【正文】 ....................................... 43 總裝配圖的爆炸圖 .................................................................................. 45 小結(jié) ................................................................................................................................. 47 致 謝 ............................................................................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 49 1 第一章 前言 行星齒輪傳動現(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、石油化工機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、汽車、坦克、火炮、飛機(jī)、輪船、儀器和儀表等各個(gè)方面。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個(gè)基礎(chǔ)部件。 國內(nèi)：行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。 目前，行星傳動技術(shù)已成為世界各國機(jī)械傳動技術(shù)的重要發(fā)展方向，主要表現(xiàn)在廣泛采 2 用硬齒面、高精度、高轉(zhuǎn)速、大功率、大轉(zhuǎn)矩、大規(guī)格，而且向多品種、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。 ②傳動比大，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解 行星傳動的類型很多，如漸開線行星傳動、擺線針輪 行星傳動、諧波行星傳動及活齒行星傳動等，一般都具有大傳動比的特點(diǎn)。 ③效率高、功率損失小 行星傳動采用數(shù)個(gè)行星輪均勻分布在內(nèi)、外中心輪之間，可平衡作用于中心輪與行星架軸承上的慣性力。 (2)行星齒輪傳動的缺點(diǎn) 行星齒輪傳動的主要缺點(diǎn)是材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難等。 本論文解決的關(guān)鍵問題 減速器的傳動部分設(shè)計(jì)，均載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及 Pro／ E的建模是此次設(shè)計(jì)的重要部分，這將直接決定此次設(shè)計(jì)的好壞關(guān)鍵。已知輸入功率 P=30kW，輸入轉(zhuǎn)速n＝ 1500r／ min，傳動比 i=96，允許的傳動比偏差為△ ip＝ ?；緲?gòu)件代號：Ｋ－中心輪；Ｈ－行星架；Ｖ－輸出機(jī)構(gòu)。按各類傳動類型的工作特點(diǎn)可知， NGWN（ 3K）型行 星傳動比較合理，其傳動簡圖如圖 。 ? ? ? ? ? ??????? ?????? papapab nzinznzz 1421 2 ? ? ? ? ? ? 57315196315431521 2 ??????? ???????? 60357 ????? pbe nzz 因 Ze– Za = 60 – 15 = 45為奇數(shù)，按公式（ 23）求得行星輪 c的齒數(shù) Zc為： ? ? ? ? ???????? aedc zzzz 再按公式（ 24）驗(yàn)算其實(shí)際的傳動比 i為： 965760 60155711 ??????? ??????? ?????????? ????????? ??beeab zz zzzi 其傳動比誤差 i? 為： 9696 ????????? pbae ii iii 故滿足傳動比誤差要求，即該行星齒輪傳動的實(shí)際傳動比為 i=96。中心輪 a和行星輪 c的加工精度 6級；內(nèi)齒圈 b和 e的材料采用 42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 255286HBS。因此，該行星齒輪傳動不能滿足非變位的同心條件。 由已知條件，按《現(xiàn)代機(jī)械傳動手冊》參考文獻(xiàn) [1]中公式計(jì)算各嚙合參數(shù)如下： 1） ac傳動 ①嚙合角 ac? ∵ os57 osc os00 ????? ?? aaac ∴ 39。因此 ，該齒輪副的變位目的是避免小齒輪 a產(chǎn)生根切 、湊合中心距和改善嚙合性能。 021 ???? xxx （ 28） 現(xiàn)已知其變位系數(shù)和 ??x 和 ?cx ，則可得內(nèi)齒輪 b 的變位系數(shù)為1 3 1 4 6 8 4 ????? ? cb xxx 3） ec傳動 在 ec齒輪副中， minzze ? ， min2zzz ce ?? ， 57??aaec mm。如下表 ： 表 行星齒輪傳動幾何 尺寸計(jì)算 (單位 :mm) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 太陽輪 a 行星輪 c 內(nèi)齒輪 b 內(nèi)齒輪 e 分度圓直徑 d mzd? 451?d 662?d 1713 ?d 1804 ?d 基圓直徑 bd ?cosddb ? ?bd ?bd ?bd ?bd 齒頂圓直徑ad 外 嚙 合 ? ?yxhmdd aa ????? *2 ?ad ?ad 內(nèi)嚙合 ? ?yxhmdd aa ????? *2 3 ?ad ?ad 齒根圓直徑fd 外嚙合 ? ?xChmdd af ???? **2 ?fd ?fd 內(nèi)嚙合 ? ?xChmdd af ???? **2 ?fd ?fd 齒寬 b ?db ???b,取齒寬 b=60 注： 齒頂高系數(shù) *ah [1]：太陽輪、行星輪 —— *ah =1；內(nèi)齒輪 —— *ah =。 (2)同心條件 eccebccbacca zzzzzz ??? c osc osc os ????? （ 211） 10 各齒輪副的嚙合角為 39。330c os 225739。4823s i ( ??????ag ③端面重合度 a? )c o s/(c o s 0???? mg aa ? （ 215） os3 0c ??? ??? ?? a （ 2） bc 傳動端面重合度 ①頂圓齒形曲徑ρ a 由公式（ 213）得： 11 行星輪： )(221 mma ???????????????? 內(nèi)齒輪 b： )(222 mma ???????????????? ②端面嚙合長度 ga 由公式（ 214）得： )()39。bd ： 65 57572239。39。且按該行星傳動的輸入功率 P和轉(zhuǎn)速 n初步估算輸入軸的直徑 d,同時(shí)進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。內(nèi)齒輪 e與輸出軸用鍵連接，且采用平面輻板與其輪轂相連接。因此，該轉(zhuǎn)臂可采用雙側(cè)板整體式的結(jié)構(gòu)形式，并采用兩個(gè)向心球軸承支承在中心輪 a的軸上。 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算 3K型行星齒輪傳動具有短期間斷的工作特點(diǎn)，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動比大的特點(diǎn)。彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) 120 ??? FFPFS ?? (2)bc齒輪副 在內(nèi)嚙合齒輪副 bc中只需要校核內(nèi)齒輪 b的齒根彎曲強(qiáng)度，計(jì)算方法及過程同上。彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) ??? FFPFS ?? 行星輪減速器均載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 均載原理 所謂行星輪間載荷分布均勻（或稱均載），就是指輸入的中心輪傳遞給各行星輪的嚙合作用力的大小相等。由于基本構(gòu)件的浮動，使行星架銷軸 對行星輪的切向作用力 2Ft、外嚙合處行星輪對太陽輪的法向作用力 F、內(nèi)嚙合處行星輪對內(nèi)齒圈的法向作用力 F 各自形成力的封閉等邊三角形 (即形成三角形的各力相等 )，而達(dá)到均載的目的。 圖 均載機(jī)構(gòu)的工作原理 17 行星輪間載荷分布不均勻性分析 行星齒輪減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)。如果各行星輪間的載荷分布是均勻的，隨著行星輪數(shù)的增加，其結(jié)構(gòu)更加緊湊、承載能力更大。而行星齒輪傳動零件的制造誤差將使輪齒工作齒廓間形成間隙或過盈。 行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)的確定 在 3Ｋ型行星傳動中，行星輪數(shù) np=3，其行星輪間載荷分布不均勻系數(shù) KHp值隨著所采用的均載機(jī)構(gòu)的不同而不相同。為此，應(yīng)使均載構(gòu)件上所受的力較大，因?yàn)?，作用力大才能使其動作靈敏、準(zhǔn)確。 (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)增加行星齒輪傳動的振動和噪聲。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)行自動調(diào)位，從而，使行星輪間載荷分布均勻。由于該均載機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，均載效果好等優(yōu)點(diǎn)，故它已獲得了較廣泛的應(yīng)用。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 裝配誤差很小來保證獲得均載 的效果。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)。所以，采用齒輪聯(lián)軸器使內(nèi)齒輪 b浮動的均載效果不如中心輪 a浮動。端蓋右側(cè)的矩形“ B“與齒輪固定環(huán)左側(cè)的凹槽“ A“相配合。 或齒輪固定環(huán)的凹槽 A沿端蓋的矩形揮 B滑動，從而，使主動中心輪 a能同時(shí)與行星輪 c相嚙合，而達(dá)到無徑向載荷的扭矩傳遞的目的，即使行星輪問載荷分布均勻；各切向力等值 apattt dn TFFF 2 00 0321 ??? （ 219） 圖 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件的裝配方案及定位 根據(jù)齒輪軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，其裝配方案為：從左到右，軸上零件依次是聯(lián)軸器、左端蓋、甩油環(huán)、左端蓋軸承、軸套、左轉(zhuǎn)臂軸承、右轉(zhuǎn)臂軸承、軸套、右支承軸承。 mm； n－軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min； P－軸傳遞的功率，單位： kw； d－計(jì)算截面處軸的直徑，單位： mm； ??T? －許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位： Mpa，見表 表 ??T? 及 0A 值 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 45 40Cr、 35SiMn [ ? ]/MPa 15~25 20~35 25~45 35~55 0A 149~126 135~112 126~103 112~97 在彎矩 較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)的情況下， [ ? ]取較大值， 0A 取較小值。根據(jù) 1 d 選擇鍵的尺寸為 8**60[10]。 22 (4）為了固定深溝球軸承，需增加一個(gè)階梯，軸徑為： ?????? hdd mm，取整為 384?d mm 同時(shí)為保證行星架和齒輪不發(fā)生碰撞，取 74?L mm。20 00apattcat dn TFFF ?? （ 222） 已知： 191?aT N確定軸承的支點(diǎn)位置，從設(shè)計(jì)手冊中查取? 值，對于 30206型圓錐滾子軸承，查得 ?? 。 ? ?156 ??? ?? M Paca ，故安全。因此，軸徑要增大 5～ 7%，則 mmd ~ 5%102 8 . 4 )~3 3 . 1( ??? ，取軸的直徑 30 ?d mm 選擇鍵的尺寸參數(shù)為表 ： 表 鍵 (公稱尺寸 )\b(h9) 8 鍵 (公稱尺寸 )\h(h11) 7 鍵 (公稱尺寸 )\c或 r ～ 鍵 (公稱尺寸 )\L(h14) 18～ 90 選擇調(diào) 心球軸承，根據(jù)軸的直徑 30 ?d mm，選擇軸承參數(shù)為表 : 表 軸承參數(shù) 軸承代號 \圓錐孔 10000K(KTN KM)型 2206 KTN1 基本尺寸 \d(mm) 30 基本尺寸 \D(mm) 62 基本尺寸 \B(mm) 20 安裝尺寸 \da(min)(mm 36 安裝尺寸 Da(min)(mm) 56 安裝尺寸 \ras(max)(mm) 1 軸的長度應(yīng)等于行星輪的寬度、兩個(gè)軸承的寬度、軸伸出的支承余量以及避免行星輪與行星架碰撞而留出的間隙 之合。 ?? ???? aepbaeet Tdn iF（ N） 2 4 7 1 820t a n6 7 9 1 1t a n ???? ??ter FF （ N） 根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，如下： 圖 軸的危險(xiǎn)截面 圖 軸的垂直彎矩內(nèi)力圖