3种减少齿轮背隙的方式是什么？
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- 发布时间：2020-08-19
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【概要描述】背隙，相配齿轮齿间的间隙， 是内嵌在速度减速器之中，以使齿轮齿啮合，而不会受到约束，并在齿轮齿之间提供一层润滑油膜的空间。这可以防止过热以及齿的损坏。
3种减少齿轮背隙的方式是什么？
【概要描述】背隙，相配齿轮齿间的间隙， 是内嵌在速度减速器之中，以使齿轮齿啮合，而不会受到约束，并在齿轮齿之间提供一层润滑油膜的空间。这可以防止过热以及齿的损坏。
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背隙，相配齿轮齿间的间隙， 是内嵌在速度减速器之中，以使齿轮齿啮合，而不会受到约束，并在齿轮齿之间提供一层润滑油膜的空间。这可以防止过热以及齿的损坏。
另一方面，相同的间隙会导致减速器的输入轴与输出轴失去运动，从而难以在诸如机床，机器人这样的设备中，实现定位。对于这些应用而言，有三种减少或者解决背隙的方式: 精密齿轮，改进了的齿轮，以及除了齿轮以外的组件的特殊设计。
精密齿轮
制造误差，安装公差以及轴承等变量通常会增加减速器的背隙。精密的速度减速器通过通过包含精密公差的零件来减少此类不完美。通常，他们结合了硬化的精密齿轮。
在少量的情况下，齿轮制造商切割精密齿轮，因此他们可以使用特殊的加工设备或者相匹配的零件来减少尺寸偏差。小心的处理和包装可以解决这些不完美之处。碎屑，凿痕，砂砾，污垢这些也会影响尺寸。
精密的减速器通常将背隙限制在2度左右并且通常使用在仪器之中。能够实现接近零背隙的精密齿轮单元通常使用在例如机器人系统和机床主轴之上。
改进后的齿轮
齿轮设计能够以几种方式来减小背隙。一些方法在初始组装期间来调整齿轮以设定齿的间隙。利用这种方法，背隙通常会由于磨损而增加，这个需要重新进行调整。其它的设计使用弹簧来控制啮合的齿轮将其控制在一定的背隙水平。然而，这个仅仅只限于轻负载的应用之中。
常见的齿轮设计方法包括短的中心距，弹簧加载的分动齿轮，塑料填充物，锥形齿轮，预加载的齿轮系以及双路径齿轮系。
在一组齿轮中，减少齿轮背隙的简单与常用方式是减少齿轮中心之间的距离。这个将移动齿轮到更紧密的啮合，并且齿间只有少量的或者零间隙。它消除了中心距中的因素影响，以及齿尺寸和轴偏心距的影响。为了缩短中心距，要不是调整齿轮到固定的距离，并且将它们锁定在一定的位置。
固定的组件通常是使用在重载应用之中，在这些应用中，减速器必须翻转旋转的方向。尽管已经固定，它们仍然需要重新调整以便在使用中弥补齿的磨损。锥齿轮，正齿轮，斜齿轮以及蜗杆齿轮通常使用在固定的应用之中。另一方面，弹簧加载的组件通常维持在一个恒定的零背隙之中，并且通常使用在低扭矩的应用之中。
另一种方法，拼合齿轮是由两个并排放置的半齿轮组成的。一半固定在一个轴上，而弹簧引起其它的一半进行轻微的旋转。这个增加了有效齿厚，因此它完全填满了配对齿轮的齿空间，从而消灭了背隙。在另一个方案中，组装人员通常在组装后将旋转的一半栓在固定的一半之上。拼合齿轮通常使用在轻负载，低速的应用之中。
在另一种设计之中，配对齿轮中的一个齿轮有一块穿过齿轮齿中心的弹性材料。这个弹性填充物轻微地超过金属齿的轮廓，以便在弹性的范围内占据背隙。然而，背隙最终会因为材料的变形或磨损而增加。
锥形斜齿轮与正齿轮提供了另一种方法。这些齿轮的齿被切成小角度，以提供锥形的齿形。在轴向上，装配工通过相对另一个齿轮，来移动齿轮以便调整齿隙。
一种控制背隙的精密方法是齿轮系预加载。系统中最后一个驱动齿轮的扭力弹簧加载啮合齿轮的一侧以消除齿轮间隙。但是，弹簧限制了最后一个齿轮的旋转。对于无限旋转一个辅助电机能够提供负载。
这个方法对于累积性背隙的多级齿轮系非常有用。弹簧加载版本在低扭矩，单向驱动器中，工作的非常好。
对于微型正齿轮系统，一个特别有效的措施是由双路齿轮系构成，并且同样的齿轮是并联安装的。齿轮系彼此缠绕，以便将匹配齿轮压在一起。然后一个带有小齿轮的电机轴嵌入在齿轮头之中，以便维持齿的预加载。它就像齿轮系上的弹簧负载，即使没有弹簧。这个方法在没有特殊的设计下，就实现了零负载。然而，它使用系统中所需要的齿轮增加了一倍，并涉及了额外的组装时间。
特殊的设计
对于那些需要零或者低负载的应用而言，请考虑哪些带有组件的传递运动的特殊减速器而是传统的齿轮。这些例子包括谐波，摆线，行星驱动。这些设备成本更高。谐波驱动，使用柔性花键的弹性偏转来传递运动。他们能够减少背隙至1弧分或者更少，尽管10至15弧分是更为常见的。
谐波驱动器提供5：1至10,000：1的比率，并将峰值扭矩维持在500,000 lb-in。平面的谐波驱动器可以应用于有限的空间之中。结合煎饼机以及集成编码器，此类机器可以运转在机器以及自动化应用之中。尽管有这些优点，背隙依然会因为磨损而增加。
摆线驱动器，以及类似的球形驱动器或者旋转球形齿轮，都没有齿轮。相反，通过预加载的球，它们来传递扭矩。这些设备提供零背隙以及低噪音，但是需要在应用中重新进行调整。它们运行很平稳，能够承受高冲击负荷与振动，效率高达95%。通常，它们与气动或者电动执行器配合。
行星驱动器在输入轴上包含一个偏心盘，该盘产生行星运动并且在静止的内齿轮中旋转行星齿轮。有一些类型没有齿。这些驱动器具有高刚度，低惯量，以及0.5 到5弧分的背隙。
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