【正文】 減速機的設計 3 第一章 緒論 行星齒輪傳動的發(fā)展概況 我國早在南北朝時代（公元 429～ 500 年），祖沖之就發(fā)明了有行星齒輪的差動式指南車。 【 關鍵詞 】 ： 齒輪；行星齒輪減速器；齒輪嚙合； 均載裝置 2 The Design of Plaary Reducer Used in Unloading Machine Abstract This design is unloading machine of plaary reducer design, ship unloader plaary reducer design with high efficiency﹑ simplified structure or weight, reduce the force on the beam and other purposes. In the paper introduces the development of plaary gear reducer history, through analysis and parison of several plaary gear transmission scheme, choose the best transmission scheme。在 文中 介紹了行星齒輪減速器的發(fā)展的歷史， 通過分析比較幾種行星齒輪傳動方案，選擇最優(yōu)的傳動方案；定出減速器的結構 ，最后選擇 2KH 型行星傳動的四卷筒機構減速機傳動方案。在設計過程中首先對傳動比進行分配，而后分別計算高速級和低速級齒輪的主要參數、嚙合參數、幾何尺寸、以及齒輪強度驗算，對行星齒輪的結構設計進行了較詳細的闡述，最后對均載裝置進行分析和研究。 fixed gear structure, and finally select the 2KH type plaary transmission of four drum body reducer transmission scheme. In the design process is allocated first transmission ratio, high level and then calculate the main parameters of lowlevel gear, meshing parameters, geometric dimensions, and gear strength checking, the structure of the plaary gear design for a more detailed description, and finally contain devices for analysis and research. Through the plaary gear transmission, in bination with the current developments and problems to be faced, the establishment of a 2KH plaary gear transmission in the form, designed with high power, large transmission ratio, a small weight, small volume and so the deceleration institutions. In the design, use of the three plaary gear, gear manufacture of high precision. 【 Keywords】 : Gear。比歐美早了 1300 多年。二次世界大戰(zhàn)后機械行業(yè)的蓬勃發(fā)展 促進了行星齒輪傳動的發(fā)展。已形制成功高速大功率的多種行星齒輪減速器， 如列車電站燃氣輪機（ 3000kW） /高速汽輪機（ 500kW）和萬立方米制氧透平壓縮機（ 6300kW）的行星齒輪箱，低速大轉矩的行星減速器也已批量生產，如礦井提升機的XL30 型行星減速器（ 800kW）。例如年產 300Kt合成氨透平壓縮機的行星齒輪增速器，其齒輪圓周速度已達 150m/s；日本生產了巨型船艦推進系統用的行星齒輪箱，功率為 22065kw；大型水泥球磨機所用 80/125型行星齒輪箱，輸出轉矩高達 。 （ 3）向復合式行星齒輪傳動發(fā)展。 （ 4）向少齒差行星 齒輪傳動方向發(fā)展。 行星齒輪傳動的優(yōu)缺點 行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨特的優(yōu)點。 ： (1)體積小，質量小，結構緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構成共軸線式的傳動以及合理地應用內嚙合齒輪副，因此可使其結構非常緊湊。 (2)傳動效率高 由于行星齒輪傳動結構的對稱性，即它具有數個勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉臂軸承中的反作用力能相互平衡，從而有利于達到提高傳動效率的作用。應該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結構緊湊、質量小、體積小等許多優(yōu)點。 總之，行星齒輪傳動具有質量小、體積小、傳動比大及效率高（類型選用得當）等優(yōu)點。 ：材料優(yōu)質、結構復雜、制造和安裝較困難些。 尤為重要的是設計人員對于自己設計的某些齒輪減速器進行優(yōu)化。 （ 3）承載能力大，以 2K－ H型組合成的行星差動裝置，具有大的承載能力和過載能力。如輸出軸采用錐度 1∶ 10的錐形軸，便于裝卸和維護保養(yǎng)。它的起升、開閉和小車牽引機構合而為一，因而稱為四卷筒機構。 （ 3）工況 3 起升、開閉卷筒分別作向內相對旋轉，使抓斗小車向右移動，此時，由小車牽引電動機驅動。 （ 7）工況 7 起升、開閉卷筒向向旋轉時，小車牽引電動機投入運行，抓斗可以走曲線軌卸船機用行星減速機的設計 7 跡進入或離開船艙。小車牽引電動機雙輸出軸系統上裝有兩臺常規(guī)的 y W Z5－ 315/50輪式制動器。該機所選用的鋼繩為 6 29F1+N F型號，麻芯填交繞優(yōu)質鋼 繩，具有較高的韌性、彈性，并能蓄存一定的潤滑油脂。 反求設計 反求工程 (Reverse Engineering,RE),也稱逆向工程、反向工程 ,是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量 ,根據測量數據通過三維幾何建模方法重構實物的 CAD模型的過程 ,是卸船機用行星減速機的設計 8 一個從樣品生成產品數字化信息模型 ,并在此基礎上進行產品設計開發(fā)及生產的全過程。 第四 步 : 重建 CAD 模型的檢驗與修正 采用根據獲得的 CAD模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗重建的 CAD模型是否滿足精度或其他試驗性能指標的要，對不滿足要求者重復以上過程，直至達到零件的逆向工程設計要求。為要國產化的改進，迫切需要對別國產品進行消化、吸收、改進和挖潛。因而反求思維在工程中的應用已源遠流長，而提出這種術語并作為一門學問去研究，則是 60 年代初出現的。對于發(fā)展一個國家的國民經濟來說，創(chuàng)造性是永恒主題。 由于本次設計是根據法國佳提公司的產品進行反求設計。（ 2）組合巧妙，由兩臺行星 差動減速器就可組成四卷筒驅動裝置。行星架及各傳動件結構合理，工藝性好。 行星齒輪傳動能充分滿足減輕機器重量和縮小外形尺寸方面的要求。事實上，將普通傳動改為行星傳動，可大大縮小齒輪直徑，因此，在刀具變鈍程度相同的情況下，可大大增大輪齒工作表面硬度，從而大大提高嚙合的承載能力。 本次設計的減速器應用于卸船機，如果采用普通齒輪減速器，則需要滿足 最大生產率、高效、可靠的要求。在具體分配傳動比時應注意以下問題： （ 1） 每一級齒輪的傳動比要在其常用范圍內選取。 （ 3） 當輪系為 減速傳動時（工程實際中的大多數情況），按照“前大后小”的原則分配傳動比比較有利同時，為了使機構外輪廓尺寸協調和結構勻稱，相鄰兩級傳動比的差值不宜過大。傳動比范圍當 3?pn 時 41 ?? Hi 綜合考慮 取 51?i 又 i=13錯誤 !未指定書簽。34 ??? iii 因此，定軸傳動總比初定為 ，周轉輪系傳動比為 又定軸傳動部分又可分為第一級和第二級。 配齒計算 在設計行星齒輪傳動時，根據給定的傳動比 i來分配各輪的齒數，這就是人們研究行星齒輪的主要任務之一。4239。 （ 2）驗算鄰接條件 在設計行星傳動中，為了提高承載能力 ，減少機構尺寸使其結構緊湊，并考慮到動力學的平衡問題，常在太陽輪與內齒輪之間均勻地、對稱地設置幾個行星齒輪。 （ 3） 驗算同心條件 行星傳動裝置的特點為輸入與輸出軸是同軸線的，即各中心輪的軸線與行星架軸線是重合的。因行星傳動中通常各 齒輪模數都是相同的，依上式得 )(2/)(2/ gbga zzmzzm ??? (35) 得滿足同心條件的表達關系式： abaHgabg ziz zzz ]2/)2[( 2/)( ?? ?? } （ 36） 又 45?gz 30?az 120?bz 起升開閉機構 5?baHi 代入 36可知 滿足同心條件。若再要均勻地裝入其它行星輪，就必須滿足一定的條件。為了在位置Ⅰ裝入行星輪 2g ，要求此時中心輪 a 在位置Ⅰ的相應齒輪和它轉動 aj 角之前的位置完全相同。 計算公式 太陽輪 a 行星輪 c 內齒輪 b 分度圓 直徑 d mz? 150?d 225?d 600?d 基圓直徑 cosbdd?? ?bd ?bd ?bd 齒頂圓 直徑 外齒 *2 ( )aad d m h x y? ? ? ? ? 160?ad 235?ad 610?ad 內齒 *2 ( )aad d m h x y? ? ? ? ? 590?ad 齒根圓 直徑 外齒 2 ( )fad d m h c x??? ? ? ? ?fd ?fd ?fd 內齒 2 ( )fad d m h c x??? ? ? ? ?fd 嚙合效率計算 根據已知條件，此時的效率 21???? 1? —— 定軸部分效率 2? — — 周轉輪系效率 查參考文獻 [11]表 17可得 ?? 卸船機用行星減速機的設計 19 行星傳動效率計算：減速器全部采用滾動軸承，為了計算簡便，這里對軸承損失系數和油阻系數未單獨進行計算，只由 [10]圖 247 查的的摩擦系數取為 ，以 及 HB?、 Hs?系數的影響。 中心距為 mmmmzzma n 2 0 0)6335(4239。 21 ???? ?mmmzz 中心距為 mmmmzzma n 400)11243(14co s2 5)39。 11 ???? ?? mmmmmhzmd nanna 3 1] 2 1[239。 22 ???? ?? mmmmmhzmd nanna 8 7] 7 7[2c o s39。 則分度圓直徑為 mmmzd b 6001205 ???? 常規(guī)算法算齒頂圓直 徑為 mmmmmhd aba 590]512600[2600 * ??????? 為避免內齒圈齒頂與行星輪輪齒過渡線的干涉，確定內齒圈的齒頂圓直徑。2( ggbgbbbb add ?? ??? mmmm ) i ( 22 ?????? ? 兩者中取大者，現取 mmdba ? 跨測齒數 14?k ，公法線長度及偏差 ???kW mm 第四章 齒輪傳動的強度計算 對齒輪 63,35 21 ?? zz ， 齒數比 ??? zzu 卸船機用行星減速機的設計 24 1)載荷系數的確定： 使用系數 ?AK 動載荷系數： 22221 ?????????? uuvzK v 式中 v— 小齒輪 1z 的速度， smsmndv /4 9 )4239。 小齒面為軸齒采用 20CrMnMo，正火處理，齒面滲碳淬硬 54~60HRC， δ≦ 100mm時 M P aM P a sb 6 5 0,1 1 0 0~9 0 0 ?? ?? 。 （ 2）按 GB/T3480—— 1997 方法計算 齒面接觸應力 M P abdFuuKKKZZZZ tHvAHEH 1 ??????????? ???? MPa528? 式中 HK —— 綜合系數， ?????? ?? HHvAH KKKKK EZ —— 鋼制齒輪的彈性系數， 2/190 mmNZ E ? ； ?Z —— 螺旋角系數， 98 4239。2811c o s140 11 ???? ? b —— 齒寬， 100mmb? ； 1d —— 分度圓直徑， mmmmmz 4 2354239。 3d —— 小齒輪分度圓直徑， mmmmmzd 1 7 034533 ???? 由此得 )( ?? ?? HF KK 齒輪