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M系列轻型机器人关节减速机变位计算式

发布时间:2022-08-15   阅读量:1798

机器人技术发展迅速,但现阶段机器人技术并没有真正突破机器人本体,而是以系统集成为主,诸如关节减速机、控制器驱动器、机器人算法等核心产业链技术并未真正掌握。

该结构减速机a-c,b-c,e-c啮合副标准中心距不可能做到相等,以上述事例计算中心距:

aa-c=m*(za+zc)/2=0.5*(18+22)/2=10mm(aa-c为a-c齿轮副标准中心距)
ab-c=m*(zb-zc)/2=0.5*(60-22)/2=9.5mm(ab-c为b-c齿轮副标准中心距)
ae-c=m*(ze-zc)/2=0.5*(63-22)/2=10.25mm(ae-c为e-c齿轮副标准中心距)
而行星式减速机必须满足同心条件,及a’a-c=a’b-c=a’e-c,所以必须采用变位齿轮才能满足要求,取实际中心距a’=ae-c,计算出中心距变动系数,及实际啮合角:
ya-c=(a’-aa-c)/m=(10.25-10)/0.5=0.5(ya-c为a-c齿轮副中心距变动系数)
yb-c=(a’-ab-c)/m=(10.25-9.5)/0.5=1.5(yb-c为b-c齿轮副中心距变动系数)
ye-c=0(ye-c为e-c齿轮副中心距变动系数)
αa-c=arcos(cos20°*a’/aa-c)=22°47′07”(αa-c为a-c齿轮副实际啮合角)
αb-c=arcos(cos20°*a’/ab-c)=27°33′47”(αb-c为b-c齿轮副实际啮合角)
αe-c=20°(αe-c为e-c齿轮副实际啮合角)
根据无侧隙啮合方程,可求得各齿轮副的变位系数和:
xa-c=(za+zc)*((tan(αa-c)-αa-c)-(tan(20°)-20°))/(2*tan(20°))=0.544(xa-c为a-c齿轮副变位系数和)
xb-c=(zb-zc)*((tan(αb-c)-αb-c)-(tan(20°)-20°))/(2*tan(20°))=1.859(xb-c为b-c齿轮副变位系数和)
xe-c=0(xe-c为e-c齿轮副变位系数和)
即:xa+xc=0.544;xb-xc=1.859;xe-xc=0(xa、xb、xc、xe为各齿轮变位系数)
由上可知,当确定任意一个齿轮变位系数,即可得到其他三个齿轮的变位系数。
申请人进行了大量的数据计算,为同时满足最佳重合度、最佳齿顶厚等条件,确立该实例中xe取0.25,则xc=0.25,xb=2.109,xa=0.294。