动力谐波传动工作过程中的跳齿问题

2014-08-13 11:14 作者:管理员11 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:谐波传动的主要特征是弹性变形,且齿形较小, 因此必须将变形量控制在设计要求的范圈内,超出控 制范围就会造成传动装置的失败。在动力传动中,弹 性变形的控制更是至关重要,经常会出现跳齿现象, 这也是众多谐波传动装置承载能力无法提高的关键因 素。一旦

    谐波传动的主要特征是弹性变形,且齿形较小,
因此必须将变形量控制在设计要求的范圈内,超出控
制范围就会造成传动装置的失败。在动力传动中,弹
性变形的控制更是至关重要,经常会出现跳齿现象,
这也是众多谐波传动装置承载能力无法提高的关键因
素。一旦跳齿现象产生,若不及时采取措施,传动装
置很快就会损坏。
    跳齿间题的实质是:刚轮、柔轮与发生器组成的
系统中,在外载荷作用时,轮齿中产生径向啮合力。
刚轮、柔轮与发生器三者互为支承,各自产生一定的
变形量。当刚轮与柔轮之间的相对变形童超过轮齿高
度后,在切向分力的作用下产生跳齿现象。当载荷较
大时,剧烈的冲击将产生巨大的响声,并损坏轮齿。
    控制变形的关键有3个:一个是控制载荷,不要
因为谐波传动有较大的承载能力而无限制的超载;一
个是加强支承;再一个是必须对有关结构进行刚度设
计,避免过大的变形产生。由于问题的复杂性,要得
到一些简单的、通用的计算公式是困难的,具体设计
时可采用下面的一些方法与措施。
    1)刚轮径向刚度不足是引起跳齿现象的关键因
素,在大载荷条件下,径向刚度差的刚轮甚至会像柔
轮一样发生变形,使承载能力大为下降。刚轮径向变
形可参照弹性力中国环的径向变形进行粗略估算。
    2)发生器对柔轮的支承刚度也是影响跳齿现象
的重要因素。试验证明:在使用双触头波发生器时,
由于柔轮的支点仅两个,承载后柔轮变形很难控制,
在较小负载时就产生跳齿现象。在使用四触头波发生
器时,柔轮支承点为4个,且支承点与外载荷的作用
点较为接近,因此承载能力有所提高。在使用薄壁轴
承发生器时,对变形状态的控制有工进一步的提高,
但由于轴承极限填充角的限制,承载能力也提高不
多。有效的方法是采用特殊的工艺手段来增加轴承的
滚球数,承载能力可得到较大的提高。在大载荷条件
下,发生器形式可采用圆盘式波发生器,它对柔轮的
变形有较好的控制,特别是加工方便,便于更改设计
参数,使用的轴承也是标准轴承,因此工艺性较好。
    3)在允许范围内增加波高也是解决跳齿现象的
重要手段,当发生跳齿现象后,采用增加波高的方
法,也是进行修复的重要手段,效果比较显著。
    4)在设计、加工、安装过程中,还必须注意波发
生器、柔轮及刚轮的同轴度,任何单边偏离都会引起
跳齿现象。在采用圆盘式波发生器时,特别要注意偏
心轴的对称性,不然会引起单边轮齿受载而发生跳齿。
    5)在结构设计时,也可考虑适当增加抗弯环的
厚度,以控制柔轮的变形量。此外,合理的齿侧间隙
与齿顶修正在设计时也要加以控制。
(责任编辑:laugh521521)
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