螺旋輸送機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、模具設(shè)計(jì)與制造自考本科模具設(shè)計(jì)與制造自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題題 目目: : 螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 準(zhǔn)考證號(hào)：準(zhǔn)考證號(hào)： 080112200466080112200466 材 料 目 錄序號(hào)序號(hào)名名 稱稱數(shù)量數(shù)量備備 注注1畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告12畢業(yè)設(shè)計(jì)13畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表1起止日期：起止日期： 20122012 年年 11 月月 18 日日 至至 2012 年年 12 月月 20 日日 I摘摘 要要根據(jù)我對(duì)日常生活的觀察，以及在大學(xué)階段的各個(gè)實(shí)習(xí)，最后選定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。其原理為：當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋軸回轉(zhuǎn)時(shí)，加入槽內(nèi)的物料由于自重的作用，不能螺旋葉面旋轉(zhuǎn)，

2、但受著螺旋的軸向推力的作用，向著一個(gè)方向推進(jìn)到卸料口處，物料被卸出，從而達(dá)到輸送物料的目的。本輸送機(jī)傳動(dòng)裝置采用 NGW型行星齒輪減速器傳動(dòng)，NGW 型行星齒輪減速器具有體積小、質(zhì)量小、傳動(dòng)比大、承載能力大，以及傳動(dòng)平穩(wěn)和效率高等優(yōu)點(diǎn)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是NGW 型行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)。首先通過(guò)確定其傳動(dòng)比，再到配齒計(jì)算，再確定 NGW 型行星齒輪減速器各個(gè)齒輪的尺寸及嚙合參數(shù)，最后是行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及均載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì) NGW 型行星齒輪減速器的各個(gè)部分以及其設(shè)計(jì)過(guò)程都有了更加深入的理解。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：機(jī)螺旋輸送機(jī) NGW 型行星齒輪減速器 均載機(jī)構(gòu) IIAbstract

3、According to my observation of daily life, as well as the various internship at the university stage, the final design selected topics for graduate - spiral conveyer design. Its principles are : When electric motors driven screw axis rotation, the inside of the materials themselves as role-not screw

4、 leaf surface, but once the spiral must thrust role toward a direction to the mouth of the discharge Office of materials being discharged to reach carrier materials. The aircraft carrier transmission devices used NGW-planetary gear reducer transmission, NGW-planetary gear reducer with small size, qu

5、ality small, transmission than large, large carrying capacity and a smooth and efficient transmission of higher advantages. The graduate design major design type planetary gear reducer is -NGW design. First, by defining its velocity ratio, and then to calculate the allocation of teeth, to determine

6、the type of planetary gear reducer NGW various gear and mesh size parameters, planetary transmission is the final design and structure are reflected in the design of institutions. Through this design, I have a deeper understanding to NGW-planetary gear reducer and parts of the design process .Keywor

7、d：Spiral conveyer， NGW-planetary gear reducer，Balanced load institution 河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)I目錄前言 .1第一章 行星齒輪傳動(dòng)概論 .21.1 行星齒輪傳動(dòng)的定義、符號(hào)及其特點(diǎn) .21.2 行星齒輪傳動(dòng)的符號(hào) .21.3 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) .32 行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算 .42.1 行星齒輪傳動(dòng)中分配各輪齒數(shù)應(yīng)滿足的條件 .42.1.1 傳動(dòng)比條件.42.1.2 鄰接條件.42.1.3 同心條件.52.1.4 安裝條件.52.1.5 2Z-X(A)型行星傳動(dòng).73 行星齒輪傳動(dòng)的幾何

8、尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算 .103.1 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù).104 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算 .134.1 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析 .134.1.1 行星齒輪傳動(dòng).144.2 行星輪支承上和基本構(gòu)件軸上的作用力 .154.2.1 行星輪軸承上的作用力.154.3 齒輪、軸和軸承的強(qiáng)度校核.164.3.1 齒輪的校核.164.3.2 軸的校核.164.3.3 軸承的校核.175 行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu) .185.1 行星輪間載荷分布不均勻性分析 .185.2 行星輪間載荷分布均勻的措施 .205.2.1 基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu).216 行星減速器的箱體設(shè)計(jì) .246.1 箱體的結(jié)構(gòu)及各

9、個(gè)尺寸的計(jì)算數(shù)值如下： .246.2.1 行星齒輪減速器的潤(rùn)滑特點(diǎn)及潤(rùn)滑劑的作用.24河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)II6.2.2 行星齒輪減速器的潤(rùn)滑方式.256.2.3 行星齒輪減速器齒輪潤(rùn)滑油的使用要求.266.3 附件的選取 .266.4 軸承、鍵及聯(lián)軸器的選取 .266.4.1 軸承的選取.266.4.2 聯(lián)軸器及鍵的選取.277 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .287.1 GX 螺旋輸送機(jī)各零部件構(gòu)造分述如下： .287.1.1 螺旋.287.1.2 頭節(jié)裝置與尾節(jié)裝置的結(jié)構(gòu).307.1.3 機(jī)槽（機(jī)殼）.307.2 GX 型螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn) .317

10、.2.1 螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用范圍.317.2.2 螺旋輸送機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn).317.3 螺旋輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)計(jì)算 .318 結(jié)論.339 致謝.3410 參考文獻(xiàn) .35河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1前言前言GX 型螺旋輸送機(jī)是工農(nóng)業(yè)各部門(mén)機(jī)械化運(yùn)輸工作的主要機(jī)組，可使運(yùn)輸工作減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，應(yīng)用范圍很廣泛。適用于輸送粉狀、粒狀及小塊物料：如煤粉、水泥、礦沙、爐灰、石灰、化肥、蘇打、食鹽、砂糖、谷物、淀粉、棉子、麥芽、飼料、飼料、鋸木宵等，因此在水泥廠、化肥廠、化工廠、鐵廠、礦山、糖廠、造紙廠、維尼龍廠、飼料公司、水利工場(chǎng)使用較多。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、面積

11、小、操作安全方便、在運(yùn)輸過(guò)程中能與外界隔離，是一種封閉的運(yùn)輸設(shè)備，它不僅可以水平運(yùn)輸，而且可以傾斜運(yùn)輸。螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)部分采用行星齒輪傳動(dòng)。行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已被人們用來(lái)代替普通齒輪傳動(dòng)。而作為各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對(duì)于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳功效率高的輸送設(shè)備、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動(dòng)裝置以及需要差速器的汽車(chē)和坦克等車(chē)輛的齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?？傊行驱X輪傳動(dòng)具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高(類型選用得當(dāng))等優(yōu)點(diǎn)。因此，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、輕工機(jī)械、石油

12、化工機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)、坦克、火炮、飛機(jī)、輪船、儀器和儀表等各個(gè)方面。行星傳動(dòng)不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)裝置上也獲得了應(yīng)用。它幾乎可通用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日新月異的發(fā)展，螺旋輸送機(jī)作為重要的輸送設(shè)備，在祖國(guó)建設(shè)的各個(gè)角落都發(fā)揮著巨大的作用。河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2第一章第一章 行星齒輪傳動(dòng)概論行星齒輪傳動(dòng)概論1.11.1 行星齒輪傳動(dòng)的定義、符號(hào)及其特點(diǎn)行星齒輪傳動(dòng)的定義、符號(hào)及其特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)在各種機(jī)器和機(jī)械設(shè)備中已獲得了較廣泛的應(yīng)用。例如，起重機(jī)械、工程機(jī)械

13、、冶金機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)、火炮、船舶利儀器、儀表中均采用了齒輪傳動(dòng)。在上述各種機(jī)器設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)裝置中，為了減速、增速和變速等特殊用途，經(jīng)常采用一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，在機(jī)械原理中，便將上述的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)稱之為輪系。在齒輪系中，既能自轉(zhuǎn)又能公轉(zhuǎn)的輪系稱為行星齒輪系。1.21.2 行星齒輪傳動(dòng)的符號(hào)行星齒輪傳動(dòng)的符號(hào) 在行星齒輪傳動(dòng)中較常用的符號(hào)如下。 n轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量的角速度，rmin 。角速度，以每秒弧度來(lái)衡量的角速度，rads。齒輪 a 的轉(zhuǎn)速，rmin 。an一一內(nèi)齒輪 b 的轉(zhuǎn)速，rmin。bn轉(zhuǎn)臂 x 的轉(zhuǎn)速，rmin。xn

14、行星輪 c 的轉(zhuǎn)速，rmin。cna 輪輸入，b 輪輸出的傳動(dòng)比，即 =abiabibazz在行星齒輪傳動(dòng)中，構(gòu)件 A 相對(duì)于構(gòu)件 c 的相對(duì)轉(zhuǎn)速與構(gòu)件 B 相對(duì)構(gòu)件 CCABi的相對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即 =CABiACBCnnnn在行星齒輪傳動(dòng)中，中心輪 a 相對(duì)于轉(zhuǎn)臂 x 的相對(duì)轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒輪 b 相對(duì)于xabi轉(zhuǎn)臂 x 的相對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即 =xabiaxbxnnnn河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)31.31.3 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)行星齒輪傳動(dòng)的主要持點(diǎn)如下。(1) 體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動(dòng)具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式

15、的傳動(dòng)以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。(2) 傳動(dòng)效率高 由于行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，即它具有數(shù)個(gè)勻稱分布的行星輪使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動(dòng)效率的作用。(3) 傳動(dòng)比較大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動(dòng)的類型及配兩方案，便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動(dòng)比。 (4) 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng) 由于采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周?chē)?，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時(shí)，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng)，工作較可靠。行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)

16、是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難些。但隨著人們對(duì)行星傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)一步深人地了解和掌握以及對(duì)國(guó)外行星傳動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收，從而使其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時(shí)生產(chǎn)工藝水平也不斷提高。因此，對(duì)于它的制造安裝問(wèn)題，目前巳不再視為一件什么困難的事情。實(shí)踐表明，在具有中等技術(shù)水平的工廠里也是完全可以制造出較好的行星齒輪傳動(dòng)減速器。應(yīng)該指出，對(duì)于行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)者，不僅應(yīng)該了解其優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)該在自己的設(shè)計(jì)工作中，充分地發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，且把其缺點(diǎn)降低到最低的限度。從而設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的行星齒輪傳動(dòng)裝置。綜上，根據(jù)原始條件可以確定所需用的輸入功率為16.56.80.98 0.980.98 0.98

17、PPKW入至此，可以確定所用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào) Y160M-6可以確定本設(shè)計(jì)題目（螺旋輸送機(jī)）的傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)方案NGW 型 2Z-X（A） 。行星輪數(shù)。3pn 河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)42 2 行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算2.12.1 行星齒輪傳動(dòng)中分配各輪齒數(shù)應(yīng)滿足的條件行星齒輪傳動(dòng)中分配各輪齒數(shù)應(yīng)滿足的條件在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，根據(jù)給定的傳動(dòng)比 ip 來(lái)分配各輪的齒數(shù)，這就是人們研究行星齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要仟?jiǎng)?wù)之一。在確定行星齒輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿足與其裝配有關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還要考慮

18、到與其承載能力有關(guān)的其他條件。2.1.1 傳動(dòng)比條件在行星齒輪傳動(dòng)中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實(shí)現(xiàn)所給定的傳動(dòng)比的大小。例pi如，2zx(A)型行星傳動(dòng)，其各輪齒數(shù)與傳動(dòng)比的關(guān)系式為pi =1-=1+baxixabibazz可得=（-1）bzbaxiaz若令 Y=，則有azpi =Y-bzaz式中 給定的傳動(dòng)比且有=；pipibaxi Y系數(shù)，必須是個(gè)正整數(shù)； 中心輪 a 的齒數(shù)，一般，。azazminZ2.1.2 鄰接條件在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，為了進(jìn)行功率分流，而提高其承載能力，同時(shí)也是為了減少其結(jié)構(gòu)尺寸，使其結(jié)構(gòu)緊湊，如圖（2-1）經(jīng)常在太陽(yáng)輪 a 與內(nèi)齒輪 b(或 e)之間，均勻地、對(duì)稱地

19、設(shè)置幾個(gè)行星輪 c(或 d)。為了使各行星輪不產(chǎn)生相互碰撞，必須保證它們齒頂之間在其連心線上有一定的間隙即兩相鄰行星輪的頂圓半徑之和應(yīng)小于其中心距 L c ，即 2L c acr河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5 2acdsinacpan式中 、 分別為行星輪 c 的齒頂圓半徑和直徑；acracd行星輪個(gè)數(shù)；pn圖 2-1 鄰接條件a、c 齒輪嚙合副的中心距；aca L c相鄰兩個(gè)行星輪中心之間的距離。不等式(37)稱為行星齒輪傳動(dòng)的鄰接條件。間隙cL c的最小允許值acd取決于行且齒輪減速器的冷卻條件和嚙合傳動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑油攪動(dòng)損失。實(shí)際使用中，一般應(yīng)取間隙值c05m，m

20、 為齒輪的模數(shù)。在此應(yīng)該指出，鄰接條件與行星輪個(gè)數(shù)有關(guān)，的多少，應(yīng)受到其承載能力的pnpn限制。行星輪個(gè)數(shù)還應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)尺寸、均載條件和制造條件等因素。一般，在行pn星齒輪傳動(dòng)中大都采用3 個(gè)行輪。但是，當(dāng)需要進(jìn)一步提高其承載能力，減少行pn星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量時(shí)，在滿足上述鄰接條件的前提下允許采用3 個(gè)行星輪的配置；不過(guò)還必須采取合理的pn均載措施。2.1.3 同心條件 在此討論的同心條件只適用丁漸開(kāi)線圓柱齒輪的行星齒輪傳動(dòng)。所謂同心條件就是出中心輪 a、b(或 e)與行星輪 c(或 d)的所有嚙合齒輪副的實(shí)際中心距必須相等。河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6對(duì)

21、于 2ZX(A)型行星齒輪傳動(dòng)，其同心條件為 accbaa2.1.4 安裝條件在行星齒輪傳動(dòng)中，如果僅有一個(gè)行星輪，即1，只要滿足上述同心條件就pn保證能夠裝配。為了提高其承載能力，大多是采用幾個(gè)行星輪。同時(shí)，為了使嚙合時(shí)的徑向力相互抵消，通常，將幾個(gè)行星輪均勻地分布在行星傳動(dòng)的中心圓上。所以，對(duì)于具有1 個(gè)行星輪的行星齒輪傳動(dòng)除應(yīng)滿足同心條件和鄰接條件外；其各輪pn的齒數(shù)還必須滿足安裝條件。所謂安裝條件就是安裝在轉(zhuǎn)臂 x 上的個(gè)行星輪均勻地pn分布在中心輪的周?chē)鷷r(shí)，各輪齒數(shù)應(yīng)該滿足的條件。例如，對(duì)于 2ZX(A)型行星傳動(dòng)，個(gè)行星輪在兩個(gè)中心輪 a 和 b 之間要均勻分布，而且，每個(gè)行星輪

22、c 能同時(shí)與兩中pn心輪 n 和 b 相嚙合而沒(méi)有錯(cuò)位現(xiàn)象(見(jiàn)圖 22)。通常，在行星齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)個(gè)行星輪均勻分布時(shí)，每個(gè)中心角應(yīng)等直pn2pn線 O、O和 O分別為主軸線 O 與行星輪 l、行星輪 2 和行星輪 3 的軸線 O1、O2和 O3(轉(zhuǎn)臂 x 上的)的連線。為了繪圖方便起見(jiàn)，在此用圓弧來(lái)表示輪齒的形狀，故 2ZX(A)型傳功如圖 22 所示。對(duì)于具有單齒圈的行星輪，可用平面 Q 表示齒輪輪齒的對(duì)稱面。當(dāng)行星輪齒數(shù) Z c 為偶數(shù)時(shí)，該平而 Q 通過(guò)其齒槽的對(duì)稱線；當(dāng)行星輪齒數(shù) Z c 為奇數(shù)時(shí)，則它們分別與輪 b 的齒槽對(duì)稱線相重合。由此可見(jiàn)，若中心輪 a 和 b 的齒數(shù)和均是a

23、zbz的倍數(shù)時(shí)，該行星齒輪傳動(dòng)定能滿足裝配條件。pn在一般情況下，齒數(shù)和都不是的倍數(shù)。當(dāng)齒輪 a 和 b 的輪齒對(duì)稱線及行azbzpn星輪 1 的華而 Q1 與直線 O重合時(shí)，行星輪 2 的平面 Q 2 與直線 O的夾角為如果C轉(zhuǎn)臂 x 固定，當(dāng)中心輪 a 按逆時(shí)方向轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，則行星輪 2 按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)角，CC而內(nèi)齒輪 b 按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)角。 C當(dāng)個(gè)行星輪在中心輪周?chē)鶆蚍植紩r(shí)，則兩相鄰行星輪間的中心角為?，F(xiàn)pn2pn設(shè)已知中小輪 a 和 b 的節(jié)圓直徑和，其齒距為。在中心角內(nèi)，中adbdabppp2pn心輪 a 和 b 具有的弧長(zhǎng)分別為 河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢

24、業(yè)設(shè)計(jì)7 和 apdnbpdn對(duì)于弧長(zhǎng)，一般應(yīng)包含若干個(gè)整數(shù)倍的齒距 p 和一個(gè)剩余弧段()。apdnaap 同理，對(duì)于弧長(zhǎng)，也應(yīng)包含有若干個(gè)整數(shù)倍的齒距 p 和一個(gè)剩余弧段?？傻胋pdnbb 12()aabbabppzznccp 顯然，等式左邊等于整數(shù)。要使等式右邊也等于整數(shù)，其必要和充分的條件是aabb 公式表明：兩中心輪 a 和 b 的齒數(shù)和()應(yīng)為行星輪數(shù)的倍數(shù)，abzzpn就是 2ZX(A)型行星傳動(dòng)的安裝條件。圖 2-2 行星傳動(dòng)安裝條件河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)82.1.5 2Z-X(A)型行星傳動(dòng)據(jù) 2Z-X(A)型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式 1bp

25、azipz 式中P 是行星齒輪的特性參數(shù)。特性參數(shù)多與給定的傳動(dòng)比有關(guān)。p 值必須合理地選取。p 值太大或太小都是pi不合理的。如果 p 值太大，或許可能使得值很大；或使得值很小。通常，內(nèi)齒輪bzazb 的尺寸是受到減速器總體尺寸的限制。為了不過(guò)分地增大其外形尺寸，故值不能bz很大。而中心輪 a 的尺寸應(yīng)考慮到其齒數(shù)受到最少齒數(shù)的限制，以及齒輪轉(zhuǎn)azminzbz軸的直徑不能太小，故值不能很小。另外，p 值接近于 1 也是不允許的，因?yàn)檫@樣az會(huì)使得行星輪 c 的尺寸太小。一般，應(yīng)選取 p=38。則由式可得 (1)bpaziz 當(dāng)選定最小齒數(shù)時(shí)，就容易求得值。azbz 關(guān)于最小齒數(shù)、的選取，為了

26、盡可能地縮小 2ZX(A)型行星傳動(dòng)的徑向尺azbz寸、在滿足給定的傳動(dòng)比的條件下，中心輪 a 和行星輪 c 的尺寸應(yīng)盡可能地小。因pi此，應(yīng)該選用最少齒數(shù)，但實(shí)際上它受到輪齒根切和齒輪能否安裝軸承或能否安裝az到軸上去的限制。一般情況下，齒輪 a 的最少齒數(shù)的范圍為 1418；對(duì)于中小功率的行星傳動(dòng)，有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)行星減速器的外廓尺寸盡可能小的原則，在滿足輪齒彎曲強(qiáng)度的條件下，允許其輪齒產(chǎn)生輕微的根切；因此，對(duì)于角度變位傳動(dòng)(正傳動(dòng))，其最少齒數(shù)可選取為 1013 個(gè)。 應(yīng)該指出：在對(duì) b 輪齒數(shù)進(jìn)行圓整后，此時(shí)實(shí)際的 p 值與給定的 p 值稍有變bz化，但必須控制在其傳動(dòng)比誤差范圍內(nèi)。一般其

27、傳動(dòng)比誤差4。ppiiii 據(jù)同心條件可求得行星輪 c 的齒數(shù)為222pbacaizzzz 顯然，由上式所求得的適用于非變位的或高度變位的行星齒輪傳動(dòng)。如果采cz河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)9用角度變位的傳動(dòng)時(shí)，行星輪 c 的齒數(shù)應(yīng)按如下公式計(jì)算，即cz 2bacczzzz 當(dāng)()為偶數(shù)時(shí)，可取齒數(shù)修正量為1。此時(shí)，通過(guò)角度變位后，bazzaz既不增 大該行星傳動(dòng)的徑向尺寸，又可以改善傳動(dòng)性能。綜合上述公式則可得2ZX(A)型傳功的配齒比例關(guān)系式為2:(1):2ppabcaapaapiizzzczzizzn最后，校核其鄰接條件。根據(jù)給定的行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比的大小和

28、中心輪 api的齒數(shù)及行星輪個(gè)數(shù)，得 2ZX(A)型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比及其各輪齒數(shù)。azpnpi根據(jù)以上步驟可以確定其齒數(shù)及傳動(dòng)比如下： az 17、 67、 151、 9.88。czbzbaxi河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)103 3 行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算3.13.1 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)根據(jù)漸開(kāi)線及其傳動(dòng)性質(zhì)可知，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有五個(gè)：齒數(shù) z、模數(shù) m、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*ah*c齒形及幾何尺寸就完全確定了。齒數(shù) z齒輪整個(gè)圓

29、周上輪齒的總數(shù)。在嚙合齒輪副中，小齒輪和大齒輪分別用和表示。1z2z模數(shù) m分度圓上的齒距 p 與圓周率(無(wú)理數(shù))的比值，即 pm模數(shù) m 是齒輪的一個(gè)基本參數(shù)，其單位為 mm(毫米)。因齒距，若模數(shù) mpm增大，則齒輪的齒距 p 就增大；齒輪的輪齒及各部分尺寸均相應(yīng)地增大。為了齒輪的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)量等工作的標(biāo)準(zhǔn)化，模數(shù) m 的數(shù)值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。漸開(kāi)線圓柱齒輪模數(shù)可參見(jiàn) GB1357-1987。在此應(yīng)該指出，由于在齒輪的不同圓周上，其齒距不相同，故其模數(shù)也是不同的；只有分度圓上的模數(shù) m 是標(biāo)準(zhǔn)值。因齒輪分度圓的周長(zhǎng)為 ，即可得 ；兩式聯(lián)立可得齒輪的分度圓dzppdz直徑 dmz上式表示，當(dāng)給定

30、一個(gè)齒輪的模數(shù) m 和齒數(shù) z，齒輪的分度圓直徑就確定了。分度圓壓力角20，即該壓力角等于基準(zhǔn)齒形的齒形角。 因此，齒輪的分度圓應(yīng)當(dāng)定義為：齒輪上具有標(biāo)推模數(shù) m 和標(biāo)準(zhǔn)壓力角20的圓稱為分度圓。因?yàn)椋?，式中基圓直徑為/cosbddcosbdd漸開(kāi)線圓柱齒輪模數(shù)表河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)11第一系列第一系列1 11.251.251.51.52 22.52.53 34 4第二系列第二系列1.751.752.52.52.752.75(3.25)(3.25)3.53.53.753.75第一系列第一系列5 56 68 8101012121616第二系列第二系列4.54

31、.55.55.5(6.5)(6.5)7 79 9(11)(11)1414第一系列第一系列20202525323240405050第二系列第二系列18182222282836364545注：1.對(duì)斜齒輪是指法向模數(shù) m. 2.應(yīng)優(yōu)先采用第一系列，括號(hào)的模數(shù)可能不用。 由公式可見(jiàn)，當(dāng)齒輪的分度圓直徑 d 確定后，如果再規(guī)定漸開(kāi)線在分度圓上的壓力角的數(shù)值，則基圓直徑就確定了。而齒輪的漸開(kāi)線齒形僅取決于基圓的大小。bd 齒項(xiàng)高系數(shù)按 GBl3561988 規(guī)定：正常齒=1，短齒=080。*ah*ah*ah 頂隙系數(shù)按 GBl3571988 規(guī)定：正常齒025，短齒03。*c*c*c一對(duì)漸開(kāi)線圓柱直齒輪

32、的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù) m 相等，分度圓壓力角相等，即： 12mmm 12齒輪的模數(shù)的確定，由公式初算得 mm1133221lim22.32 2 2 2.112.11.71170.75 300AFFpFamdFT K KK YmKz 根據(jù)所設(shè)計(jì)的題目要求，選定模數(shù)。2.5mmm參數(shù) 齒輪副a-c(w)c-b(N)模數(shù) m2.52.5嚙合角 2020分度圓直徑 d5 .1675 .422211mzdmzd5 .3775 .16721dd齒頂高 ah5 . 221aahh375. 2)1 .1555. 71 (5 . 221mhhaa齒根高 fh125. 321ffhh125. 321ff

33、hh全齒高 h625. 521 hh125.6255.5hh河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)12齒頂圓直徑 ad5 .1725 .4721aadd75.3725 .17221aadd齒根圓直徑 fd25.16125.3621ffdd38425.16121ffdd基圓直徑 bd4 .1579 .3921bbdd7 .3544 .15721bbdd中心距 a105a105a河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)134 4 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)的受力分析及強(qiáng)度計(jì)算4.14.1 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析行星齒輪傳動(dòng)的受力分析為了計(jì)算輪齒上

34、的作用力，首先需要求得行星齒輪傳動(dòng)中輸入件所傳遞的額定轉(zhuǎn)矩。在已知原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)等)的名義功率 P 和同步轉(zhuǎn)速 n 的條件下，其輸入件所傳遞的轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算，即： （Nm）AT119550APTn式中 輸入件所傳遞的名義功率，kw；1p 輸入件的轉(zhuǎn)速，rmin。1n在行星齒輪傳動(dòng)中，該輸入轉(zhuǎn)矩通常應(yīng)取決于工作機(jī)所需的額定轉(zhuǎn)矩(或額定ATBT功率)。當(dāng)工作機(jī)在變負(fù)荷下上作時(shí)，該額定轉(zhuǎn)矩是指在較繁重的、連續(xù)的正常2PBT工作條件下使用的轉(zhuǎn)矩(或功率)，如起重機(jī)的最大起重量產(chǎn)生的力矩。在行星齒輪傳動(dòng)中，一個(gè)嚙合齒輪副的受力分析與計(jì)算與普通定軸齒輪傳動(dòng)是相同的。在圓柱齒輪傳動(dòng)中，若忽略齒面間的摩擦力

35、的影響，其法向作用力可分解為nF如下的三個(gè)分力，即：切向力 (N) 112000tTFd徑向力 (N) 軸向力 (N)tancostnrFFtanatFF法向力與切向力的關(guān)系式為nFtF （N） coscostnnFF對(duì)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，由于輪齒的螺旋角，法面壓力角，故其軸0n向力=0，則可得 ：切向力 (N) 徑向力 (N) aF112000tTFdtanrtFF法向力 (N)costnFF式中 嚙合齒輪副中小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm ；1T 斜齒輪分度圓上的螺旋角，()；河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)14 小齒輪分度圓直徑，mm；1d 分度圓壓力角，通常20。 4.

36、1.1 行星齒輪傳動(dòng)在行星齒輪傳動(dòng)中，由于其行星輪的數(shù)目通常大于 1，即l，且均勻?qū)ΨQ地pn分布于中心輪之間；所以，在 2Z-X 型行星傳動(dòng)中，各基本構(gòu)件(中心輪 a、b 和轉(zhuǎn)臂 x)對(duì)傳動(dòng)主軸上的軸承所作用的總徑向力等于零。因此，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在行星齒輪傳動(dòng)的受力分析圖中均未繪出各構(gòu)件的徑向力，且用一條垂直線表示一個(gè)構(gòu)件，同時(shí)用rF符號(hào) F 代表切向力。為了分析各構(gòu)件所受的切向力 F，現(xiàn)提示如下三點(diǎn)。tF(1) 在轉(zhuǎn)矩的作用下，行星齒輪傳動(dòng)中各構(gòu)件均處于平衡狀態(tài)，因此，構(gòu)件間的作用力應(yīng)等于反作用力。(2) 如果在某一構(gòu)件上作用有三個(gè)平行力，則中間的力與兩邊的力的方向應(yīng)相反。(3) 為了求得構(gòu)

37、件上兩個(gè)平行力的比值，則應(yīng)研究它們對(duì)第三個(gè)力的作用點(diǎn)的力矩。在 2Z-X（A）型行星齒輪傳動(dòng)中，其受力分析圖是由運(yùn)動(dòng)的輸入件開(kāi)始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。對(duì)于直齒圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力 F，如圖 41 所示。由于在輸入件中心輪 a 上受有個(gè)行星輪 c 同時(shí)施加的作用pn力和輸入轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)行星輪數(shù)目2 時(shí)，各個(gè)行星輪上的載荷均勻(或采caFATpn用載荷分配不均勻系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償)，因此，只需要分析和計(jì)算其中的一套即可。在Pk此首先應(yīng)計(jì)算輸入件中心輪 a 在每一套中(即在每個(gè)功率分流上)所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為 1119550appTPTnn n式中 中心輪 a 所傳遞的轉(zhuǎn)

38、矩，Nm；aT行星輪數(shù)目。pn按照上述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪 c 作用于中心輪 a 的切向力為 1116.89550955022.32970 3appTPTN mnn n河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)15 20001050.17acapaTFNn d 1050.17accaFFN 1050.17bcacFFN 22100.34xcacFFN 3 105 2100.34661.607xp xcxTn r FN m 1050.17cbbcFFN 594.662000bbpcbdTn FN m 圖 4-1 2Z-X（A）型受力分析4.24.2 行星輪支承上和基本

39、構(gòu)件軸上的作用力行星輪支承上和基本構(gòu)件軸上的作用力4.2.1 行星輪軸承上的作用力在行星齒輪傳動(dòng)中，對(duì)于各種不同的傳動(dòng)類型，其行星輪上所受的作用力也是不相同的。圓柱中心輪與行星輪相嚙合時(shí)，行星輪上的切向力可按如下公式計(jì)算，icF即 （N）2000iicpiTFn d例如，在 2ZX(A)型行星齒輪傳動(dòng)中，中心輪 a 作用于行星輪 c 上的切向力acF計(jì)算，即 （N）2000aacpaTFn d對(duì)于鋼制行星輪 c，其材料密度；行星輪的相對(duì)體積637.8 10/kg mm河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)16 24xccdVb將和的關(guān)系式代入公式，則可得 2ZX(A)型傳動(dòng)行

40、星輪的離心力為xcVLF 11226.37 10Lcx xFd bn r式中 行星輪 c 的分度圓直徑，mm；cd b行星輪的寬度，mm； 行星輪的折算系數(shù)相對(duì)于轉(zhuǎn)臂 x 轉(zhuǎn)動(dòng)的行星輪及其軸承的質(zhì)量直徑為 、寬度為 b 的實(shí)心鋼制圓柱體質(zhì)量之比值的系數(shù)。cd當(dāng)滾動(dòng)軸承安裝在行星輪內(nèi)時(shí)，；當(dāng)滾動(dòng)軸承安裝轉(zhuǎn)臂 x 內(nèi)時(shí)，0.5 0.7 。11.34.34.3 齒輪、軸和軸承的強(qiáng)度校核齒輪、軸和軸承的強(qiáng)度校核4.3.1 齒輪的校核對(duì)于外嚙合的齒輪副 a-c、內(nèi)嚙合的齒輪副 c-b 應(yīng)采用按齒面接觸強(qiáng)度校核。1111tHaHEAUHHHPFZ Z Z ZK K KKKd b 1050.174.940.

41、8 2.38 189.1 11 1.2 1 1.1 1.132 42.53.94 2423.8/N mm同理，可以計(jì)算得 2302.26/HcN mm 295.6/HbN mm 許用接觸用力 limminHHpNTLVRWXHZZ Z Z Z ZS 27501.0 0.85 1.05 1.0669.375/1.0N mm 至此可知， ，各個(gè)齒輪的強(qiáng)度足夠。HHp4.3.2 軸的校核根據(jù)我所選擇的傳動(dòng)方案2Z-X（A）型的行星減速器，減速器采用中心輪 a 浮河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)17動(dòng)，軸只受扭矩的作用，而不受彎矩（即不受軸向力和徑向力） 。故可按扭矩強(qiáng)度條件進(jìn)

42、行校核。 333322.32 3 1066.96 105.230.20.2 40TaTTMPWd 入同理，可以計(jì)算得 25.6TaMP出根據(jù)已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查標(biāo)準(zhǔn)得許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 40，因、，故安全。TaMPT入T出T4.3.3 軸承的校核 根據(jù)以上的計(jì)算數(shù)據(jù)，可知 =1050.17N caPcxP2100NxcP2100N =970r/min =100r/min =125r/minn入n出n行 預(yù)期計(jì)算壽命 20000hLh 則 軸承的校核可有下式計(jì)算得 3666060 970 200001050.1711.0525.51010hcarnLCPKNCKN入366606

43、0 100 20000210010.35857.81010hcxrnLCPKNCKN出 故 所選3.33666060 125 2000021009.5861221010hxcrnLCPKNCKN 行用的軸承符合要求。河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)185 5 行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)5.15.1 行星輪間載荷分布不均勻性分析行星輪間載荷分布不均勻性分析 行星輪間載荷分布均勻(或稱載荷均衡)，就是指輸入的中心輪傳遞結(jié)各行星輪的嚙合作用力的大小相等。例如，在圖 51 所示的 2ZX(A)型行星傳動(dòng)，設(shè)中心輪 a上輸入一個(gè)轉(zhuǎn)矩，在理想的制造精度和剛度的條件

44、下，中心輪 a 上的輪齒就會(huì)與aT個(gè)行星輪 c 上的輪齒相接觸(嚙合)，則各行星輪、和(=3)對(duì)中心輪 a 的pn1c2c3cpn法向作用力、和的大小是相等的?，F(xiàn)取中心輪 a 為受力對(duì)象，法向作用力1c nF2c nF3c nF、和組成為一個(gè)等邊的力三角形見(jiàn)圖 51(b)1c nF2c nF3c nF圖 5-1 行星輪間的載荷分布即各行星輪作用于中心輪 a 上的力的主矢為零+0；而其主矩的1c nF2c nF3c nF大小則等于轉(zhuǎn)矩。因此，中心輪 a 可達(dá)到無(wú)徑向載荷地傳遞轉(zhuǎn)矩。但是，在沒(méi)有采aT取任何均載措施的情況下，實(shí)際上行星輪間的載荷分布是不均勻的；即使采用了某種均載機(jī)構(gòu)，在行星齒輪傳動(dòng)

45、工作的過(guò)程中，行星輪問(wèn)的載荷分布也并非完全是均衡的。行星輪間載荷分布不均衡的原因，可以大致分為由齒輪本身的各種制造誤差，軸承、轉(zhuǎn)臂和齒輪箱體等的制造和安裝誤差兩部分所組成的。而行星齒輪傳動(dòng)零件的制造誤差將使輪齒工作齒廓間形成間隙或過(guò)盈。各基本構(gòu)件和行星輪軸線的位移，及各齒輪的運(yùn)動(dòng)誤差，例如，中心輪軸線的位移，軸承軸線或內(nèi)齒輪與箱體配合的徑向位移和轉(zhuǎn)臂上安裝行星輪的心軸孔的位移，以及雙聯(lián)行星輪工作齒形的相對(duì)位移，中心輪a、b 的運(yùn)動(dòng)誤差和行星輪與中心輪嚙合的運(yùn)動(dòng)誤差等，將形成中心輪與行星輪嚙合時(shí)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)19的間隙或過(guò)盈。由于上述這些行星輪與中心輪嚙

46、合時(shí)的總間隙或過(guò)盈的存在，當(dāng)中心輪 a 或 b 和轉(zhuǎn)臂 x 的軸線都不能自由偏移而實(shí)現(xiàn)自由調(diào)整時(shí)，就可能出現(xiàn)中心輪 a 或b 僅與一個(gè)行星輪接觸的情況，何中心輪與其余行星輪的嚙合處就會(huì)產(chǎn)生間隙、2(見(jiàn)圖 52)。3n在輸入轉(zhuǎn)矩的作用下，由于齒輪、軸和軸承等零件的變形，而使齒輪 a 旋轉(zhuǎn)某aT一角度，如果弧線的數(shù)值小于齒輪最小側(cè)隙的數(shù)值，即；aaarminaar 圖 5-2 未采取均載措施的嚙合情況那么，其所有的載荷(切向力)就全都由一個(gè)與中心輪 a 相接觸的行星2ataTFd輪傳遞，即。1cmaxttFF 當(dāng)行星輪間的裁荷分布均勻時(shí)，中心輪 a 與每個(gè)行星輪嚙合處的平均切向力為 2000tat

47、KpppaFTFnn d式中 中心輪 a 與各行星輪嚙合處的切向力之和，N；tF 行星輪數(shù)，一般，取24；pnpn Ta中心輪 a 輸入的轉(zhuǎn)矩，Nm； 中心輪 a 的分度圓直徑，mm 。ad當(dāng)行星輪間載荷分布不均勻時(shí)，其行星輪上所受的最大裁荷與各行星輪所受maxtF的平均載荷的比值，稱為行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)；即行星輪間載荷分布tKpFpK不均勻系數(shù)為 河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)20 max2000paptan dKFT在計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)的齒輪強(qiáng)度時(shí)應(yīng)按行星輪上所受的最大載荷來(lái)進(jìn)行可maxtF得最大載荷的計(jì)算公式為 =maxtF2000papaK Tn d顯然

48、，當(dāng)所有的載荷全都由一個(gè)行星輪承受，即時(shí)，由公式可tFmaxtFtF得，其載荷分布小均勻系數(shù)為即此時(shí)其載荷分布不均勻系數(shù)等于行星輪個(gè)數(shù)。pKpn在理想的均載情況下，所有的載荷由個(gè)行星輪承受，即各行星輪間的載tFpn荷均勻分布；其平均切向力為。仿上，則可得其載荷分配不均勻2000tatKpppaFTFnn d系數(shù)為 =1pK所以，在行星齒輪傳動(dòng)中，其行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)的數(shù)值范圍為 1pK。ppKn5.25.2 行星輪間載荷分布均勻的措施行星輪間載荷分布均勻的措施為了使行星輪問(wèn)載荷分布均勻，有多種多樣的均載方法。對(duì)于主要靠機(jī)械的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱為機(jī)械均載系統(tǒng))，其結(jié)構(gòu)類型可分為如

49、下兩種。(1) 靜定系統(tǒng) 該機(jī)械系統(tǒng)的均載原理是通過(guò)系統(tǒng)中附加的自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的。采用基本構(gòu)件自動(dòng)調(diào)位的均載機(jī)構(gòu)是屬于靜定系統(tǒng)。當(dāng)行星輪間的載菏不均衡時(shí)，構(gòu)件按照所受到的作用力的不同情況，可在其自由度的范圍內(nèi)相應(yīng)地進(jìn)行自動(dòng)調(diào)位荷分布均勻。較常見(jiàn)的靜定均載系統(tǒng)有如下兩種組成方案。具有浮動(dòng)基本構(gòu)件的系統(tǒng)。所謂“浮動(dòng)基本構(gòu)件” ，就是指某個(gè)基本構(gòu)件沒(méi)有徑向的支承，則稱它為浮動(dòng)基本構(gòu)件。例如，采用中心輪 a 或內(nèi)齒輪 b、e 為浮動(dòng)構(gòu)件的三行星輪系統(tǒng)。該系統(tǒng)如圖 53 由于該均載機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均載效果好等優(yōu)點(diǎn)，故它已獲得了較廣泛的應(yīng)用。2)全部構(gòu)件都是剛性連接的，而行星輪在工作過(guò)程中可以進(jìn)行自動(dòng)

50、調(diào)位的杠桿系河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)21統(tǒng)。例如，采用杠桿聯(lián)動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，使24 個(gè)行星輪浮動(dòng)，即行星輪可以自動(dòng)pn調(diào)整位量，以實(shí)現(xiàn)行星輪間載荷分布均勻。(2) 靜不定系統(tǒng) 較常見(jiàn)的靜不定系統(tǒng)有下列兩種組成方案。 完全剛性構(gòu)件的均載系統(tǒng)。這種系統(tǒng)完全依靠構(gòu)件的高精度，即使其零件的制造和裝配誤差很小來(lái)保證獲得均載的效果。但采用這種均載方法將使得行星齒輪傳動(dòng)的制造和裝配變得非常困難和復(fù)雜，且成本較高。因此，很少采用它。 采用彈性件的均載系統(tǒng)。這種均載方法是采用具有彈性的齒輪和彈性支承，在不均衡載荷的作用下，使彈性件產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形，以實(shí)現(xiàn)均載的機(jī)械系統(tǒng)。例如，將內(nèi)

51、齒輪制成薄壁殼體結(jié)構(gòu)，或用彈性件將內(nèi)齒輪連接在箱體上，以及采用具有彈性襯套或柔性銷軸的行星輪。5.2.1 基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)基本構(gòu)件浮動(dòng)常采用的方法是將構(gòu)件與可移式聯(lián)軸器(齒輪聯(lián)軸器和十字滑塊聯(lián)軸器等)相連接。在行星齒輪傳動(dòng)中只要有個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)就可以起到均載作用；若兩個(gè)基本構(gòu)件同時(shí)浮動(dòng)，則均載效果更好。 中心輪 a 浮動(dòng) 圖 53 所示為中心輪 a 浮動(dòng)的 2Zx(A)型行星傳動(dòng)。為了顯示清晰起見(jiàn)在圖 53(a)中仍用萬(wàn)向聯(lián)軸器來(lái)表示該均載機(jī)構(gòu)。實(shí)際上多用齒輪聯(lián)軸器(雙齒或單齒的)。中心輪 a 通過(guò)齒輪聯(lián)軸器與高速軸 I 相連接。當(dāng)輸入軸 I 上施加力矩 T a 時(shí)中心輪 a 與3 個(gè)行

52、星輪嚙合，各齒輪副的嚙合處便產(chǎn)生嚙合作用力pnFn1、Fn2 和 Fn3。各行星輪各軸心在圓周上是勻稱地布置的，由于齒輪聯(lián)軸器對(duì)中心輪 a 在徑向上的自動(dòng)補(bǔ)償作用，最終可使各嚙合作用力相等，且組成等邊的力三角形圖 53(b)；而各力形成的力矩與外力矩 Ta 平衡，即使各行星輪問(wèn)的載荷分布均勻。故在此情況下，其載荷分布不均勻系數(shù) X p 值等于 1。由于中心輪 a 的體積小、質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，浮動(dòng)靈活；與其連接的均載機(jī)構(gòu)較容易制造，且便于安裝，故使中心輪 a 浮動(dòng)的方法已獲得了較廣泛的應(yīng)用。尤其是當(dāng)行星輪數(shù)3，應(yīng)用于中、低速行星傳動(dòng)時(shí)，其均載效果更好。但當(dāng)3 和應(yīng)用pnpn于高速傳動(dòng)時(shí)，均載效果

53、不好，且噪聲大；故此時(shí)需采用其他均載機(jī)構(gòu)。河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)22圖 5-3 中心輪 a 浮動(dòng)的 2Z-X（A）型傳動(dòng)齒輪聯(lián)軸器是通過(guò)輪齒相互嚙合來(lái)傳遞扭矩的。由于它有較多的輪齒同時(shí)工作，所以，該聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大。其主要缺點(diǎn)是缺乏緩沖和吸振能力。若采用雙齒聯(lián)軸器作為均載機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖 54(a)，一般，其允許徑向位移為E=0.46.3mm，允許角位移；采用鼓形齒時(shí)，允許角位移。由此可見(jiàn)，303雙齒聯(lián)軸器允許被連接軸線間有一定的徑向位移和角位移，故其浮動(dòng)效果好。它不僅可使各行星輪間載荷分布均勻，且可使嚙合輪齒沿齒寬方向的載荷分布獲得改善。圖54(a)所示為采

54、用雙齒聯(lián)軸器使中心輪 a 浮動(dòng)的 2ZX(A)型行星傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。雙齒聯(lián)軸器的齒套長(zhǎng)度 L(見(jiàn)圖 55)可近似計(jì)算為 圖 5-4 用齒輪聯(lián)軸器浮動(dòng) 圖 5-5 聯(lián)軸器齒套長(zhǎng)度中心輪的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 計(jì)算簡(jiǎn)圖 max1tanEL式中 中心輪 a 的最大浮動(dòng)量，mm；maxE 聯(lián)軸器齒套允許的最大偏斜角。1 齒套的輪齒寬度 b 為河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)23 b13sd式中 聯(lián)軸器齒輪的分度圓直徑，mm。sd齒套內(nèi)、外齒的制造精度一放為 8 級(jí)。若采用單齒聯(lián)軸器作為均載機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖 54(b)，由于單齒聯(lián)軸器只能允許產(chǎn)生角位移，在一定的允許最大偏斜角值的條件下，與其連接的中心輪

55、a 的最大浮動(dòng)量1也是一定的。若它需要更大的浮動(dòng)量 E 值，則需要較長(zhǎng)的齒套長(zhǎng)度 L見(jiàn)圖 5maxE5(a)，這樣就會(huì)增大行星傳動(dòng)的軸向尺寸，因此，一般情況下，大多采用雙齒聯(lián)軸器的均載機(jī)構(gòu)。選擇采用中心輪 a 浮動(dòng)，并且采用雙齒聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的內(nèi)外嚙合齒輪的參數(shù)計(jì)算如下：內(nèi)齒套的厚度為五毫米，齒數(shù) 。3621 zz參數(shù) 齒輪副a-b(N) 模數(shù) m1.5嚙合角 20分度圓直徑 sd54542211mzdmzdss齒頂高 ah2 . 15 . 121aahh齒根高 fh8 . 1875. 121ffhh全齒高 h3375. 321hh齒頂圓直徑 ad6 .515721asasdd齒根圓直徑 fd

56、6 .5725.5021fsfsdd河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)246 6 行星減速器的箱體設(shè)計(jì)行星減速器的箱體設(shè)計(jì)6.16.1 箱體的結(jié)構(gòu)及各個(gè)尺寸的計(jì)算數(shù)值如下：箱體的結(jié)構(gòu)及各個(gè)尺寸的計(jì)算數(shù)值如下：（1）箱體的材料為 HT200，采用鑄造，機(jī)體的結(jié)構(gòu)采用臥式不剖分機(jī)體（2）尺寸系數(shù) 33 4002171.4710001000DBK 式中 D機(jī)體內(nèi)壁直徑 B機(jī)體寬度故 其值在 1.251.6 之間，壁厚大于 1013。根據(jù)實(shí)際情況取為 12mm。K 機(jī)體壁厚 =12mm 前機(jī)蓋厚度 110mm 后機(jī)蓋厚度 212mm 機(jī)體法蘭凸緣厚度 311.2515dmm 加強(qiáng)

57、筋厚度 412mm 加強(qiáng)筋斜度 2 機(jī)體和機(jī)蓋緊固螺栓直徑 112dmm 軸承端蓋螺栓直徑 210.810ddmm 地腳螺栓直徑 43.11216DdTmm 機(jī)體底座凸緣厚度 (11.5)24hdmm 地腳螺栓孔的位置 121.2(5 8)26(5 8)22cdmmcdmm6.26.2 行星齒輪減速器的潤(rùn)滑行星齒輪減速器的潤(rùn)滑6.2.1 行星齒輪減速器的潤(rùn)滑特點(diǎn)及潤(rùn)滑劑的作用潤(rùn)滑劑的主要作用是：減少摩擦與磨損，防止膠合；降低噪聲；吸收沖擊和振動(dòng)；防銹、抗腐蝕；散熱、冷卻、排出異物。要起到上述作用以保證齒輪傳動(dòng)裝置能正常的工作，就要求齒輪潤(rùn)滑劑具有合適河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考

58、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)25的粘度、較高的承載能力、良好的抗磨性、氧化安定性與熱氧化安全性、抗乳化性、抗泡沫性、防銹性和抗腐蝕性、流動(dòng)性好、凝點(diǎn)低和使用安全等性能。行星齒輪減速器與平行軸減速器相比具有很多特殊性：（1）行星齒輪減速器既有外嚙合傳功、又有內(nèi)嚙合傳動(dòng)，工作溫度隨工作制度等變化，因此，行星齒輪減速器要求潤(rùn)滑油在啟動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下具有良好的粘溫特性；（2）行星齒輪減速器由于體積小，散熱面積小，這就要求潤(rùn)滑油的極壓性能高，氧化安定性和熱穩(wěn)定性好；（3）行星齒輪減速器行星齒輪個(gè)數(shù)一般都在兩個(gè)以上，并且圍繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中要求潤(rùn)滑油只有良好的抗泡沫性；（4）要求潤(rùn)滑油對(duì)油封、油漆以及軸承保

59、持架材料具有良好的相容性。6.2.2 行星齒輪減速器的潤(rùn)滑方式行星齒輪減速器的潤(rùn)滑方式常采用油浴潤(rùn)滑和強(qiáng)制壓力噴油潤(rùn)滑兩種型式。噴油潤(rùn)滑比較可靠安全，也有利于散熱和冷卻。（1）油浴潤(rùn)滑 采用油浴潤(rùn)滑方式時(shí)以減速器箱體作為油箱，油位一般控制在浸入低速圾輸出轉(zhuǎn)架軸承最下面的滾珠(或滾柱)為宜。輸入級(jí)軸承的潤(rùn)滑采用在前機(jī)蓋上設(shè)置集油槽潤(rùn)滑。油浴潤(rùn)滑的行星齒輪減速器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要經(jīng)常檢查工作狀態(tài)油位，并能及時(shí)補(bǔ)充和定期更換潤(rùn)滑油。（2）循環(huán)強(qiáng)制噴油潤(rùn)滑 行星減速器循環(huán)噴油潤(rùn)滑有兩種形式，一種是以減速器箱體為油箱，另加一套潤(rùn)滑裝置；另一種是另外配置油箱和潤(rùn)滑裝置。這兩種型式的噴油潤(rùn)滑都是用油泵將油經(jīng)過(guò)

60、濾器、冷卻器后打入箱內(nèi)潤(rùn)滑齒輪和軸承。進(jìn)油管一般在的前機(jī)蓋和后機(jī)蓋分別設(shè)置，使?jié)櫥蛧娫谛行驱X輪和內(nèi)齒輪的嚙合處。在前機(jī)蓋上的進(jìn)油管上，在集油槽的上方打一個(gè) 35mm 的孔潤(rùn)滑前機(jī)蓋上的軸承，行星齒輪減速器回油管的高度不應(yīng)低于油浴潤(rùn)滑時(shí)的油位高度。行星齒輪減速器的潤(rùn)滑油流量應(yīng)按減速器內(nèi)各零件傳動(dòng)效率進(jìn)行熱平衡計(jì)算后得出，也可按下式進(jìn)行估算； (0.15 0.2)vqP(0.15 0.2)vqP式中 所需的大致流量(Lmin)；vq 一一傳動(dòng)功率(kw)。P河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)26油箱的儲(chǔ)油量應(yīng)滿足齒輪各嚙合點(diǎn)潤(rùn)滑、軸承潤(rùn)滑及散熱冷卻的需要。通常油箱儲(chǔ)油量可按

61、噴油流量乘以循環(huán)冷卻時(shí)間來(lái)計(jì)算，一般為 415min 。油箱的體積可按總油量的 1.11.2 倍適當(dāng)加大。當(dāng)環(huán)境溫度在 4以下，應(yīng)設(shè)加熱裝置，油箱溫度超過(guò)60，則需加冷卻裝置。6.2.3 行星齒輪減速器齒輪潤(rùn)滑油的使用要求（1）環(huán)境溫度一般情況下，行星齒輪減速器可在環(huán)境溫度40+50范圍條件下工作，環(huán)境的溫度定義為最接近行星齒輪減速器周?chē)髿獾臏囟取＃?）行星齒輪減速器油池內(nèi)油的極限溫度潤(rùn)滑油的溫度過(guò)高，會(huì)引起潤(rùn)滑油過(guò)早老化，縮短使用周期，甚至?xí)瘕X輪的失效。礦物基工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油的使用溫度最高上限為 95，合成型工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油的使用溫度最高上限為 10 7。當(dāng)潤(rùn)滑油超過(guò)上述規(guī)定的最高上限時(shí)，

62、許多潤(rùn)滑劑就失去了其穩(wěn)定性。行星齒輪減速器在低溫環(huán)境下工作，應(yīng)保證潤(rùn)滑油能自由循環(huán)流動(dòng)，并不引起過(guò)大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這時(shí)可選擇合適的低溫工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油(極溫工業(yè)齒輪油或極溫重負(fù)荷上業(yè)齒輪油)。所選潤(rùn)滑油的傾點(diǎn)至少要比預(yù)期的環(huán)境溫度最低值低 5以上。6.36.3 附件的選取附件的選取1潤(rùn)滑油選用工業(yè)閉式齒輪油 代號(hào)為 L-CKC320 GB5903-952螺塞選為 外六角螺塞 M JB/ZQ4450-8620 1.5 油圈 ZB70-62 （的皮封油圈）30 20030,20Dd 材料 皮封油圈 工業(yè)用革 螺塞 Q2353氈圈 60 氈圈 35 JB/ZQ4606-86 材料 半粗羊毛氈 4A 型吊

63、環(huán)螺釘 M12 GB825-885通氣塞 M30 26.46.4 軸承、鍵及聯(lián)軸器的選取軸承、鍵及聯(lián)軸器的選取6.4.1 軸承的選取懸臂輸入軸上的一對(duì)軸承，考慮其只受切向力，可選深溝球軸承 河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)27代號(hào)為 6207同理，行星架左右端所選的軸承分別如下：代號(hào)為 6220代號(hào)為 6019行星輪內(nèi)部所用的軸承，考慮行星輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有一定的偏斜，故選用調(diào)心滾子軸承代號(hào)為 22212C 6.4.2 聯(lián)軸器及鍵的選取電機(jī)軸和減速器之間選用的聯(lián)軸器型號(hào)HL3 GB 50148542 8430 82JAYA主動(dòng)端：J 型軸孔，A 型鍵槽，1142,84

64、dmm Lmm 從動(dòng)端：Y 型軸孔，A 型鍵槽，2130,82dmm Lmm減速器輸出軸和螺旋輸送機(jī)之間的聯(lián)軸器型號(hào)HL6 60 10780 107JAJA主動(dòng)端：J 型軸孔，A 型鍵槽，1160,107dmm Lmm從動(dòng)端：J 型軸孔，A 型鍵槽，2180,107dmm Lmm與之相應(yīng)的鍵分別為鍵 GB109679 鍵 鍵 鍵 12 7010 7016 10022 100減速器的輸出軸與行星架之間的鍵連接，其鍵的型號(hào)為鍵 16 90河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)287 7 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算7.17.1 GXGX 螺旋輸送機(jī)各零部件構(gòu)造分述如下

65、：螺旋輸送機(jī)各零部件構(gòu)造分述如下：7.1.1 螺旋螺旋由轉(zhuǎn)軸和裝在轉(zhuǎn)軸上的葉片組成。轉(zhuǎn)軸一般由實(shí)心鋼棒或空心鋼管（特厚鋼管）制成。實(shí)心軸與鋼管軸相比，在強(qiáng)度相同的情況下，鋼管軸比實(shí)心軸質(zhì)量小得多，而且鋼管軸相互之間的連接更加方便，節(jié)省材料，減輕運(yùn)輸機(jī)的質(zhì)量，因此轉(zhuǎn)軸普遍采用空心的。其直徑一般在 50100 毫米之間，為了便于制造及安裝，每根軸的長(zhǎng)度一般在 23 米之間。螺旋葉片是螺旋輸送機(jī)的承載件。螺旋輸送機(jī)按使用場(chǎng)合的要求的不同，螺旋葉片的型式有:實(shí)體式、帶式、齒行式、葉片式。如下圖所示：螺旋形狀圖 實(shí)體式帶式齒行式葉片式.a.b. c.d螺旋葉片是螺旋輸送機(jī)的承載件。GX 型螺旋機(jī)按使用場(chǎng)

66、合的不同，螺旋葉片的型式還可分為 S 制法及 D 制法兩種。（1） S 制法：帶有實(shí)體螺旋面的螺旋，其螺距等于螺旋直徑的 0.8 倍。（2） D 制法：帶有帶式螺旋面的螺旋，其螺距等于直徑。這兩種制法中，實(shí)體螺旋面是最常用的型式，構(gòu)造簡(jiǎn)單，效率高，適合輸送松散河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)河南工業(yè)大學(xué)自考本科畢業(yè)設(shè)計(jì)29的、干燥的，無(wú)粘性的物料。對(duì)于具有腐蝕性及塊狀物料，則用帶式螺旋面的螺旋機(jī)輸送最合適，因?yàn)槲锪显谌~片前堆積不深，葉片與物料間法向壓力及摩擦力較實(shí)體螺旋面小，可減少其磨損。實(shí)體螺旋葉片一般采用 38 毫米厚的鋼板沖壓而制成。一個(gè)螺距長(zhǎng)的葉片展開(kāi)后，焊接在轉(zhuǎn)軸上，而各螺旋葉片亦用電焊焊接起來(lái)，形成連續(xù)的螺旋葉面。一個(gè)螺距長(zhǎng)展開(kāi)后的形狀如下圖所示:螺旋葉面展開(kāi)圖螺旋外周長(zhǎng)：2222220.40.41.318()LDSm螺旋內(nèi)周長(zhǎng)：22222210.080.40.47234()LdSm0.40.04()25252dDrm0.420.2()22DDRRm0.20.040.16()RcrcRrm螺旋的直徑（D）通常制造成 100 毫米、120 毫米、150 毫米、200 毫米、250