速器扭转刚度见表11。
表11 XB1系列谐波传动减速器扭转刚度
注:上表系指减速器整机测试数据,三大件的扭转刚度比整机约高一倍以上。
(7) 输入轴上组件的飞轮矩(GD2)及转动惯量(I)
XB1系列单级谐波传动减速器输入轴组件的飞轮矩(GD2)及转动惯量(I)见表12。
表12 XB1系列输入轴组件的飞轮矩(GD2)及转动惯量(I)
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