【正文】 國內(nèi)外研究狀況 當(dāng)內(nèi)嚙合的兩漸開線齒輪齒數(shù)差很小時，極易產(chǎn)生各種干涉，因此在設(shè)計過程中選擇齒輪幾何參數(shù)的計算十分復(fù)雜。早在1949年，蘇聯(lián)學(xué)者就從理論上解決了現(xiàn)實一齒差傳動的幾何計算問題。直到1960年以后，漸開線少齒差傳動才得到迅速的發(fā)展。目前有銷軸式、零齒差、十字滑塊、浮動滑塊等多種形式。上個世紀(jì)60年代，國外就開始探討圓弧少齒差傳動，到70年代中期，日本已開始進行圓弧少齒差行星減速器的系列化生產(chǎn)。這種傳動的特點在于：行星輪的論過曲線用凹圓弧代替了擺線。輪齒與針齒在嚙合點的曲率方向相同，形成兩凸圓弧的內(nèi)嚙合，從而提高了輪齒的接觸強度和嚙合效率，其針齒不帶吃套，并采用半埋齒機構(gòu)，既提高了彎曲強度又簡化了針齒結(jié)構(gòu)。此外，圓弧形輪齒的加工無需專用機床，精度也易保證，而且修配方便。1956年我國著名的機械學(xué)家朱景梓教授根據(jù)雙曲柄機構(gòu)的原理提出了一種新型少齒差傳動。該機構(gòu)的特點式出入軸旋轉(zhuǎn)時=時，行星輪不是坐擺線運動高速公轉(zhuǎn)與低速自轉(zhuǎn)的合成，而是通過雙曲柄機構(gòu)導(dǎo)引作圓周平動。這種獨特的“雙曲柄輸入少齒差傳動機構(gòu)”的到了國內(nèi)外同行的高度評價。1958年開始研制擺線針輪減速器。60年代投入工廠化生產(chǎn)，目前已形成系列，制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并廣泛用于各類機械中。1960年制成第一臺二齒差漸開線行星齒輪減速器，功率為16kw，用于橋式起重機的提升機構(gòu)中。1963年朱景梓教授在太原學(xué)院學(xué)報上發(fā)表了《少齒差漸開線KHV型行星齒輪減速器及其設(shè)計》一文，詳細(xì)闡述了漸開線少齒差傳動的原理和設(shè)計方法。這些創(chuàng)造性的工作，為少齒差行星齒輪傳動在我國的推廣應(yīng)用起了重要的指導(dǎo)作用。雙曲柄輸入少齒差行星齒輪傳動的優(yōu)點是：能使行星軸承的載荷下降，而且當(dāng)內(nèi)齒板作為行星輪時，行星軸承的徑向尺寸可不受限制，從而提高了行星軸承的壽命。另外，這種傳動不需要輸入機構(gòu)，還可實現(xiàn)平行軸傳動。效率高，使用性強。但是，由于歷史原因，栓曲柄輸入式少齒差傳動一直沒有得到應(yīng)有的發(fā)展，直到近十幾年來才逐漸為人們所重視。1985年重慶鋼鐵設(shè)計院提出了平行軸式少齒差內(nèi)齒嚙合齒輪傳動——i環(huán)減速器，但是這種減速器的一根曲軸上要安裝三片內(nèi)齒板，需要制成偏心套機構(gòu)。存在著機構(gòu)復(fù)雜加工分度精度要求高、曲軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生微動磨損、三套互為的雙曲柄機構(gòu)之間存在國約束等問題。1993年重慶大學(xué)博士崔建昆提出新型軸銷式少齒差行星齒輪傳動，并對其進行了理論分析。隨著少齒差行星齒輪傳動研究的深入，已成功地開發(fā)處不少新的漸開線少齒差行星齒輪傳動形式。目前，我國研究出一種連桿行星齒輪傳動——平行軸式少齒差內(nèi)齒行星齒輪傳動。該類傳動是以連桿內(nèi)齒輪（齒板）為行星輪。采用雙曲柄輸入，并且無輸出機構(gòu)，主要有一齒環(huán)（一片連桿行星齒板）、二齒環(huán)（兩片連桿行星齒板）、三齒板及四環(huán)等機構(gòu)形式的減速器。國內(nèi)外學(xué)者在齒形分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、接觸分析、結(jié)構(gòu)強度、動態(tài)性能、傳動效率、運動精度方面進行了大量的研究。利用計算機技術(shù)進行減速器各主要不見的是他建模、仿真、干涉檢查等，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)這慪氣，并應(yīng)用到了產(chǎn)品的設(shè)計中，取得了許多有價值的成果。N型內(nèi)齒行星齒輪傳動的基本機構(gòu)式——環(huán)式減速器的傳動機理進行了分析研究，建立了環(huán)視減速器系統(tǒng)受力分析模型，得處目前環(huán)式減速器存慣性力矩不平衡的結(jié)論。對平行動軸少齒差傳動多齒接觸問題動平衡進行了研究，以有限單元彈性接觸分析理論為基礎(chǔ)，建立了平行動軸少齒差傳動多齒接觸問題時的有限單元分析模型，提出了一種對研究平行動軸少齒差內(nèi)齒輪副內(nèi)核過程中實際接觸齒對數(shù)、齒間載荷的分配及齒面載荷分布的分析計算方法。為平行動軸少齒差內(nèi)嚙合齒輪傳動的承載能力的計算、齒輪幾何參數(shù)的確定及幾何零部件的強度分析計算提供了理論依據(jù)。通過優(yōu)化后的少齒差傳動裝置具有較小的體積和較好的傳動性能。我國在這種新型的傳動機構(gòu)的技術(shù)水平與國際上一些工業(yè)科技水平發(fā)達(dá)的國家相比，還有很大的差距，主要由于我國從事該項技術(shù)研究設(shè)計及應(yīng)用的單位和個人比較少，同時相關(guān)的書籍和資料也相當(dāng)?shù)那啡?。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特殊在材料和締造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，利用壽命長。但其傳動格式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。日本研制的FA型高精度減速器和美國AlanNewton公司研制的XY式減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。但是我相信，在不久的將來我們做這種新型的減速器性能和構(gòu)造等能趕上外國先進水平的。目前，少齒差減速器在設(shè)計和制造過程中，還存在一些問題，如輸出機構(gòu)精度要求較高，對大功率減速器無實踐經(jīng)驗，一些計算方法和圖表還很不完善等等。有待今后將對以上問題進一步進行實驗研究，以求改進和提高。 發(fā)展趨勢齒輪傳動技術(shù)是機械工程技術(shù)的重要組成部分，在一定程度上標(biāo)志著機械工程技術(shù)的水平。因此，齒輪被工人為工業(yè)和工業(yè)化的象征。為了提高機械的承載能力和傳動效率，減少外形尺寸質(zhì)量及增大減速器傳動比等，國內(nèi)外的少齒差行星齒輪傳動正沿著高承載能力、高精度、高速度、高可靠性、高傳動效率、小型化、低震動、低噪音、低成本、標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的方向發(fā)展的總趨勢。少齒差行星齒輪傳動具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、效率高等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、飛機、輪船、汽車、起重機、電工機械、儀表、化工業(yè)等許多領(lǐng)域‘少齒差行星齒輪傳動有著廣泛的發(fā)展前景。 本課題的意義與設(shè)計任務(wù) 本課題的設(shè)計意義少齒差行星齒輪減速器與普通減速器相比具有體積小、重量輕、傳動平穩(wěn)、效率高、傳動比范圍大等優(yōu)點。但其設(shè)計計算較過程復(fù)雜，轉(zhuǎn)臂軸承的受力較大、壽命較短。所以對于我們在設(shè)計這類減速器時如何進行參數(shù)的選擇，避免大量繁雜的計算，如何選擇好轉(zhuǎn)臂軸承使其使用壽命增加具有一定的設(shè)計意義。 設(shè)計任務(wù)在輸入轉(zhuǎn)速為1680轉(zhuǎn)/分鐘、輸入轉(zhuǎn)矩為800N、傳動比這些技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計一少齒差行星齒輪減速器。要求運用計算機繪制其主要工作零部件平面視圖和減速器總裝配圖。40 ****本科畢業(yè)設(shè)計 減速器結(jié)構(gòu)型式的確定 2 減速器結(jié)構(gòu)型式的確定在少齒差內(nèi)嚙合傳動中，由于內(nèi)齒輪和外齒輪的齒數(shù)差少，在切削和裝配時會產(chǎn)生種種干涉，以致造成產(chǎn)品的報廢。因此，在設(shè)計減速器內(nèi)齒輪副參數(shù)的時候，需要對一些參數(shù)進行合理的限制，以保證內(nèi)嚙合傳動的強度和正確的嚙合。同時要對一些主要零件進行強度校核計算。 減速器結(jié)構(gòu)型式的確定選用臥式電機直接驅(qū)動，因傳動比，傳動i＝59＜100時，少齒差行星齒輪減速器有幾種類型設(shè)計方案可供選擇。第一種是采用KHV型少齒差行星齒輪減速器；第二種是采用2KH型正號機構(gòu)少齒差行星齒輪減速器；第三種是3K型少齒差行星齒輪減速器。以下分別闡述其特點：你 KHV型這種傳動機構(gòu)輪齒強度高，傳動效率可高達(dá)90%以上，且這種減速器體積銷、重量輕、運轉(zhuǎn)可靠、壽命長，但注意吃面干涉，工作中轉(zhuǎn)臂軸承受力較大。2KH(正號機構(gòu))這種傳動機構(gòu)傳動比范圍大，但外型尺寸及重量較大，效率很低，制造困難，一般部用于動力傳動。當(dāng)行星架從動時，傳動比的絕對值從某一數(shù)值起會發(fā)生自鎖。3K型這種傳動機構(gòu)機構(gòu)緊湊，體積小，傳動比范圍大，但工藝性差?；谝陨暇C合考慮，采用第一種方案作為本次課題的設(shè)計方案。KHV型少齒差行星齒輪減速器按輸出機構(gòu)型內(nèi)齒圈固定，低速軸輸出分有：銷軸式輸出、十字滑塊式輸出、浮動盤式輸出、零齒差輸出。其特點如下：銷軸式輸出，應(yīng)用廣泛，效率較高，但銷孔加工精度要求較高。十字滑塊式輸出，機構(gòu)簡單，加工方便，但承載能力與效率均較為銷軸式低常用于小功率場合。浮動盤式輸出，機構(gòu)形式新穎，加工方便，使用效果好。零齒差式輸出，其特點式通過一對零齒差齒輪副將行星輪的低速反向轉(zhuǎn)動傳遞給輸出軸。零齒差系值齒輪副的內(nèi)齒輪齒數(shù)相同，象齒輪聯(lián)軸器那樣，但內(nèi)齒輪的齒間間隙較大，其結(jié)構(gòu)型式叫簡單，制造困難，較設(shè)用于中心距較小的一齒差傳動。綜上考慮，采用浮動盤式輸出機構(gòu)的KHV型少齒差行星齒輪減速器方案作為本次課題的設(shè)計方案。 圖21圖21為典型一級KHV型少齒差齒輪減速器的傳動原理簡圖，傳動原理如下：當(dāng)電動機帶動偏心軸H轉(zhuǎn)動時，由于內(nèi)齒輪b與機殼固定不動，迫使行星齒輪繞內(nèi)齒輪做行星運動；又由于行星輪與內(nèi)齒輪的齒數(shù)差很少，當(dāng)齒數(shù)差為1時，輸入軸每轉(zhuǎn)一周，行星輪沿相反方向轉(zhuǎn)動一個齒，達(dá)到減速目的，并通過傳動比等于1的帶有一個W型輸出機構(gòu)的輸出軸V輸出。****本科畢業(yè)設(shè)計 減速器的內(nèi)齒和外齒輪參數(shù)的確定 3 減速器的內(nèi)齒和外齒輪參數(shù)的確定因為根據(jù)機械工業(yè)出版社出版的新版《機械設(shè)計手冊第三卷》 常用行星齒輪傳動的傳動比和嚙合效率計算公式查得：。因為，故和很容易得到齒輪的齒數(shù)為：。行星輪：40淬火后磨齒，HRC，精度7—JB GB/T100952001.內(nèi)齒輪：45剛調(diào)質(zhì)，235250HBS，精度7—JB GB/T100952001.柱銷：淬火，5864HRC。浮動盤：淬火，5560HRC。輸入偏心軸：45鋼調(diào)質(zhì)，260300HBS。輸出軸：45鋼調(diào)質(zhì)，250280HBS。 嚙合角、變位系數(shù)確定要求達(dá)到重合度的預(yù)期值為齒廓重迭干涉預(yù)期值為。 確定嚙合角和外齒輪變位系數(shù)及內(nèi)齒輪變位系數(shù)按機械工業(yè)出版社出版的新版《機械設(shè)計手冊第三卷》，計算幾何尺寸參數(shù)，按結(jié)構(gòu)要求取模數(shù)m=3。所以： 外齒輪分度圓直徑為： 外齒輪分度圓直徑為： 外齒輪節(jié)圓直徑為： 內(nèi)齒輪節(jié)圓直徑為： 外齒輪齒頂圓直徑為：內(nèi)齒輪變?yōu)橄禂?shù)為： 內(nèi)齒輪齒頂圓直徑為： 外齒輪齒頂圓嚙合角