【正文】 強(qiáng)度極限。軸的草圖如圖62(a)所示。 傳動(dòng)設(shè)計(jì)電算編程3K型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)步驟與單級(jí)齒輪傳動(dòng)基本相同，首先選擇齒輪的材料，根據(jù)齒輪的材料、傳動(dòng)裝置的工作情況和環(huán)境、齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩等通過(guò)查表確定傳動(dòng)的各種參數(shù)，再根據(jù)公式初步確定齒輪的分度圓直徑、齒寬和模數(shù)，然后通過(guò)校核傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度來(lái)最終確定齒輪的主要尺寸。 ac傳動(dòng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算彎曲最小安全系數(shù) 查表48得， 彎曲疲勞極限 查參考文獻(xiàn)[2] 得 重合度系數(shù) 由式（432）， 齒形系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[2] 應(yīng)力修正系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[2] 齒間載荷分布系數(shù) 查表45， 齒向載荷分布系數(shù) 查圖45得 查圖46得 取 由式（424）， 載荷系數(shù)K 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由表49， 彎曲壽命系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[2] 尺寸系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[2] 許用彎曲應(yīng)力 由式（433）， 演算彎曲應(yīng)力 由式（430）， 驗(yàn)算結(jié)果表明ac傳動(dòng)無(wú)超載情況。 傳功設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇行星傳動(dòng)類型根據(jù)上述原始數(shù)據(jù)，選用3KⅠ型行星傳動(dòng)，如圖51所示，太陽(yáng)輪b固定不動(dòng)，太陽(yáng)輪a輸入，太陽(yáng)輪e輸出，行星傳動(dòng)使用直齒圓柱齒輪，分度圓螺旋角，分度圓法向壓力角；各齒輪模數(shù)相同；行星輪數(shù)目；均載機(jī)構(gòu)選用內(nèi)齒輪e浮動(dòng)。④ 均載機(jī)構(gòu)應(yīng)該滿足行星傳動(dòng)的裝配和布局。（1）均載機(jī)構(gòu)的形式均載方法根據(jù)均載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型可分為靜定系統(tǒng)和靜不定系統(tǒng)兩種。表410 載荷系數(shù)K載荷特性接觸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度均勻平穩(wěn)～～中等沖擊～～較大沖擊～～初步設(shè)計(jì)計(jì)算的許用接觸應(yīng)力推薦值取 （429） 齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算（1）計(jì)算公式最大彎曲應(yīng)力 （430）模數(shù)m (431)（2）計(jì)算參數(shù)選取——齒形系數(shù)齒形系數(shù)可通過(guò)參考文獻(xiàn)[2]。圖47 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)（）——齒寬系數(shù)齒寬系數(shù)就是齒輪齒寬與小齒輪分度圓直徑的比值。對(duì)于行星傳動(dòng)，應(yīng)考慮其行星輪既自轉(zhuǎn)的同時(shí)又公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)特性。圖44 動(dòng)載系數(shù)　 ① 本表引用參考文獻(xiàn)[2]?！? ① 指分度圓的 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1和圓周力Ft3K型行星傳動(dòng)中小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1和圓周力Ft如表42所示。 3KI型行星傳動(dòng)的受力分析3KI型行星傳動(dòng)的主要受力構(gòu)件是太陽(yáng)輪、行星輪、行星架和軸承。3KI型行星傳動(dòng)的配齒方法有兩種，即計(jì)算法和查表法。此時(shí)，傳動(dòng)比為 （45）由式（33）可知 （46）結(jié)合上述兩式有整理后得 （47）由上述可得，行星輪數(shù)和齒輪齒數(shù)要滿足的裝配條件為：兩太陽(yáng)輪的齒數(shù)之和應(yīng)是行星輪數(shù)的整數(shù)倍。太陽(yáng)輪和行星架的幾何軸線重合，要保證太陽(yáng)輪a和b與行星輪c能夠正確的嚙合，那么就必須要滿足太陽(yáng)輪a和行星輪c外嚙合的中心距aac與太陽(yáng)輪b和行星輪c內(nèi)嚙合的中心距abc相等，即 （41）對(duì)于漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪有 （42）那么同心條件為 （43）由上式可知，要保證行星輪c齒數(shù)為整數(shù)，那么太陽(yáng)輪a、b的齒數(shù)一定要同時(shí)為奇數(shù)或偶數(shù)。為了更加便于實(shí)用計(jì)算，通常按下式計(jì)算 （312）式中“+”用于外嚙合，“”用于內(nèi)嚙合。其中，內(nèi)齒圈e固定，轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)輪a和b與同一個(gè)行星輪c嚙合。圖33 傳動(dòng)原理圖 3K型行星傳動(dòng)的類型3K型行星傳動(dòng)有三種常用類型。行星架H不承受外力矩的作用，而是用來(lái)支承行星輪軸，所以行星架H不是行星傳動(dòng)的基本構(gòu)件。那么轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比為 （21）其中，“m”表示外嚙合數(shù)。（5） 傳動(dòng)比大在行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，往往用少數(shù)幾個(gè)齒輪在適當(dāng)?shù)呐潺X方案下就可以得到較大的傳動(dòng)比，同時(shí)還可以保持其結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。 圖29 3K型行星傳動(dòng)另外，行星傳動(dòng)還可以根據(jù)齒輪嚙合的方式來(lái)劃分。那么根據(jù)其基本構(gòu)件的組成，可將行星傳動(dòng)分為：KHV型行星傳動(dòng)、2KH型行星傳動(dòng)（如圖28）和3K型行星傳動(dòng)（如圖29）三種。（1）行星輪系自由度為1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系，如圖25所示。根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其各個(gè)齒輪的幾何軸線的位置是否固定不變，一般將輪系劃分為三類。 圖13 行星齒輪差速器 圖14 p系列行星齒輪減速機(jī)圖15 tp系列行星齒輪減速機(jī)（3）向硬齒面、高精度的方向發(fā)展行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪廣泛采用氮化和滲碳等化學(xué)熱處理方式。總而言之，近些年來(lái)我國(guó)在各類行星齒輪傳動(dòng)方面的開發(fā)研究、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用等各個(gè)方面都取得了較大進(jìn)步。 行星齒輪傳動(dòng)研究及發(fā)展現(xiàn)狀 行星齒輪傳動(dòng)研究現(xiàn)狀在國(guó)際上，世界上一些先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家，如美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)，在行星齒輪傳動(dòng)方面的研究、生產(chǎn)制造和應(yīng)用方面均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。與此同時(shí), 幾個(gè)行星齒輪分流承載, 使承載能力也增大很多倍。在第二次世界大戰(zhàn)以后，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備性能的要求越來(lái)越高，速度也要求越來(lái)越快了，同時(shí)，機(jī)械設(shè)備的外廓尺寸要求越來(lái)越小，機(jī)械結(jié)構(gòu)越來(lái)越緊湊，為了適應(yīng)市場(chǎng)和生產(chǎn)的需要，各個(gè)行業(yè)都紛紛使用和生產(chǎn)行星齒輪傳動(dòng)裝置。行星齒輪傳動(dòng)種類有很多, 最常用的有2KH、KHV、3K型三種。在行星齒輪傳動(dòng)的工作過(guò)程中, 行星齒輪容易發(fā)熱,因此熱穩(wěn)定性也是一個(gè)問(wèn)題。另外, 在加工雙聯(lián)齒輪的時(shí)候, 其兩個(gè)齒輪的相對(duì)位置精度要求很高，如果兩個(gè)齒輪的相對(duì)位置精度達(dá)不到要求，就會(huì)造成幾個(gè)行星齒輪承載不均勻或者齒輪無(wú)法裝配等后果。從理論上，我國(guó)做了許多的分析和研究，同時(shí)還進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和工業(yè)實(shí)驗(yàn)。圖12 透平壓縮機(jī)（2）向標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品類型多樣化的方向發(fā)展多元化的市場(chǎng)，多樣化的需求，促進(jìn)了行星齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品的發(fā)展和擴(kuò)大，同時(shí)，隨著各個(gè)行業(yè)產(chǎn)品類規(guī)格以及類型的增多和性能的提高，各種種類的行星齒輪傳動(dòng)產(chǎn)品也在其適應(yīng)的條件下快速的發(fā)展。如圖117所示。這個(gè)輪系中，齒輪1和齒輪3稱為太陽(yáng)輪（也稱中心輪）齒輪2就稱為行星輪，構(gòu)件H稱為行星架。行星輪系和差動(dòng)輪系統(tǒng)稱為行星傳動(dòng)。太陽(yáng)輪3固定不動(dòng)，如果太陽(yáng)輪1作為輸入構(gòu)件，太陽(yáng)輪1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行星輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪2既繞自身軸線自轉(zhuǎn)又與行星架H一同公轉(zhuǎn)，行星架H作為輸出構(gòu)件，將轉(zhuǎn)矩傳遞給輸出軸。（2） 承載能力大行星傳動(dòng)中，在太陽(yáng)輪的周圍可以均勻布置多個(gè)行星齒輪，這樣，幾個(gè)行星齒輪同時(shí)承擔(dān)載荷，就使得每個(gè)齒輪所承受的載荷相對(duì)變小，從而大大提高了行星傳動(dòng)的承載能力。如圖210所示，行星傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為了假想的定軸輪系，那么三個(gè)齒輪相對(duì)于行星架H的角速度如表21所示。3K型行星齒輪系就是輪系中有3個(gè)太陽(yáng)輪，3K型行星傳動(dòng)是一種應(yīng)用非常廣泛的行星傳動(dòng)類型,它合理地應(yīng)用了內(nèi)齒輪嚙合副,使結(jié)構(gòu)更加緊湊, 重量比普通外嚙合副的行星齒輪要輕23倍, 嚙合損失也小很多。圖32 太陽(yáng)輪a、b與行星輪幾何嚙合關(guān)系 傳動(dòng)原理以圖31為例，如果將太陽(yáng)輪b固定不動(dòng)，太陽(yáng)輪a作為輸入齒輪，太陽(yáng)輪e作為輸出齒輪。其中，太陽(yáng)輪b固定，太陽(yáng)輪a和e同時(shí)與單齒圈行星輪c內(nèi)嚙合。 圖36 2KH（NGW）型行星傳動(dòng) 圖37 2KH（NN）型行星傳動(dòng) 3KI型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)效率計(jì)算在上一章提到，行星傳動(dòng)的傳動(dòng)效率主要包含軸承效率、嚙合效率和潤(rùn)滑油攪動(dòng)飛濺效率。（1）滿足行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比條件確定的行星輪數(shù)和齒數(shù)一定要保證給定的傳動(dòng)比，3KI型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算公式為式（36）、式（37）以及式（38）。圖42 行星齒輪的裝配條件如圖所示，兩相鄰行星輪之間的夾角為，當(dāng)太陽(yáng)輪a、b的輪齒中線都位于線AA時(shí)，行星輪就可以正確的安裝在太陽(yáng)輪a、b之間。3KI型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍行星輪齒數(shù)關(guān)系如下 時(shí)， 時(shí)， 3KI型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比與行星輪的數(shù)目無(wú)關(guān)。行星輪d的齒數(shù) （416）太陽(yáng)輪e的齒數(shù) （417）（2）查表法當(dāng)時(shí)，根據(jù)3KI型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比，各個(gè)齒輪的齒數(shù)可由查參考文獻(xiàn)[1]的表711獲得。② 式中 ——法向壓力角①；β——螺旋角①③ 應(yīng)帶正負(fù)，當(dāng)傳動(dòng)比為負(fù)，的方向與圖43所示方向相反；式中“”、“”，上面用于傳動(dòng)比為正，下面用于傳動(dòng)比為負(fù)。 載荷系數(shù)載荷系數(shù)用K表示 （418）式中“”為使用系數(shù)；“”為動(dòng)載系數(shù)；“”為齒間載荷分布系數(shù)，計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)用“”表示，計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)用“”表示；“”為齒向載荷分布系數(shù)，計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)用“”表示，計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)用“”表示。 （420） （421）式中“”為端面重合度 （422）式中“+”用于外嚙合，“”用于內(nèi)嚙合?！獜椥韵禂?shù)[2]彈性系數(shù)可通過(guò)查表46①而得。表49 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)構(gòu)件計(jì)算公式太陽(yáng)輪a太陽(yáng)輪b行星輪c行星輪d太陽(yáng)輪e注：①為各個(gè)齒輪和行星架H的轉(zhuǎn)速，單位為；t為齒輪同側(cè)齒面總工作時(shí)間，單位為h。這就衍生出一個(gè)新的系數(shù)，即載荷不均勻系數(shù)，載荷不均勻系數(shù)體現(xiàn)了均載的效果。① 均載機(jī)構(gòu)中浮動(dòng)的構(gòu)件的質(zhì)量要輕、承受較大的載荷。選擇行星架時(shí)應(yīng)該綜合考慮行星架的結(jié)構(gòu)、剛性、加工和裝配。3K型行星傳動(dòng)的配齒的程序框圖如圖52所示。行星輪d材料選用與行星輪c相同，選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241HB~286HB，平均硬度取260HB。強(qiáng)度極限。 合成彎矩如圖62（g）所示。 輸出軸按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算（1）軸的受力軸的受力如圖63(b)所示，軸上各支點(diǎn)跨距為。水平面：水平面受力及彎矩如圖62（c）（d）所示。 確定m查表44圖4式（420）、（422）得出、選擇齒輪材料，查文獻(xiàn)[2]輸入轉(zhuǎn)矩T1 各個(gè)齒輪的主要尺寸分度圓直徑d 齒頂圓直徑 由參考文獻(xiàn)[4]表217， 齒根圓直徑 由參考文獻(xiàn)[4]表217， 中心距