摆线针轮减速机工作原理

发布时间：

2025-09-11

摆线针轮减速机的工作原理是输入轴上装有位移180°的双偏心套，偏心套上装有两个称为摆臂的滚柱轴承，构成H型机构。两个摆线的中心孔是偏心套的上摆臂轴承。为了减少摩擦，在小速比减速器的销齿轮上设有销齿轮罩。

摆线针轮减速机的整个传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分和输出部分。

当输入轴和偏心套一起转动一次时，由于摆线轮上的齿廓曲线和针轮对针轮的限制，摆线轮的运动变成了平面运动公转和自转。当输入轴转动一圈时，偏心套也转动一圈，摆线针向相反方向转动一齿，获得减速。

然后，在W输出机构的帮助下，摆线针轮减速机的低速旋转运动通过销轴传递到输出轴，获得较低的输出转速。

摆线针轮减速机采用摆线针轮齿啮合和行星传动的原理，所以通常称为行星摆线针轮减速机。

摆线针轮减速机可广泛应用于石油、环保、化工、水泥、交通、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业。摆线针轮减速机分为卧式、立式、双轴和直联摆线针轮减速机作为驱动或减速装置。

我们以一个摆线盘为例（实际中多为两个）来说明其运动过程：

第1步：动力输入

电机带动输入轴高速旋转。由于输入轴上有一个偏心轴承，它的旋转会转化为摆线盘的偏心运动。

第2步：摆线盘的复合运动

摆线盘被偏心轴承带动，同时进行两种运动：

公转（Orbital Revolution）：即摆线盘的中心绕着输入轴的中心做圆周运动。这是因为偏心轴承的存在。

自转（Rotation）：由于摆线盘的齿与针齿壳的针齿相啮合，在公转的过程中，针齿会“卡着”摆线盘的齿形，迫使摆线盘自身发生反向的、缓慢的旋转。

第3步：啮合与减速的关键

摆线盘的特殊齿形确保了它在公转时，其齿廓始终与针齿壳的半数左右的针齿同时保持接触和啮合。这种多齿同时啮合的特性（通常有一半的针齿参与受力）是其能承受极高扭矩和冲击负载的根本原因。

减速比就来自于这里：

输入轴（偏心轴承）每公转一圈，摆线盘会因为齿差被迫反向自转一个齿的距离。

假设针齿壳上有 Z_cZc 个针齿，摆线盘上有 Z_dZd 个齿，且通常 Z_c - Z_d = 1Zc−Zd=1 （即齿差为1）。

那么，输入轴旋转一圈，摆线盘就反向自转 \frac{1}{Z_d}Zd1 圈。

最终的减速比 ii 计算公式为： i = -\frac{Z_d}{Z_c - Z_d}i=−Zc−ZdZd

例如：针齿壳针数 Z_c = 40Zc=40，摆线盘齿数 Z_d = 39Zd=39，则减速比 i = -\frac{39}{1} = -39 ： 1i=−139=−39：1。负号代表输出方向与输入方向相反。

第4步：输出运动转换

摆线盘的自转运动还不能直接作为输出，因为它还混合着偏心公转。这时就需要输出机构（销轴和销孔） 来“过滤”掉这个公转运动。

摆线盘上的销孔直径略大于输出销轴的直径。

当摆线盘进行偏心公转时，销轴可以在销孔内有轻微的活动空间，从而“允许”公转的发生。

但同时，销轴会卡住摆线盘的自转运动，并将其纯净的、减速后的自转运动传递给输出盘。

第5步：动力输出

输出盘将最终的低速、高扭矩旋转运动传递出去，驱动负载。

第6步：双盘设计的优势

在实际产品中，两个摆线盘错开180°安装，这能：

完全平衡离心力，使运行更加平稳、振动更小。

消除径向间隙，实现更高的精度和刚性。

即使一个摆线盘的部分齿承受极限负载，另一个盘也能立即分担，大大提高了过载能力和寿命。

它具有独特而稳定的结构。在很多情况下，可以替代普通圆柱齿轮减速机和蜗轮蜗杆减速机。因此，摆线针轮减速机广泛应用于各个行业和领域，受到用户的普遍欢迎。