【正文】 對于重要行星傳動的齒輪，輪齒表面應(yīng)采用高頻淬火．并沿齒溝進行。由于氯化是一種化學(xué)熱處理，加熱溫度低，故其變形很小，氯化后不需要磨齒。同時．輪齒表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生了殘余壓縮應(yīng)力，較大地提高了齒根強度。齒面的精加工可在熱處理后進行，以消除熱處理的變形，保持齒輪的精度。除考慮齒輪的工作條件外，選擇齒輪材料時還要考慮齒輪的構(gòu)造和材料的供應(yīng)情況。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 常用的齒輪材料 在行星齒輪傳動中，齒輪材料的選擇應(yīng)綜合地考慮到齒輪傳動的工作情況(如載荷性質(zhì)和大小、工作環(huán)境等 )，加工工藝和材料來源及經(jīng)濟性等條件。內(nèi)嚙合齒輪副的接觸應(yīng)力一般比外嚙合齒輪副要小很多。另外，還有過載折斷．輪齒因短時過載或沖擊過載而引起的突然折斷，稱之為過載折斷。若齒面接觸應(yīng)力超出材料的接觸持久極限，則輪齒在載荷的多次重復(fù)作用 下，齒面表層產(chǎn)生細(xì)小的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴展，使表層金屬微粒剝落面形成疲勞點蝕。 在 2ZX（ A）型行星齒輪傳動中，其受力分析圖是由運動的輸入件開始，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。在此平衡狀態(tài)下，分析和計算各構(gòu)件上所受的力和力矩。 頂隙系數(shù) *c —— 按 GBl357— 1988 規(guī)定：正常齒 *c ＝ 0． 25，短齒 *c ＝0． 3。即該壓力角等于基準(zhǔn)齒形的齒形角。在嚙合齒輪 副中，小齒輪和大齒輪分別用 1z 和 2z 表示。此外，齒數(shù)的選擇還應(yīng)滿足輪齒彎曲強度的要求，如果承載能力受工作齒面接觸強度的限制，則應(yīng)選擇盡可能多的齒數(shù)較合理。 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 cz 適用于非變位的或高度變位的行星齒輪傳動。另外 ， p 值接近于 1也是不允許的，因為這樣會使得行星輪 c 的尺寸太小。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 圖 42 行星傳動安裝條件 2ZX(A)型行星傳動 據(jù) 2ZX(A)型行星齒輪傳動的傳動比公式 1bpaz ipz ? ? ? 式中 —— P 是行星齒輪的特性參數(shù)。 在一般情況下，齒數(shù) az 和 bz 都不是 pn 的倍數(shù)。所以，對于具有 pn ＞ 1 個行星輪的行星齒輪傳動．除應(yīng)滿足同心條件和鄰接條件外；其各輪的齒數(shù)還必須滿足安裝條件。行星輪個數(shù) pn 還應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)尺寸、均載條件和制造條件等因素。 傳動比條件 在行星齒輪傳動中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實現(xiàn)所給定的傳動比 pi 的大小。實踐表明，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減速器。 （ 2） 硬齒面、高精度 行星傳動機構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學(xué)熱處理。 總之，行星齒輪傳動具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大及效率高 (類型選用得當(dāng) )等優(yōu)點。 (2) 傳動效率高 由于行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的對稱性，即它具有數(shù)個勻稱分布的行星輪．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，從而有利于達到提高傳動效率的作用。它的最顯著的特河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 點是：在傳遞動力時它可以進行功率分流； 同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。 n—— 轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度 ， r／ min 。換言之，所謂基本構(gòu)件就是在空間具有固定旋轉(zhuǎn)軸線的受力構(gòu)件；其中也可能是固定構(gòu)件，如圖 3l(b)中與機架相連接的內(nèi)齒輪 b。換言之，在齒輪系中，凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪，則稱為行星輪，如圖 3— l 中所示的齒輪 c。在上述齒輪傳動中，齒輪 a、 b 和構(gòu)件 x 均繞幾何軸線 OO 轉(zhuǎn)動， 而齒輪 c 是活套在構(gòu)件 x 的軸 0c 上，它一方面繞自身的幾何軸線 0c 旋轉(zhuǎn) (自轉(zhuǎn) )，同時又隨著幾何軸線 0c 繞固定的幾何軸線 OO旋轉(zhuǎn) (公轉(zhuǎn) )，即齒輪 c 作行星運動；因此，稱該齒輪傳動為行星齒輪傳動，即河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 行星輪系。例如，起重機械、工程機械、冶金機械、建筑機械、石油機械、紡織機械、機床、汽車、飛機、火炮、船舶利儀器、儀表中均采用了齒輪傳動。 螺旋輸送機的類型 1. 水平螺旋輸送機 水平螺旋輸送機多采用“ U”形槽體（也可采用圓筒槽體）、較低的螺旋轉(zhuǎn)速及固定安裝的結(jié)構(gòu)。圖算法是使用按一定的比例尺繪制成的專用圖線一諾模圖來進行設(shè)計。這種設(shè)計方法的設(shè)計工作量很大，設(shè)計周期很長。 7 ．環(huán)保意識設(shè)計，減少污染，實現(xiàn)綠色設(shè)計的目標(biāo)。 4 ．空間可彎曲輸送。高速度即意味著高生產(chǎn)率，減少單位時間生產(chǎn)成本。在這方面還需要作進一步研究。微粉輸送技術(shù)已用于設(shè)計微粉螺旋輸送機上，并且在玻璃纖維池窯拉絲配河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 料生產(chǎn)線上得以應(yīng)用，經(jīng)生產(chǎn)運行，達到輸送微粉原料的目的，滿足了生產(chǎn)的需求。如同不旋轉(zhuǎn)的螺桿沿著轉(zhuǎn)動的螺母做平移運動一樣，達到輸送物料的目的。其具有結(jié)構(gòu)緊湊合理，占地面積小，密封性好，工藝布置靈活等優(yōu)點，適用于輸送要求冷卻或加熱的有毒、易揮發(fā)及具有腐蝕性或怕被污染 的物料，如三聚氰胺、 IH 口等，可以水平輸送溫度低于 250 ℃ 的物料，可廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、輕工等行業(yè)。 GX 型螺旋輸送機是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設(shè)備。螺旋輸送機的安裝方式有固定式和移動式兩種，大部分螺旋輸送機采用固定式。它們輸送物料的原理各自根本不同，而且具有共性的部件較少。它幾乎可通用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動技術(shù)已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。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、水利工場使用較多。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 摘 要 根據(jù)我對日常生活的觀察，以及在大學(xué)階段的各個實習(xí)，最后選定畢業(yè)設(shè)計題目為 —— 螺旋輸送機的設(shè)計。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單 、 成本低 、 面積小 、 操作安全方便、在運輸過程中能與外界隔離，是一種封閉的運輸設(shè)備，它不僅可以水平運輸，而且可以傾斜運輸。 隨著國民經(jīng)濟的 日新月異的發(fā)展，螺旋輸送機作為重要的輸送設(shè)備，在祖國建設(shè)的各個角落都發(fā)揮著巨大的作用。這類輸送機械有螺旋輸送機，滾珠輸送 機，振動輸送機等。 其他型式的螺旋輸送機有很多種類，例如有垂直螺旋輸送機，螺旋管輸送機，可彎曲螺旋輸送機，大傾角螺旋輸送機，成件物品螺旋輸送機，熱交換式螺旋輸送機，微粉螺旋輸送機，新型冷卻螺旋輸送機，對轉(zhuǎn)螺旋輸送機，復(fù)式輸送機，雙向輸送機，變螺距輸送機，變直徑輸送機等。它以輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料為主，不適宜輸送易變質(zhì)的，粘性的易結(jié)塊的物料和大塊的物料，因為這些物料河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn)，或在吊軸承處產(chǎn)生堵料現(xiàn) 象，給物料輸送過程帶來很大的不便。 MLG 管式螺旋給料輸送機是一種等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機，其特點是變螺距，給料量穩(wěn)定，具有一定的鎖風(fēng)效果。螺旋管輸送機工作時沒有卡殼、阻塞現(xiàn)象，對谷物破碎小，適于輸送含雜較多的谷物、經(jīng)烘干機處理后的熱谷物以及谷物種子。 成件物品螺旋輸送機可以對成件、大型物料進行輸送，它由兩根相互平行的表面焊有左、右旋螺旋形鋼條的兩根鋼管組成，輸送距離較長的可以分為幾斷。復(fù)式螺旋輸送機，同一料槽內(nèi)裝上轉(zhuǎn)向相反的兩個螺旋體，加 上驅(qū)動裝置，就構(gòu)成了復(fù)式螺旋輸送機。磨損是限制螺旋輸送機壽命的主要原因，減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù)，增加螺旋軸的耐磨性，改善物料的性能，可以較大程度提高輸送河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 機的使用壽命。為了克服水平和垂直螺旋輸送機由于構(gòu)造上的限制而只能直線輸送物料的不足，近年來出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機，彈簧輸送機等。傳統(tǒng)的連續(xù)運輸機械是敞開狀態(tài)下輸送物料的，在輸送粉狀、顆粒狀物料時，物料散落飛揚，嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，特別是在輸送水泥、化肥、礦石、煤炭、谷物等粉末易飛揚物料時尤顯嚴(yán)重?，F(xiàn)仍被廣泛采用。其計算工作量大大減少，所計算的結(jié)果要比表格法改進許多。輸送機工作時，物料從輸送機的一端加入槽體， 被輸送到槽體的另一端或在任一希望的中間位置經(jīng)槽體底部的開口卸出。在上述各種機器設(shè)備和機械傳動裝置中，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系統(tǒng)，在《機械原理》中，便將上述的齒輪傳動系統(tǒng)稱之為輪系 。 行星齒輪傳動按其自由度的數(shù)目可分為以下幾種 。僅有一個齒圈的行星 c，稱為單齒圈行星輪 [見圖 3— 1和圖 3— 2(a)]；帶有兩個齒圈的行星輪 c— d，稱為雙齒圈行星輪 [見圖 3— 2(b)和圖 1— 3]。而差動行星齒輪傳動 [見圖 31(a)]就是具有三個運動基本構(gòu)件的行星齒輪傳動。 ? —— 角速度，以每秒弧度來衡量的角速度， rad／ s。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動．而作為各種機械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速 裝置。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達 0． 97~0． 99。因此，行星齒輪傳動現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于工程機械、礦山機械、冶金機械、起重運輸機械、輕工機械、石油化工機械、機床、機器人、汽車、坦克、火炮、飛機、輪船、儀器和儀表等各個方面。制造精度一般均在 6 級以上。應(yīng)該指出， 對于行星齒輪傳動的設(shè)計者，不僅應(yīng)該了解其優(yōu)點，而且應(yīng)該在自己的設(shè)計工作中，充分地發(fā)揮其優(yōu)點，且把其缺點降低到河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 最低的限度。例如， 2z— x(A)型行星傳動，其各輪齒數(shù)與傳動比 pi 的關(guān)系式為 baxi =1 xabi =1+ bazz 可得 bz =（ baxi 1） az 若令 Y= az pi ， 則有 bz =Y az 式中 pi —— 給定的傳動比．且有 pi = baxi ； Y—— 系數(shù)，必須是個正整數(shù) ； az —— 中心輪 a 的齒 數(shù)，一般 ， az ≥ minZ 。一般，在行星齒輪傳動中大都采用 pn ＝ 3 個行輪。所謂安裝條件就是安裝在轉(zhuǎn)臂 x上的 pn 個行星輪均勻地分布在中心輪的周圍時，各輪齒數(shù)應(yīng)該滿足的條件。當(dāng)齒輪 a 和 b 的輪齒對稱河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 線及行星輪 1 的華而 Q1 與直線 OⅠ 重合時，行星輪 2 的平面 Q 2 與直線 OⅡ的夾角為 C? 如 果轉(zhuǎn)臂 x 固定，當(dāng)中心輪 a 按逆時方向轉(zhuǎn)過 C? 時，則行星輪 2按順時針方向轉(zhuǎn)過 C? 角，而內(nèi)齒輪 b 按順時針方向轉(zhuǎn)過 C? 角。 特性參數(shù)多與給定的傳動比 pi 有關(guān)。一般，應(yīng)選取 p=3~8。如果采用角度變位的傳動時，行星輪 c 的齒數(shù) cz 應(yīng)按如下公式計算，即 2bacczzzz?? ? ? ? 當(dāng) ( bazz? )為偶數(shù)時，可取齒數(shù)修正量為 az? ＝ ? 1。對于速度較低、短時工作制的硬齒面 (HB＞350)齒輪傳動，特別是有反向載荷時，在許多情況下，其承載能力是受輪齒彎曲強度的限制。 模數(shù) —— 分度圓上的齒距 p 與圓周率 ? (無理數(shù) )的比值，即 pm?? 模數(shù) m是齒輪的一個基本參數(shù)，其單位為 mm(毫米 )。 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 ? ＝ 20176。 一對漸開線圓柱直齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù) m相等，分度圓壓力角 ? 相等，即 12m m m?? 12? ? ??? 齒輪的模數(shù)的確定，由公式初算得 11 33 221 l i m2 2 . 3 2 2 2 2 . 11 2 . 1 1 . 7 11 7 0 . 7 5 3 0 0A F F p F amdFT K K K YmK z ?? ? ???? ? ? ???mm 根據(jù)所設(shè)計的題目要求，選定模數(shù) mm? 。 為了計算輪齒上的作用力，首先需要求得行星齒輪傳動中輸入件所傳遞的額定轉(zhuǎn)矩。對于直齒圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力 F，如圖 6— 1 所示。輪齒出現(xiàn)疲勞點蝕后，嚴(yán)重影響傳動的穩(wěn)定性，且致使產(chǎn)生振動和噪聲，影響傳動的正常工作，甚至引起行星傳動的破壞。用淬火鋼或鑄鐵制成齒輪，容易產(chǎn)生過載折斷。但經(jīng)過試驗和實際使用發(fā)現(xiàn)，在低速重載的行星齒輪傳動中，內(nèi)齒輪輪齒的出面接觸強度可能低于計算值，即使得其齒面接觸應(yīng)力 H? 大于許用的接觸應(yīng)力 Hp? ，即 H Hp??? ； 從而出現(xiàn)齒面點蝕現(xiàn)象。由于齒輪材料及其熱處理是影響齒輪承載能力和使用壽命的關(guān)鍵因素，也是影響齒輪生產(chǎn)質(zhì)量和加工成本的主要條件?？傊瑢τ谝蠼Y(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小的行星傳動中的齒輪，一般部是采用優(yōu)質(zhì)鋼材，如優(yōu)質(zhì)碳