⑴ 行星齿轮机构如何
在包含行星齿轮的齿轮系统中,传动原理与定州齿轮不同。由于存在行星架,因此可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,只剩下两条轴进行传动。因此,互相啮合的齿轮之间的关系可以有多种组合:行星齿轮系可以采用几个均匀分布的行星轮同时传递运动和动力。这些行星轮因公转而产生的离心惯性力和齿廓间反作用力的径向分力可互相平衡,故主轴受力小,传递功率大。另外由于它采用内啮合齿轮,充分利用了传动的空间,且输入输出轴在一条直线上,所以整个轮系的空间尺寸要比相同条件下的普通定轴齿轮系小得多。这种轮系特别适合于飞行器。
⑵ AGV机器人的传动机构都有哪些结构组成
工业AGV机器人的驱动源通过传动部件来驱动关节的移动或转动,从而实现机身、手臂和手腕的运动。因此,传动部件是构成工业机器人的重要部件。根据传动类型的不同,传动部件可以分为两大类:直线传动机构和旋转传动机构。
一、直线传动机构
工业机器人常用的直线传动机构可以直接由汽缸或液压缸和活塞产生,也可以采用齿轮齿条、滚珠丝杠螺母等传动元件由旋转运动转换得到。
1、移动关节导轨
在运动过程中移动关节导轨可以起到保证位置精度和导向的作用。
移动关节导轨有五种:普通滑动导轨、液压动压滑动导轨、液压静压滑动导轨、气浮导轨和滚动导轨。
前两种导轨具有结构简单、成本低的优点,但是它必须留有间隙以便润滑,而机器人载荷的大小和方向变化很快,间隙的存在又将会引起坐标位置的变化和有效载荷的变化;另外,这种导轨的摩擦系数又随着速度的变化而变化,在低速时容易产生爬行现象等缺点。
第三种静压导轨结构能产生预载荷,能完全消除间隙,具有高刚度、低摩擦、高阻尼等优点,但是它需要单独的液压系统和回收润滑油的机构。
第四种气浮导轨的缺点是刚度和阻尼较低。
目前第五种滚动导轨在工业机器人中应用最为广泛,包容式滚动导轨的结构,用支承座支承,可以方便地与任何平面相连,此时套筒必须是开式的,嵌入在滑枕中,既增强刚度也方便了与其他元件的连接。
2、齿轮齿条装置
齿轮齿条装置中,如果齿条固定不动,当齿轮转动时,齿轮轴连同拖板沿齿条方向做直线运动。这样,齿轮的旋转运动就转换成拖板的直线运动。拖板是由导杆或导轨支承的,该装置的回差较大。
3、滚珠丝杠与螺母
在工业AGV机器人中经常采用滚珠丝杠,这是因为滚珠丝杠的摩擦力很小且运动响应速度快。
由于滚珠丝杠螺母的螺旋槽里放置了许多滚珠,丝杠在传动过程中所受的是滚动摩擦力,摩擦力较小,因此传动效率高,同时可消除低速运动时的爬行现象;在装配时施加一定的预紧力,可消除回差。滚珠丝杠螺母里的滚珠经过研磨的导槽循环往复传递运动与动力。滚珠丝杠的传动效率可以达到90%。
4、液(气)压缸
液(气)压缸是将液压泵(空压机)输出的压力能转换为机械能、做直线往复运动的执行元件,使用液(气)压缸可以容易地实现直线运动。液(气)压缸主要由缸筒、缸盖、活塞、活塞杆和密封装置等部件构成,活塞和缸筒采用精密滑动配合,压力油(压缩空气)从液(气)压缸的一端进入,把活塞推向液(气)压缸的另一端,从而实现直线运动。通过调节进入液(气)压缸液压油(压缩空气)的流动方向和流量可以控制液(气)压缸的运动方向和速度。
二、旋转传动机构
一般电动机都能够直接产生旋转运动,但其输出力矩比所要求的力矩小,转速比要求的转速高,因此需要采用齿轮、皮带传送装置或其他运动传动机构,把较高的转速转换成较低的转速,并获得较大的力矩。运动的传递和转换必须高效率地完成。并且不能有损于机器人系统所需要的特性,包括定位精度、重复定位精度和可靠性等。通过下列传动机构可以实现运动的传递和转换。
1、齿轮副
齿轮副不但可以传递运动角位移和角速度,而且可以传递力和力矩,一个齿轮装在输入轴上,另一个齿轮装在输出轴上,可以得到齿轮的齿数与其转速成反比,输出力矩与输入力矩之比等于输出齿数与输入齿数之比。
2、同步带传动装置
在工业AGV机器人中同步带传动主要用来传递平行轴间的运动。同步传送带和带轮的接触面都制成相应的齿形,靠啮合传递功率。齿的节距用包络带轮时的圆节距t表示。
同步带传动的优点:传动时无滑动,传动比准确,传动平稳;速比范围大;初始拉力小;轴与轴承不易过载。但是,这种传动机构的制造及安装要求严格,对带的材料要求也较高,因而成本较高。同步带传动适合于电动机和高减速比减速器之间的传动。
3、谐波齿轮
目前工业机器人的旋转关节有60%~70%都使用谐波齿轮传动。
谐波齿轮传动由刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮三个主要零件组成。
工作时,刚性齿轮6固定安装,各齿均布于圆周上,具有外齿圈2的柔性齿轮5沿刚性齿轮的内齿圈3转动。柔性齿轮比刚性齿轮少两个齿,所以柔性齿轮沿刚性齿轮每转一圈就反向转过两个齿的相应转角。
谐波发生器4具有椭圆形轮廓,装在其上的滚珠用于支承柔性齿轮,谐波发生器驱动柔性齿轮旋转并使之发生塑性变形。转动时,柔性齿轮的椭圆形端部只有少数齿与刚性齿轮啮合,只有这样,柔性齿轮才能相对于刚性齿轮自由地转过一定的角度。通常刚性齿轮固定,谐波发生器作为输入端,柔性齿轮与输出轴相连。
假设刚性齿轮有100个齿,柔性齿轮比它少两个齿,则当谐波发生器转50圈时,柔性齿轮转1圈,这样只占用很小的空间就可以得到1∶50的减速比。通常将谐波发生器装在输入轴,把柔性齿轮装在输出轴,以获得较大的齿轮减速比。
4、摆线针轮传动减速器
摆线针轮传动是在针摆传动基础上发展起来的一种新型传动方式,20世纪80年代日本研制出了用于机器人关节的摆线针轮传动减速器。
它由渐开线圆柱齿轮行星减速机构和摆线针轮行星减速机构两部分组成。渐开线行星轮6与曲柄轴5连成一体,作为摆线针轮传动部分的输入。如果渐开线中心轮7顺时针旋转,那么,渐开线行星齿轮在公转的同时还逆时针自转,并通过曲柄轴带动摆线轮做平面运动。此时,摆线轮因受与之啮合的针轮的约束,在其轴线绕针轮轴线公转的同时,还将反方向自转,即顺时针转动。同时,它通过曲柄轴推动行星架输出机构顺时针转动。
⑶ RV减速机工作原理
RV减速机的传动装置是由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构两部分组成,为一封闭差动轮系如图2.2为其结构示意图。主动的太阳轮1与输入轴相连,如果渐开线中心轮1顺时针方向旋转,它将带动三个呈120°布置的行星轮2在绕中心轮轴心公转的同时还有逆时针方向自转,三个曲柄轴3与行星轮2相固连而同速转动,两片相位差180°的摆线轮4铰接在三个曲柄轴上,并与固定的针轮相啮合,在其轴线绕针轮轴线公转的同时,还将反方向自转,即顺时针转动。输出机构(即行星架)6由装在其上的三对曲柄轴支撑轴承来推动,把摆线轮上的自转矢量以1:1的速比传递出来。
⑷ 摆线针轮原理是什么
摆线针轮是什么样个结构希望高手解答 摆线针轮减速机是采用K-H-V少齿差行星式传动原理及摆线针齿啮合的新颖传动机械。广泛应用于纺织印染、轻工食品、
⑸ 高分求助:RV行星减速机原理(机械)
早期是以传动变速如齿轮箱,后发展为径差变速如行星减速,近大传动比须求发展齿差变速如机器人减速器,机器人减速器一般用谐波减速器与RV减速器(即摆线针轮减速器),目前最好的还是径差子减速器(它是汽车差速器演变而来的)。谐波减速器工艺性差,包括日本在内改良还不断;RV减速器工艺成熟,其多曲轴等工艺难度大,径差子减速器也是RV减速器之改良型即取消曲轴,工艺优良且更成熟与优越,径差子减速器传动比可达无穷大(实用型为单齿差,齿环齿数为传动比数),体积比是谐波减速器之二分一(即等体积模数是谐波减速器二倍),谐波减速器柔性传动,径差子减速器刚性传动,机器人刚性传动运动到位缓冲行程更短且小RV减速器,径差子减速器扭矩大体积小适用于机器人各关节。径差子减速器传动效率与行星减速器相当小于谐波减速器与RV减速器,然不少谐波减速器传动效率低于0.8,径差子减速器啮合齿数是行星减速器五倍以上却小于谐波减速器与RV减速器,因而径差子减速器理论精度只能高于谐波减速器难以超越RV减速器。径差子减速器其传输功率大得惊人(谐波减速器工业机器人负荷10Kg,径差子减速器工业机器人就可负荷2000Kg)。现中海油采用国外行星减速器潜油泵只能用9”(228.6mm)井口,辽河油田与沈阳大学现王子贵博士采用差子减速器潜油泵可突破5” (127mm)小井口(即外径小于105mm差子减速器载荷可达35KW功率)。广数、新松等均意向出资收径差子传动科技有限公司,为日本压制中国机器人发展之三大件之一减速器瓶颈解扣。
⑹ 齿轮传动原理是什么
每一部汽车上都有行星齿轮,少了它们,汽车就不能自由行走。汽车上的行星齿轮主要用在两个地方,一是驱动桥减速器、二是自动变速器。很多网友都想知道,行星齿轮有什么功能,为什么汽车少不了它。
我们熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表,上面所有的齿轮尽管都在做转动,但是它们的转动中心(与圆心位置重合)往往通过轴承安装在机壳上,因此,它们的转动轴都是相对机壳固定的,因而也被称为"定轴齿轮"。有定必有动,对应地,有一类不那么为人熟知的称为"行星齿轮"的齿轮,它们的转动轴线是不固定的,而是安装在一个可以转动的支架(蓝色)上(图1中黑色部分是壳体,黄色表示轴承)。行星齿轮(绿色)除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴(B-B)转动之外,它们的转动轴还随着蓝色的支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴线(A-A)转动。绕自己轴线的转动称为"自转",绕其它齿轮轴线的转动称为"公转",就象太阳系中的行星那样,因此得名。
也如太阳系一样,成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮",如图2中红色的齿轮。 在一个行星齿轮上、或者在两个互相固连的行星齿轮上通常有两个啮合点,分别与两个太阳轮发生关系。如右图中,灰色的内齿轮轴线与红色的外齿轮轴线重合,也是太阳轮。
轴线固定的齿轮传动原理很简单,在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过。
在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合:
动力从其中一个太阳轮输入,从另外一个太阳轮输出,行星架通过刹车机构刹死;
动力从其中一个太阳轮输入,从行星架输出,另外一个太阳轮刹死;
动力从行星架输入,从其中一个太阳轮输出,另外一个太阳轮刹死;
两股动力分别从两个太阳轮输入,合成后从行星架输出;
两股动力分别从行星架和其中一个太阳轮输入,合成后从另外一个太阳轮输出;
动力从其中一个太阳轮输入,从另外一个太阳轮和行星架分两路输出;
动力从行星架输入,分两路从两个太阳轮输出;
我们知道,汽车发动机只有一个,而车轮有四个。发动机的转速扭矩等特性与路面行驶需求大相径庭。要把发动机的功率适当地分配到驱动轮,可以利用行星齿轮的上述特性。如自动变速器,也是利用行星齿轮的这些特性,通过离合器和制动器改变各个构件的相对运动关系而获得不同的传动比
⑺ 行星轮系的输出转速是怎样计算的
行星齿轮工作原理
1)齿圈固定,太阳轮主动,行星架被动。
从演示中可以看出,此种组合为降速传动,通常传动比一般为2.5~5,转向相同。
7)把三元件中任意两元件结合为一体的情况:
当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件,太阳轮为被动件或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件,齿圈作为被动件的运动情况。
从演示中我们可以看出,行星齿轮间没有相对运动,作为一个整体运转,传动比为1,转向相同。汽车上常用此种组合方式组成直接档。
8)三元件中任一元件为主动,其余的两元件自由:
从分析中可知,其余两元件无确定的转速输出。第六种组合方式,由于升速较大,主被动件的转向相反,在汽车上通常不用这种组合。其余的七种组合方式比较常用。
传动比计算过程:
(ns-nc)/(nr-nc)=-N
ns+Nnc=(1+N)nr
传递力计算:FS/FC/FR=1:1:-2
几何关系:Rs:Rc:Rr=1:N:(N-1)/2
转矩计算:TS/TC/TR=1/N/1-N