固定比率牽引減速機(jī)如何工作，并可能勝過老式減速機(jī)？
發(fā)布于：2020-12-02 15:22:01 點(diǎn)擊量：
牽引減速機(jī)已經(jīng)用于動(dòng)力傳輸已有一個(gè)多世紀(jì)的歷史。如今，先進(jìn)的制造業(yè)和材料使新型牽引減速機(jī)成為可能。
就像火車車輪一樣，牽引減速機(jī)使用法向力通過牽引液產(chǎn)生可用的旋轉(zhuǎn)扭矩。當(dāng)在工作子組件之間加壓時(shí)，這些多粘度流體會(huì)暫時(shí)變?yōu)楣虘B(tài)，以傳遞扭矩，分配接觸區(qū)域的壓力并防止金屬之間的接觸。
簡而言之，有一款新型的牽引減速機(jī)，它包括六個(gè)運(yùn)動(dòng)部件：杯形軸部件，環(huán)形軸部件，用于軸支撐的雙精度匹配軸承，軸元件之間的一對(duì)滾動(dòng)元件以及工程牽引流體，以幫助球傳遞扭矩。當(dāng)機(jī)油作為牽引液時(shí)，旋轉(zhuǎn)密封將潤滑劑保留在減速機(jī)殼體中。否則，牽引減速機(jī)將使用油脂。
新型牽引減速機(jī)的使用壽命是老式減速機(jī)的三倍，并且在任何負(fù)載速度組合下均能保持高效率。 密封外殼內(nèi)部的工程牽引液用于動(dòng)力傳輸，并冷卻和潤滑減速機(jī)。滾動(dòng)元件之間的微小間隙使流體流過，但是隨著流體擠壓通過該微小間隙，高壓會(huì)使流體暫時(shí)凝固。然后，流體的固體結(jié)構(gòu)將扭矩從輸入軸傳遞到輸出軸。
實(shí)際上，材料科學(xué)已經(jīng)啟用了這種新的牽引驅(qū)動(dòng)運(yùn)行模式。傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)流體的摩擦系數(shù)為0.05至0.06。新型減速機(jī)使用的摩擦系數(shù)為0.1到0.12的流體，特別適用于通過較小的法向力傳遞扭矩…即使在輸入軸和輸出軸之間不可能發(fā)生打滑的情況下。
將牽引減速機(jī)與其他牽引減速機(jī)進(jìn)行比較
牽引減速機(jī)在渦輪增壓器，電動(dòng)汽車、水泵、暖通空調(diào)系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)計(jì)中不可或缺。在這些設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的牽引傳動(dòng)裝置固定其內(nèi)部滾動(dòng)元件，這就需要非常嚴(yán)格的制造公差……此外，在組件的接觸區(qū)域，旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)會(huì)降低性能。這反過來又會(huì)產(chǎn)生熱量和磨損，甚至?xí)s短有切口的牽引液的使用壽命。
更重要的是，一些傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)裝置具有固定的負(fù)載，因此當(dāng)扭矩超過固定的法向力所允許的可用扭矩時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置有打滑的風(fēng)險(xiǎn)。否則，傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)專門的機(jī)構(gòu)來向滾動(dòng)元件施加法向力。簡單版本使用彈簧加載；更復(fù)雜的版本使用液壓夾緊。
所有這些變化都是次優(yōu)的。簡單地施加固定法向力的牽引減速機(jī)實(shí)質(zhì)上會(huì)使其滾動(dòng)元件承受恒定的高赫茲接觸應(yīng)力，從而不必要地縮短了使用壽命。另一方面，增加單獨(dú)的機(jī)構(gòu)以施加法向力使?fàn)恳郎p速機(jī)成本更高且更復(fù)雜。
這款新型的牽引減速機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括安靜的低振動(dòng)運(yùn)行和最小的熱量產(chǎn)生，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的負(fù)載循環(huán)；可選的單向超越離合器；而且沒有反向驅(qū)動(dòng)。
該牽引減速機(jī)不需要額外的機(jī)構(gòu)即可施加法向力來正確傳遞扭矩。相反，該組件可確保產(chǎn)生與所需扭矩連續(xù)成比例的法向力。這些牽引減速機(jī)還避免了將球釘在其環(huán)形腔中-而是讓球沿著阻力最小的路徑滾動(dòng)。
由于新的牽引減速機(jī)比傳統(tǒng)的牽引減速機(jī)更高效，更安靜，因此設(shè)計(jì)工程師可以很快將其應(yīng)用于越來越多的PT和運(yùn)動(dòng)應(yīng)用程序中，尤其是在望遠(yuǎn)鏡，輸送機(jī)，取放系統(tǒng)和3D打印機(jī)中。
用牽引減速機(jī)代替皮帶減速機(jī)和減速機(jī)
齒輪系統(tǒng)在配對(duì)齒輪齒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)（以及攪動(dòng)潤滑劑）表現(xiàn)出不同程度的效率低下。因?yàn)辇X形皮帶實(shí)際上起著齒輪組的作用（配合元件之一是橡膠類材料），所以存在許多相同的空轉(zhuǎn)模式。實(shí)際上，所有皮帶（無論是齒形皮帶還是標(biāo)準(zhǔn)V型皮帶）的效率都會(huì)因滑輪周圍的滑動(dòng)和彎曲作用而降低。
相反，新款牽引減速機(jī)具有匹配的子組件幾何形狀，僅允許在驅(qū)動(dòng)球與輸入和輸出之間滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這就是為什么它們表現(xiàn)出低振動(dòng)的原因，以及為什么它們的效率超過皮帶和齒輪傳動(dòng)器。為什么它們?cè)谀承?yīng)用中是傳統(tǒng)齒輪箱和皮帶驅(qū)動(dòng)組件的合適替代品。
就像火車車輪一樣，牽引減速機(jī)使用法向力通過牽引液產(chǎn)生可用的旋轉(zhuǎn)扭矩。當(dāng)在工作子組件之間加壓時(shí)，這些多粘度流體會(huì)暫時(shí)變?yōu)楣虘B(tài)，以傳遞扭矩，分配接觸區(qū)域的壓力并防止金屬之間的接觸。
簡而言之，有一款新型的牽引減速機(jī)，它包括六個(gè)運(yùn)動(dòng)部件：杯形軸部件，環(huán)形軸部件，用于軸支撐的雙精度匹配軸承，軸元件之間的一對(duì)滾動(dòng)元件以及工程牽引流體，以幫助球傳遞扭矩。當(dāng)機(jī)油作為牽引液時(shí)，旋轉(zhuǎn)密封將潤滑劑保留在減速機(jī)殼體中。否則，牽引減速機(jī)將使用油脂。
新型牽引減速機(jī)的使用壽命是老式減速機(jī)的三倍，并且在任何負(fù)載速度組合下均能保持高效率。
實(shí)際上，材料科學(xué)已經(jīng)啟用了這種新的牽引驅(qū)動(dòng)運(yùn)行模式。傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)流體的摩擦系數(shù)為0.05至0.06。新型減速機(jī)使用的摩擦系數(shù)為0.1到0.12的流體，特別適用于通過較小的法向力傳遞扭矩…即使在輸入軸和輸出軸之間不可能發(fā)生打滑的情況下。
將牽引減速機(jī)與其他牽引減速機(jī)進(jìn)行比較
牽引減速機(jī)在渦輪增壓器，電動(dòng)汽車、水泵、暖通空調(diào)系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)計(jì)中不可或缺。在這些設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的牽引傳動(dòng)裝置固定其內(nèi)部滾動(dòng)元件，這就需要非常嚴(yán)格的制造公差……此外，在組件的接觸區(qū)域，旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)會(huì)降低性能。這反過來又會(huì)產(chǎn)生熱量和磨損，甚至?xí)s短有切口的牽引液的使用壽命。
更重要的是，一些傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)裝置具有固定的負(fù)載，因此當(dāng)扭矩超過固定的法向力所允許的可用扭矩時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置有打滑的風(fēng)險(xiǎn)。否則，傳統(tǒng)的牽引驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)專門的機(jī)構(gòu)來向滾動(dòng)元件施加法向力。簡單版本使用彈簧加載；更復(fù)雜的版本使用液壓夾緊。
所有這些變化都是次優(yōu)的。簡單地施加固定法向力的牽引減速機(jī)實(shí)質(zhì)上會(huì)使其滾動(dòng)元件承受恒定的高赫茲接觸應(yīng)力，從而不必要地縮短了使用壽命。另一方面，增加單獨(dú)的機(jī)構(gòu)以施加法向力使?fàn)恳郎p速機(jī)成本更高且更復(fù)雜。
這款新型的牽引減速機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括安靜的低振動(dòng)運(yùn)行和最小的熱量產(chǎn)生，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的負(fù)載循環(huán)；可選的單向超越離合器；而且沒有反向驅(qū)動(dòng)。
該牽引減速機(jī)不需要額外的機(jī)構(gòu)即可施加法向力來正確傳遞扭矩。相反，該組件可確保產(chǎn)生與所需扭矩連續(xù)成比例的法向力。這些牽引減速機(jī)還避免了將球釘在其環(huán)形腔中-而是讓球沿著阻力最小的路徑滾動(dòng)。
由于新的牽引減速機(jī)比傳統(tǒng)的牽引減速機(jī)更高效，更安靜，因此設(shè)計(jì)工程師可以很快將其應(yīng)用于越來越多的PT和運(yùn)動(dòng)應(yīng)用程序中，尤其是在望遠(yuǎn)鏡，輸送機(jī)，取放系統(tǒng)和3D打印機(jī)中。
用牽引減速機(jī)代替皮帶減速機(jī)和減速機(jī)
齒輪系統(tǒng)在配對(duì)齒輪齒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)（以及攪動(dòng)潤滑劑）表現(xiàn)出不同程度的效率低下。因?yàn)辇X形皮帶實(shí)際上起著齒輪組的作用（配合元件之一是橡膠類材料），所以存在許多相同的空轉(zhuǎn)模式。實(shí)際上，所有皮帶（無論是齒形皮帶還是標(biāo)準(zhǔn)V型皮帶）的效率都會(huì)因滑輪周圍的滑動(dòng)和彎曲作用而降低。
相反，新款牽引減速機(jī)具有匹配的子組件幾何形狀，僅允許在驅(qū)動(dòng)球與輸入和輸出之間滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這就是為什么它們表現(xiàn)出低振動(dòng)的原因，以及為什么它們的效率超過皮帶和齒輪傳動(dòng)器。為什么它們?cè)谀承?yīng)用中是傳統(tǒng)齒輪箱和皮帶驅(qū)動(dòng)組件的合適替代品。
