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机器人常用的几种齿轮链

时间:2020-10-09来源:机械自动化前沿

导语:​使用齿轮链机构应注意两个问题。一是齿轮链的引入会改变系统的等效转动惯量,从而使驱动电机的响应时间减小,这样伺服系统就更加容易控制。

  齿轮链是由两个或两个以上的齿轮组成的传动机构。它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。现以具有两个齿轮的齿轮链为例,说明其传动转换关系。其中一个齿轮装在输入轴上,另一个齿轮装在输出轴上,如图2.72所示。

机器人.jpg

图2.72齿轮链机构

  使用齿轮链机构应注意两个问题。一是齿轮链的引入会改变系统的等效转动惯量,从而使驱动电机的响应时间减小,这样伺服系统就更加容易控制。输出轴转动惯量转换到驱动电机上,等效转动惯量的下降与输入输出齿轮齿数的平方成正比。二是在引入齿轮链的同时,由于齿轮间隙误差,将会导致机器人手臂的定位误差增加;而且,假如不采取一些补救措施,齿隙误差还会引起伺服系统的不稳定性。

  通常,齿轮链转动有以下几种类型,如图2.73所示。其中圆柱齿轮的传动效率约为90%,因为结构简单,传动效率高,圆柱齿轮在机器人设计中最常见;斜齿轮传动效率约为80%,斜齿轮可以改变输出轴方向;锥齿轮传动效率约为70%,锥齿轮可以使输入轴与输出轴不在同一个平面,传动效率低;蜗轮蜗杆传动效率约为70%,蜗轮蜗杆机构的传动比大,传动平稳,可实现自锁,但传动效率低,制造成本高,需要润滑;行星轮系传动效率约为80%,传动比大,但结构复杂。

伺服系统.jpg

图2.73常用的齿轮链

  (a)圆柱齿轮;(b)斜齿轮;(c)锥齿轮;(d)蜗轮蜗杆;(e)行星轮系

标签: 机器人伺服系统

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