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齒輪分類的一種方法是根據(jù)齒輪的輪廓：漸開線和擺線（注意，擺線針輪主要用于泵）運動控制應(yīng)用中的大多數(shù)齒輪（包括正齒輪、螺旋齒輪和錐齒輪）都是漸開線齒輪。然而，擺線針輪是運動控制應(yīng)用的好選擇，需要非常高的齒輪比（通常大于100：1）、低摩擦和良好的耐磨性。
漸開線齒輪的齒輪是圓形的漸開線，是在圓周上滾動的直線上畫出的曲線。想象一下從圓柱體上解開線時纏繞在圓柱體上的線末端的曲線。
相反，擺線齒輪的齒廓是基于擺線的。要了解擺線齒輪，解外擺線和內(nèi)擺線很重要。
外線在另一個圓(稱為圓)“基圓”)外側(cè)滾動時產(chǎn)生的曲線。
在擺線針輪中，齒側(cè)位于節(jié)圓稱齒頂）外的部分為外擺線。相反，齒側(cè)位于節(jié)圓內(nèi)的部分（稱為齒根）為內(nèi)擺線。
擺線針輪的一個獨特原理是在一個齒輪上創(chuàng)建額外齒面（外擺線）的外滾動圓作為內(nèi)滾動圓，以創(chuàng)建另一個齒輪的齒根齒面（內(nèi)擺線）。這保證了恒定的角速度，并支持齒輪傳動的基本定律，即齒輪的角速比必須在齒輪嚙合的整個過程中保持恒定。
擺線針輪減速器利用擺線針輪的原理提供高齒輪比(通常為100:1或更高)，扭轉(zhuǎn)剛度好，沖擊載荷能力好，減速器使用壽命內(nèi)齒隙穩(wěn)定，磨損低。
擺線針輪減速器的設(shè)計有很多種，但其基本原理是由安裝在驅(qū)動部件或軸承上的偏心輸入軸組成，由偏心運動驅(qū)動擺線輪盤。當(dāng)輪盤旋轉(zhuǎn)時，擺線輪盤的凸角就像輪齒，與固定齒圈上的銷嚙合。擺線輪盤也有滾柱銷突出圓盤，連接到輸出盤，將運動傳遞到輸出軸。
擺線輪盤上的凸角(齒)數(shù)低于齒圈上的銷(齒)數(shù)，提供了減速和扭矩倍增。為了防止輸出軸。“擺動”連接到輸出盤的滾筒銷安裝在比銷直徑稍大的孔中。單個擺線輪盤承受不平衡力，第二個擺線輪盤與第一個擺線輪盤偏移180度。
擺線針輪比漸開線齒輪更難制造，需要非常精確的制造和組裝。但在某些應(yīng)用中，它們確實提供了顯著的好處。首先，它們可以在相對較小的包裝中提供高達300:1的傳動比，特別是在變速箱的長度上，因為它們不需要像行星齒輪設(shè)計那樣“堆疊”齒輪級。
擺線針輪動接觸和較低的赫茲接觸應(yīng)力，擺線針輪在齒面上的摩擦和磨損也較低。其良好的抗扭剛度和承受沖擊載荷的能力使其成為重工業(yè)應(yīng)用的理想選擇，這也需要伺服精度和剛度。