激波器轴承的受力和寿命估算

(1)激波器轴承的受力

激波器是活齿传动的主动部分，其动力是由偏心轮通过激波轴承传给激波盘的。其受力情况如下图所示。

激波盘上驱动活齿进行啮合的一侧，受有诸活齿的作用力F_i。这些作用力的大小随着活齿啮合的位置不同，其大小是不相同的，如下图的虚线所示；力的作用点相对于偏心矩e的角向位置也在360°/z_h的角度范围内交替变化。但从每一个活齿在激波盘驱动的整个过程的展开图来分析，可以看出：在激波盘进入驱动作用的前45°范围内，活齿滚轮与固齿的齿顶部分啮合；在激波盘退出作用驱动的后45°范围内，活齿滚轮与固齿的齿根部分啮合。由于在固齿齿顶和齿根部分留有径向间隙，在这两个45°范围内，啮合基本上是无效的。因此可以认为不发生作用力

在激波盘驱动部分的90°前后45°范围内，是活齿滚轮与固齿啮合的主要作用阶段。在这个范围内，活齿滚轮与固齿基本上在近似直线的齿腹部分啮合，作用力F_i的大小是相近的；其分布对于90°点也是对称的，如下图的实线所示。因此，可以用一个作用于90°点的集中力F来取代

激波轴承的受力分析

由此可求得单排激波器轴承所受之力F(N)为

式中　T₁——输入轴的转矩，N·cm；

e——偏心矩，cm

(2)激波轴承的类型选择

激波轴承的功用是将偏心轮的径向驱动力传给激波盘，从而驱动诸活齿。工作时，激波轴承只承受径向载荷，不承受轴向载荷。因此，一般均选用主要用于承受径向载荷的轴承

最常用的是深沟球轴承。当激波盘尺寸不大时，可以不用激波盘，以激波轴承的外圈直接驱动活齿

当传递的载荷较大时，可选用单列短圆柱滚子轴承。同样，当激波盘尺寸不大时，也可以不用激波盘，以激波轴承的外圈直接驱动活齿。如果激波器径向尺寸不够时，还可选用无外圈圆柱滚子轴承，直接装在激波盘内。见表ORT传动的典型结构中图所示的ORT减速器的典型结构图中的激波器就采用了这种结构。采用这种结构时，激波盘的材料和内孔的尺寸精度要求，均应按轴承的要求来设计

对于大型的低速重载活齿减速器，有时要选用双列的调心滚子轴承才能满足寿命要求。此时，激波轴承的选择往往决定于所选激波轴承的极限转速

(3)激波轴承的寿命估算

当选定激波轴承的类型和计算出该轴承所受的力F(N)后，可直接应用滚动轴承寿命计算的基本公式，估算激波轴承的寿命

轴承的寿命L_h(h)的计算公式

式中　L_h——激波轴承的额定寿命，h；

n——激波轴承的工作转速，r/min；

ε——滚动轴承寿命指数，球轴承ε＝3，滚子轴承ε＝10/3；

C——滚动轴承的额定动载荷，N，可由手册查出；

F——激波轴承的当量动载荷。由于激波轴承只受径向载荷，故此处即激波轴承的工作载荷，N

减速器的使用要求不同，对激波轴承所要求的额定寿命L_h可根据实际情况决定

以下数据可供设计时作为参考：

间断使用的减速器　L_h＝4000~14000h；

一般减速器　　　　L_h＝12000~20000h；

重要的减速器　　　L_h≥50000h