畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-NGW行星齒輪減速器設(shè)計(jì)及輸入軸的工藝設(shè)計(jì).doc

全套圖紙加扣 3012250582 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 畢業(yè)生姓名 ： 專(zhuān)業(yè)： 10 機(jī)制本 學(xué)號(hào) ： 指導(dǎo)教師 所屬系（部） ： 機(jī)電系 二二一四年五月一四年五月 全套圖紙加扣 3012250582 I 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)論文評(píng)閱畢業(yè)論文評(píng)閱 題目：題目： NGW 行星齒輪減速器設(shè)計(jì)及輸入軸的工藝設(shè)計(jì)行星齒輪減速器設(shè)計(jì)及輸入軸的工藝設(shè)計(jì) 機(jī)電機(jī)電系系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè) 姓名姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間：設(shè)計(jì)時(shí)間：2014 年年 3 月月 18 日日2014 年年 5 月月 12 日日 評(píng)閱意見(jiàn)：評(píng)閱意見(jiàn)： 成績(jī)：成績(jī)： 全套圖紙加扣 3012250582 II 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： （簽（簽 字）字） 職職 務(wù)：務(wù)： 200 年年 月月 日日 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)論文答辯記錄卡畢業(yè)論文答辯記錄卡 機(jī)電系系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè) 姓名姓名 答答 辯辯 內(nèi)內(nèi) 容容 問(wèn)問(wèn) 題題 摘摘 要要評(píng)評(píng) 議議 情情 況況 記錄員：記錄員： （簽（簽 全套圖紙加扣 3012250582 III 名）名） 成成 績(jī)績(jī) 評(píng)評(píng) 定定 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)綜合成績(jī)綜合成績(jī) 注：評(píng)定成績(jī)?yōu)樽ⅲ涸u(píng)定成績(jī)?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為，答辯組為 70%。 專(zhuān)業(yè)答辯組組長(zhǎng)：專(zhuān)業(yè)答辯組組長(zhǎng)： （簽名）（簽名） 200 年年 月月 日日 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 前前 言言 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有減速器的改進(jìn)或創(chuàng)新，抑或研發(fā)更新型的減速器，通過(guò)提高機(jī)構(gòu)性能， 拓展新的使用范圍，來(lái)解決目前生活和生產(chǎn)上所遇到的一些實(shí)際問(wèn)題。來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)上 的要求，提高效率，使的效益和利潤(rùn)得到提高。并且，對(duì)目前嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象， 尤其是能源浪費(fèi)可以起到十分巨大的緩解，技術(shù)的提高帶來(lái)的是更高的效率和更合理 的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。齒輪減速器是各種機(jī)器中廣泛采用的重要部件，其主要功能是減速增力 （降低轉(zhuǎn)速度，增大扭矩） ?，F(xiàn)有的行星減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、傳動(dòng) 比大及效率高等特點(diǎn)。目前，高速漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所傳遞的功率已經(jīng)達(dá)到 11000KW，輸出轉(zhuǎn)矩已達(dá)。本設(shè)計(jì)目的在于熟悉并掌握組合式行星齒輪減MKN 2400 速器的設(shè)計(jì)方法。 因此，減速器的發(fā)展前景還是十分光明的，由于本課題所研究的減速器在生活生 產(chǎn)中應(yīng)用范圍極其廣泛，因此，能夠順利的解決本類(lèi)型機(jī)械在生產(chǎn)設(shè)計(jì)上的種種設(shè)計(jì) 問(wèn)題，優(yōu)化在使用和配合上的不利因素，必將能夠?yàn)樯a(chǎn)力的發(fā)展起到極大的推動(dòng)作 用，為機(jī)械生產(chǎn)所涉及的各個(gè)行業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)足的進(jìn)步和巨大的發(fā)展動(dòng)力提供先進(jìn)的技術(shù) 先決條件。故而，對(duì)本課題的研究還是有著重大意義的。 目前對(duì) NGW 型行星減速器的研究已經(jīng)十分的完善，達(dá)到了一個(gè)非常合理和完備的 高度，研究體系和研究結(jié)論都十分值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。本課題就是在目前研究的基 礎(chǔ)上，對(duì) NGW 行星減速器的使用方案進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，使其在工作生產(chǎn)中得到更廣泛的 應(yīng)用，也是對(duì)目前研究現(xiàn)狀的一次檢驗(yàn)和發(fā)展，更是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的一次生動(dòng)的應(yīng)用和 鑒定。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 目目 錄錄 總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì).7 1. 總體方案的選擇和確定.7 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算.7 2.1 行星輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.7 2.1.1 選取行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類(lèi)型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖.7 2.1.2 行星輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算.8 2.1.3 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù).8 2.1.4 裝配條件的驗(yàn)算.10 2.1.5 傳動(dòng)效率的計(jì)算.11 2.1.6 減速器的潤(rùn)滑和密封.15 2.1.7 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算.15 2.2 行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.22 2.2.1 行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).22 2.2.2 行星架的結(jié)構(gòu)計(jì)算 .23 2.3 齒輪聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算.23 2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.25 2.4.1 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.25 2.4.2 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.26 2.5 鑄造箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算.28 3. 使用說(shuō)明書(shū).29 3.1 安裝使用.29 3.2 維修保養(yǎng).29 4.輸入軸的工藝設(shè)計(jì).30 4.1 零件的分析.30 4.1.1 零件的圖樣分析.30 4.1.2 零件的工藝分析.30 4.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).31 4.2.1 確定毛坯的制造形式.31 4.2.2 基面的選擇.31 4.3 制定工藝路線(xiàn).31 4.3.1 工藝路線(xiàn)方案一.31 4.3.2 工藝路線(xiàn)方案二.32 4.3.3 工藝路線(xiàn)方案三.33 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.33 4.4.1 機(jī)械加工余量的確定.33 4.4.2 毛皮尺寸的確定.34 全套圖紙加扣 3012250582 2 4.5 確定切削用量及基本工時(shí).35 結(jié)論.44 致 謝.45 參考文獻(xiàn).46 中文翻譯.47 英文原文.53 全套圖紙加扣 3012250582 3 摘摘 要要 本設(shè)計(jì)是 NGW 行星減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用來(lái)傳遞兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并實(shí)現(xiàn)較 大的傳動(dòng)比。對(duì)齒輪與中心輪組合的受力狀況分析時(shí)，應(yīng)引入不均載系數(shù)根據(jù)傳動(dòng)，工 作扭矩，載荷，根據(jù)轉(zhuǎn)速要求計(jì)算出齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，分度圓直徑，計(jì)算出傳動(dòng)齒的 齒厚，齒面硬度，選擇齒形，根據(jù)上述要求選定達(dá)到此要求的材料，并且做出經(jīng)濟(jì)效益 最好的選擇，再根據(jù)此材料的彈性影響系數(shù)，各傳動(dòng)齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限，再對(duì)材料 的選擇正確與否做出校核，并且要滿(mǎn)足減速器的使用壽命要求，計(jì)算中心距，確定行星 輪系的周轉(zhuǎn)圓半徑及方向，得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)后，依據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)大小，確定各部件相對(duì) 位置，進(jìn)入外箱體的設(shè)計(jì)，秉承體積最小，拆裝方便的原則，定好主軸位置，窺視孔， 潤(rùn)滑口在箱體上的位置，便于維修判斷。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 行星齒輪；行星機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)軸；強(qiáng)度校核 全套圖紙加扣 3012250582 4 Abstract This design is a bevel gear transmission with NGW planetary bodies in series, forming a combination of institutions, to transfer the two-axis intersection between the movement and momentum and to achieve greater transmission ratio. Gear and center round the composition of the force analysis of the situation, should be introduced under the uneven transmission coefficient, the torque, load, in accordance with the requirements in order to speed the gear teeth, module, the circle diameter, calculated Drive Tooth tooth thick, tooth surface hardness, select profile, in accordance with the requirements of the selected material to this request, and make the best choice for cost-effective, then this material under the impact of the flexibility factor, the transmission gear contact fatigue limit , And the choice of materials to check whether or not correct, and to meet the requirements of the life of reducer, according to load and transmission torque spindle drive calculated the diameter and location, from the ICC to identify planets revolving round the circle of radius And direction, and specify the round of the direction of rotation, get the data, based on the design requirements of size, determine the relative position of components into the box, the design is home to the smallest, to facilitate entry to the principle of the spindle good location, Peep hole, I lubrication in the box on the location, ease of main In addition to gear, the work load of other bear parts such as the axis, keys, the bearings, also had a design Reducer a flange-box structure to meet the conditions for the installation of the working environment.for high-speed cone gear trans mission in order to achieve commutation. As power, drive more, on this bevel gear designed to ramp bevel gear. Low level used to further increase NGW planetary transmission ratio, NGW planetary bodies can convey more power and the realization of the larger transmission ratio, used in the design of the spur gear. 全套圖紙加扣 3012250582 5 選題背景選題背景 在日常生產(chǎn)和生活中，減速器的應(yīng)用十分的廣泛，大至各種大型生產(chǎn)機(jī)械，例如， 各種機(jī)床，車(chē)床，礦山機(jī)械等，小至生活中常見(jiàn)的汽車(chē)，輪船等，都要應(yīng)用到減速器。 由于減速器對(duì)我們生活和生產(chǎn)有著巨大的影響，因此如何提升他的性能，改良他的構(gòu)造， 發(fā)展他的用途有著十分積極和有利的意義。生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)研究的意義，研究推動(dòng)生產(chǎn)的發(fā)展。 任何研究和發(fā)明都是基于人們生產(chǎn)和生活中的需求，本課題也不例外，也是來(lái)自于生產(chǎn) 和生活實(shí)踐中的需求。 本課題解決關(guān)鍵在于減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各主要零件的設(shè)計(jì)，要明確本減速器的使用 范圍和工作要求，如何合理合適的分配傳動(dòng)比。對(duì)行星齒輪與中心輪組合的受力狀況分 析，引入不均載系數(shù)根據(jù)傳動(dòng)，工作扭矩，載荷，根據(jù)級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)速要求計(jì)算出齒輪的齒數(shù)， 模數(shù)，分度圓直徑，計(jì)算出傳動(dòng)齒的齒厚，齒面硬度，選擇齒形，根據(jù)上述要求選定達(dá) 到此要求的材料，并且做出經(jīng)濟(jì)效益最好的選擇，再根據(jù)此材料的彈性影響系數(shù)，各傳 動(dòng)齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限，再對(duì)材料的選擇正確與否做出校核，并且要滿(mǎn)足減速器的使 用壽命要求，根據(jù)載荷和傳動(dòng)扭矩計(jì)算傳動(dòng)主軸的直徑及定位，計(jì)算中心距，確定行星 輪系的周轉(zhuǎn)圓半徑及方向，并指定輪系的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)大小，確定各部件相 對(duì)位置，進(jìn)入外箱體的設(shè)計(jì)，如何要求體積最小，拆裝方便，定好主軸位置，窺視孔， 潤(rùn)滑口在箱體上的位置，便于維修判斷，并選擇密封方式，并且要考慮到運(yùn)輸和裝吊便 捷，吊耳位置要設(shè)計(jì)合理，要能承受機(jī)構(gòu)本身重量，減速器固定問(wèn)題可由實(shí)際情況來(lái)決 定如何選擇，如此則大致即可完成，也是本設(shè)計(jì)中應(yīng)解決的各項(xiàng)問(wèn)題 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有減速器的改進(jìn)或創(chuàng)新，抑或研發(fā)更新型的減速器，通過(guò)提高機(jī)構(gòu)性能， 拓展新的使用范圍，來(lái)解決目前生活和生產(chǎn)上所遇到的一些實(shí)際問(wèn)題。來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)上的 要求，提高效率，使的效益和利潤(rùn)得到提高。并且，對(duì)目前嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，尤其 是能源浪費(fèi)可以起到十分巨大的緩解，技術(shù)的提高帶來(lái)的是更高的效率和更合理的運(yùn)轉(zhuǎn) 方式。由于本課題所研究的減速器在生活生產(chǎn)中應(yīng)用范圍極其廣泛，因此，能夠順利的 全套圖紙加扣 3012250582 6 解決本類(lèi)型機(jī)械在生產(chǎn)設(shè)計(jì)上的種種設(shè)計(jì)問(wèn)題，優(yōu)化在使用和配合上的不利因素，必將 能夠?yàn)樯a(chǎn)力的發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用，為機(jī)械生產(chǎn)所涉及的各個(gè)行業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)足的進(jìn) 步和巨大的發(fā)展動(dòng)力提供先進(jìn)的技術(shù)先決條件。故而，對(duì)本課題的研究還是有著重大意 義的。 國(guó)內(nèi)外減速器及各類(lèi)型及型號(hào)的齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一 種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開(kāi)拓的形式，并已 生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。在航空航天事業(yè)，醫(yī)療事業(yè)、生物工程事業(yè)、 機(jī)器人研究制造等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)減速聯(lián)體機(jī)已基本研制成功，美國(guó)和荷蘭近期研制 的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。 當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。國(guó) 外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)， 減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量 問(wèn)題，也未解決好，并且目前超小型的減速器的研究成果也尚不明顯。 全套圖紙加扣 3012250582 7 總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 1. 總體方案的選擇和確定總體方案的選擇和確定 根據(jù)本減速器的設(shè)計(jì)要求，減速是將原動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩傳遞放大，并且將轉(zhuǎn)速降低 的裝置，電動(dòng)機(jī)的初始轉(zhuǎn)矩經(jīng)由輸入軸輸入該行星減速器，經(jīng) NGW 行星輪系達(dá)到減速 要求的轉(zhuǎn)矩輸出。了解此系統(tǒng)的工作原理后，確定出以下設(shè)計(jì)方案步驟： 行星齒輪傳動(dòng)的主要受力構(gòu)件有中心輪、行星齒輪、行星輪軸及軸承、行星架等。為 了進(jìn)行齒輪、輸入軸、輸出軸、行星輪軸及強(qiáng)度計(jì)算，需分析行星齒輪傳動(dòng)中各構(gòu)件受 力狀況。在分析中先假定行星齒輪受載均勻并略有摩擦力和自重的影響，因此，各構(gòu)件 在輸入轉(zhuǎn)矩作用下處于平衡狀態(tài)，構(gòu)件間的作用力等于反作用力。但是，實(shí)際上由于各 種誤差的存在使各行星輪受載不均勻，因而在對(duì)其中任意一對(duì)行星齒輪與中心輪組合的 受力狀況分析時(shí)，需引入載荷不均勻系數(shù)。 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 行星輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算行星輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1.1 選取行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類(lèi)型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖選取行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類(lèi)型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求：給定傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)合理、緊湊。據(jù)各行星輪傳動(dòng)類(lèi)型的傳動(dòng)比 和工作特點(diǎn)可知 2K-H 型結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比符合給定要求。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 2-1 所示。 、 圖中太陽(yáng)輪 a 輸入，行星架 H 輸出，內(nèi)齒圈 b 固定。 圖 2-1 行星傳動(dòng)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 全套圖紙加扣 3012250582 8 2.1.2 行星輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算行星輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算 在確定行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿(mǎn)足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿(mǎn)足與其裝配有 關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還應(yīng)考慮到與其承載能力有關(guān)的 其他條件。 在給定傳動(dòng)比的情況下，行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)的確定方法有兩種：（一） 、計(jì)算法； （二） 、查表法。下面采用計(jì)算法來(lái)確定各輪齒數(shù)： 由公式 3-28（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 =-1=5.4-1=4.4 （2-1） a b z z p p i （一般取 38，在滿(mǎn)足的條件下為減小行星傳動(dòng)的徑向尺寸中心輪 a 和行星輪p p i c 的尺寸應(yīng)盡可能地小。 ） 由公式 3-29（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 （2-2） apab zizpz4 . 4) 1( 取=20 則。 a z88204 . 4 b z 根據(jù)同心條件可以求得行星輪的齒數(shù)： 由公式 3-30（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得=34，圓整后取。 2 ab c zz z 34 c z 所以，行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)分別為20，88，34。 a z b z c z 2.1.3 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有五個(gè)：齒數(shù)，模數(shù)，壓力角，齒頂高系數(shù)和頂隙系 數(shù)，在確定上述基本參數(shù)后，齒輪的齒形及幾何尺寸就完全確定了。 已知：，模數(shù)25 . 0 , 1,20,34,88,20 chzzz acba 5 . 2m 齒輪的幾何尺寸計(jì)算如下：（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2） 全套圖紙加扣 3012250582 9 分度圓直徑： （2-3）50205 . 2 aa mzd 220885 . 2 bb mzd 85345 . 2 cc mzd 齒頂高：外嚙合副 （2-4）ca5 . 2 aacaa mhhh 內(nèi)嚙合副: 5 . 2mhbc ac 285 . 2 mhhh aab 2 * Z 55 . 7 h 齒根高： （2-5）125 . 3 5 . 225. 1 mchh af 全齒高： （2-6） fa hhh 輪 a625. 5h 輪 b5h 輪 c625. 5h 齒頂圓直徑：輪 （2-7）a552 aaaaa hdd 輪 c902 accac hdd 輪 b25.2162 abbab hdd 齒根圓直徑： 輪 （ 2-8）a75.432 faf hdd 輪 b25.2262 fbf hdd 輪 c75.782 fcf hdd 基圓直徑： 輪 （2-9）a98.4620cos aba dd 輪 b bb d73.206 輪 c88.79 bc d 全套圖紙加扣 3012250582 10 中心距：副 （2-10）ca mzza ca )(2/15 .67 副 bc 5 . 67)(2/1mzza cb 齒頂圓壓力角：a 輪 （2-11）33.31arccos aa ba a d d c 輪 46.22arccos ab bb a d d b 輪 43.27arccos ac bc a d d 2.1.4 裝配條件的驗(yàn)算裝配條件的驗(yàn)算 在確定行星齒輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿(mǎn)足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿(mǎn)足與其裝配 有關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還要考慮到與其承載能力有關(guān) 的其他條件。 （1）鄰接條件 由多個(gè)行星輪均勻?qū)ΨQ(chēng)地布置在太陽(yáng)輪和內(nèi)齒輪之間的行星傳動(dòng)設(shè)計(jì) 中必須保證相鄰兩個(gè)行星輪齒頂之間不得相互碰撞，這個(gè)約束稱(chēng)之為鄰接條件。 按公式（3-7） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）驗(yàn)算其鄰接條件，即 （2-12） p acac n ad sin2 , 式中 行星輪個(gè)數(shù)； p n a-c 嚙合副的中心距； ac a 行星輪的齒頂圓直徑。 ac d 已知代入上式可得 5 . 67,90 acac ad （2-13）91.116 3 180 sin 5 . 67290 即滿(mǎn)足鄰接條件。 （2）同心條件 對(duì)于 2K-H 型行星傳動(dòng)，三個(gè)基本構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)必須重合于主軸線(xiàn)， 即由中心輪和行星輪組成的所有嚙合副實(shí)際中心距必須相等，稱(chēng)之為同心條件。 全套圖紙加扣 3012250582 11 按公式（3-8a） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）驗(yàn)算同心條件，即 （2-14） cbac aa 已知 5 . 67, 5 .67 cbac aa 即滿(mǎn)足同心條件。 （3）安裝條件 在行星傳動(dòng)中，幾個(gè)行星輪能均勻裝入并保證中心輪正確嚙合應(yīng)具備的 齒數(shù)關(guān)系和切齒要求，稱(chēng)之為裝配條件。 按公式（3-20） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）驗(yàn)算安裝條件，即 c n zz p ba （整數(shù)） （2-15） 已知3,88,20 pba nzz 36 3 8820 p ba n zz 即滿(mǎn)足安裝條件。 2.1.5 傳動(dòng)效率的計(jì)算傳動(dòng)效率的計(jì)算 按照表 5-1（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）中所對(duì)應(yīng)的效率計(jì)算公式計(jì)算： 按公式(5-36) （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）計(jì)算如下： m 對(duì)于嚙合副（a-c）: 齒頂圓壓力角 （2-16） 33.31arccos aa ba aa d d 43.27arccos ac bc ac d d （2-17）62. 1tantantantan 2 1 1 accaaa zz 對(duì)于嚙合副（c-b）: 齒頂壓力角： 43.27 ac 46.22 ab 全套圖紙加扣 3012250582 12 53 . 1 tantantantan 2 1 2 abbacc zz 根據(jù)公式（5-37） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2） 得 取1 . 0 m f （2-18）02 . 0 11 2 21 1- zz fm x cma 0097 . 0 11 2 21 2- zz fm x cmb 為小齒輪齒數(shù)，為大齒輪齒數(shù) 1 z 2 z (行星齒輪傳動(dòng)中大都采用滾動(dòng)軸承，摩擦損失很小故可忽略) （2-19）976 . 0 1 1 x mb x ma b xa p p 4 . 4 z z p a b 可見(jiàn)，該行星傳動(dòng)的傳動(dòng)效率較高，可滿(mǎn)足短期間斷工作方式的使用要求。 行星齒輪傳動(dòng)功率分流的理想受力狀態(tài)由于受不可避免的制造和安裝誤差，零件變 形及溫度等因素的影響，實(shí)際上是很難達(dá)到的。若用最大載荷 Fbtamax與平均載荷 Fbta之比 值 Kp來(lái)表示載荷不均勻系數(shù)，即 Kp=Fbtamax/Fbta Kp值在的范圍內(nèi)變化，為了減小載荷不均勻系數(shù)，便產(chǎn)生了所謂的均載機(jī)構(gòu)。 pp nK1 均載機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)能否充分發(fā)揮行星傳動(dòng)的優(yōu)越性有這極其重要的意義。 均載機(jī)構(gòu)分為基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)、采用彈性元件的均載機(jī)構(gòu)和杠桿聯(lián)動(dòng)式均 載機(jī)構(gòu)。 在選用行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)該機(jī)構(gòu)的功用和工作情況，應(yīng)對(duì)其提出如 下幾點(diǎn)要求。 （1）均載機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)組成靜定系統(tǒng)，能較好的補(bǔ)償制造和裝配誤差及零件的變形， 且使載荷分布不均勻系數(shù) K 值最小。 （2）均載機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償動(dòng)作要可靠、均載效果要好。為此，應(yīng)使均載構(gòu)件上所受的力較 全套圖紙加扣 3012250582 13 大，因此，作用力大才能使其動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確。 （3）在均載過(guò)程中，均載構(gòu)件應(yīng)能以較小的自動(dòng)調(diào)整位移量補(bǔ)償行星齒輪傳動(dòng)存在的 制造誤差。 （4）均載機(jī)構(gòu)應(yīng)制造容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、布置方便，不得影響到行星齒輪傳動(dòng)的 傳動(dòng)性能。 （5）均載機(jī)構(gòu)本身的摩擦損失應(yīng)盡量小，效率要高。 （6）均載機(jī)構(gòu)應(yīng)具有一定的緩沖和減振性能，至少不應(yīng)增加行星齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)和噪 聲。 在本設(shè)計(jì)中采用了中心輪浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)輪通過(guò)雙齒或單齒式聯(lián)軸器與高速軸相 聯(lián)實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)（如圖 2-2 所示） ，前者既能使行星輪間載荷分布均衡，又能使嚙合齒面沿 齒寛方向的載荷分布得到改善；而后者在使行星輪間載荷均衡過(guò)程，只能使太陽(yáng)輪軸線(xiàn) 偏斜，從而使載荷沿齒寛方向分布不均勻，降低了傳動(dòng)承載能力。這種浮動(dòng)方法，因?yàn)?太陽(yáng)輪重量小，浮動(dòng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，便于安裝，應(yīng)用廣泛。 根據(jù) 2K-H（A）型行星傳動(dòng)的工作特點(diǎn)、傳遞扭矩的大小和轉(zhuǎn)速的高低等情況對(duì)其進(jìn) 行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先應(yīng)該確定太陽(yáng)輪 a 的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗闹睆?d 較小，所以輪 a 應(yīng) 該采用軸齒輪的結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵谠撛O(shè)計(jì)中采用了中心輪浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)因此它的軸與浮動(dòng)齒輪 聯(lián)軸器的外齒半聯(lián)軸套制成一體或連接，且按該行星傳動(dòng)的扭矩初步估算輸入軸的直 徑 da，同時(shí)進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了便于軸上零件的拆裝，通常將軸制成階梯形?？傊?滿(mǎn)足使用要求的情況下，軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以便于加工制造(詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì) 算)。 內(nèi)齒輪做成環(huán)形齒圈，在該設(shè)計(jì)中內(nèi)齒輪是用鍵在圓周方向上實(shí)現(xiàn)固定的。 行星輪通過(guò)兩個(gè)軸承來(lái)支撐，行星輪與行星軸作為一體，軸承選圓柱滾子軸承。 圖 2-2 齒輪聯(lián)軸器 全套圖紙加扣 3012250582 14 行星架的結(jié)構(gòu)選用了剛性比較好的雙側(cè)板裝配式結(jié)構(gòu)，與輸出軸法蘭聯(lián)接，為保證 行星架與輸出軸的同軸度，行星架時(shí)應(yīng)與輸出軸配做，并且用兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置得銷(xiāo)定位。 行星架靠近輸入軸的一端采用一個(gè)向心球軸承支撐在箱體上。 轉(zhuǎn)臂上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線(xiàn)的中心距極限偏差 fa 可按公式（9-1） （見(jiàn)參考文獻(xiàn) 2）計(jì)算?，F(xiàn)已知嚙合中心距 a=67.5mm，則 mm a fa0368 . 0 1000 83 （2-20） 取 mfa 5 . 32 相對(duì)偏差m a 24 1000 5 . 4-3 各行星輪軸孔的孔距相對(duì)偏差的 1/2,即轉(zhuǎn)臂的偏心誤差 1 mex122/ 1 全套圖紙加扣 3012250582 15 在對(duì)所設(shè)計(jì)的行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了其嚙合參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算，驗(yàn)算其裝配條件， 且進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，繪制該行星齒輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖（即裝配圖） ，如上。 2.1.62.1.6 減速器的潤(rùn)滑和密封減速器的潤(rùn)滑和密封 （1）齒輪采用油池潤(rùn)滑，常溫條件下潤(rùn)滑油的粘度按表 7-2-81 選用（見(jiàn)參考文獻(xiàn)8） 。 （2）軸承采用飛濺潤(rùn)滑，但每當(dāng)拆洗重裝時(shí)，應(yīng)注入適量的（約占軸承空間體積 1/3） 鈣鈉基潤(rùn)滑脂。 （3）減速器的密封，減速器的剖分面，陷入式端蓋四周和視孔蓋等處應(yīng)涂以密封膠。 2.1.7 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算 （1）校核其齒面接觸強(qiáng)度 確定使用系數(shù) KA 1 查表 6-7（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 KA=1.1(工作機(jī)均勻平穩(wěn)，原動(dòng)機(jī)輕微沖擊的情況下)如帶式輸送機(jī)， 全套圖紙加扣 3012250582 16 確定動(dòng)載荷系數(shù) KV 2 取功率 P=11.4KW, n=640min/r （2-21） min/51.118 4 . 41 640 1 r p n n a x min/49.521rnn xa 為轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速 x n 已知 d1=50mm,有公式（6-57） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 （2-22） smsm nnd v x x /36 . 1 / 19100 11 為小齒輪轉(zhuǎn)速 1 n 計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù) kv由公式（6-58） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 （2-23） B X v VA A k 200 取傳動(dòng)精度系數(shù)為 7 即 c=7， B=025(7-5)0.667=0.817 A=50+56(1-B)=60.248 所以 kv=1.218. 齒向載荷分布系數(shù) 3 FH KK , 因?yàn)樵?2K-H 行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于 1，所以 。1 fh kk 齒間載荷分配系數(shù) 4 FH KK, 查表 6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 1 . 1 FH KK 行星輪間載荷分配不均勻系數(shù) 5 FPHP KK, 查圖 7-19（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）取 精度等級(jí) 7，硬齒面 全套圖紙加扣 3012250582 17 3 . 1 HP K 由公式 7-12 得（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）取 45. 1) 13 . 1 (5 . 11 FP k 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 6 H Z 查圖 6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 05 . 2 H Z 彈性系數(shù) 7 E Z 查表 6-10（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）鋼-鋼 得 2 / 8 . 189mmNZE 重合度系數(shù) 8 Z 已知 a-c 副 ,b-c 副62 . 1 1 53 . 1 2 89 . 0 3 4 )( 1 Zca 91 . 0 3 4 )( 2 Zbc 螺旋角系數(shù) 9 Z 1cos Z （1）試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 10 limH 查圖 6-14（a） （見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 2 lim 1300Nmm H （2）最小安全系數(shù) minmin,FH SS 查表 6-11（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 6 . 1,25 . 1 minFmin SSH 全套圖紙加扣 3012250582 18 （3）接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) NT Z a-c：用表 6-13（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 （2-24） 9 1 10096 . 1 )(60tnnnN pxaL 查表 6-12（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 （2-25）89 . 0 ) 102 ( 0191 . 0 1 6 1 L NTI N Z 8 12 1015. 2/ pLL unNN 91 . 0 102 0191 . 0 2 6 2 L NT N Z c-b：77 . 2 c b z z u 8 2 1049 . 2 )(60 ptxbL nnnN 8 2 1 1024 . 2 p L L n uN N 由表 6-12（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 91 . 0 102 0191 . 0 1 6 1 L NT N Z 91 . 0 102 0191 . 0 2 6 2 L NT N Z 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) 11 RVL ZZZ, 查圖 6-17（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）取; 1 L Z 查圖 6-18（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）取;94 . 0 V Z 查圖 6-19（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）取;95 . 0 R Z 齒面硬化系數(shù) 12 W Z 全套圖紙加扣 3012250582 19 給定硬度為 45-56HRC,取=1.0； W Z 尺寸系數(shù) 13 X Z 查表 6-15（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得=1.05 X Z a-c 副：許用接觸應(yīng)力 HP 由公式（6-54）見(jiàn)參考文獻(xiàn)2 （2-26） 6 . 849 lim lim XWRVLNT H H HP ZZZZZZ S 齒面接觸應(yīng)力由公式（6-53）見(jiàn)參考文獻(xiàn)2 H （2-27） 4 . 536 1 1 0 u u bd Ft ZZZZ EHH 齒寬 b 為 30mm 由公式（6-51）見(jiàn)參考文獻(xiàn)2 2 . 743 1101 HPHHUAHH KKKKK ,a-c 副滿(mǎn)足齒面接觸強(qiáng)度的要求。 HPH c-b 副：許用接觸應(yīng)力 HP 07.859 lim lim XWRVLNT H H HP ZZZZZZ S 齒面接觸應(yīng)力 H （u 為傳動(dòng)比）18.508 1 1 0 u u bd Ft ZZZZ EHH 4 . 703 1101 HPHHUAHH KKKKK ,c-b 副滿(mǎn)足齒面接觸強(qiáng)度的要求。 HPH （2）校核其齒跟彎曲強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的切向力 Ft，使用系數(shù) KA和動(dòng)載荷系數(shù) KV與接觸強(qiáng)度計(jì)算相同， 1 全套圖紙加扣 3012250582 20 即;218 . 1 , 1 . 1 VA KK 齒向載荷分布系數(shù) 2 F K =1; F K 齒間載荷分配系數(shù) 3 F K 查表 6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 1 . 1 F K 齒形系數(shù) 4 Fa Y 查圖 6-22（見(jiàn)參考文獻(xiàn)2）得 053 . 2 Fa