【正文】 由公式（ 42）可得軸的直徑 ? ? m~ ~112 3 ??d 因軸的截面上有兩個(gè)以上鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。取伸出余量 101?S ，行星輪與行星架的間隙 102?S 所以 mmL 150101020290 ?????? 求軸上的載荷 行星輪受力分析圖 ： 26 F NH1 FNH2F at +F btF etF erF ar F brF NV2F NV1 圖 行星輪受力分析 19120202020 39。軸的危險(xiǎn)截面，分 別為 3，如圖： 圖 軸的危險(xiǎn)截面 23 圖 軸的水平彎矩內(nèi)力圖 圖 軸的垂直彎矩內(nèi)力圖 圖 軸的彎矩合成內(nèi)力圖 圖 軸的扭矩合成內(nèi)力圖 24 從上述結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中，可以看出截面 1是軸的危險(xiǎn) 截面，現(xiàn)將計(jì)算出的截面 10處的 HM 、 VM 和 M 的值如下表 。 (5）基本尺寸 \B(mm)=14，齒輪軸的齒寬應(yīng)略大于內(nèi)齒輪 b和 e的齒輪寬度，在 3Ｋ型行星傳動(dòng)中， ?b? ， ?e? ，所以 ? ? 1 92 0 75 ????L mm，取 905?L mm。 由公式（ 221）可得 30333 ][][ nPAnPnPdTT????? ?? （ 221） 式中 0A = 3 ][?。 由圖 [6]可見，該均載機(jī)構(gòu)是內(nèi)齒輪 b、齒輪固定環(huán)和端蓋二個(gè)構(gòu)件組成的剛性可移式聯(lián)軸器，即十字滑塊聯(lián)軸器。例如，將內(nèi)齒輪制成薄壁無(wú)體結(jié)構(gòu)，或用彈性件將內(nèi)齒輪連接在箱體上，以及采用具有彈性襯套或柔性銷軸的行星輪。 ②全部構(gòu)件都是剛性連接的，而行星輪在工作過(guò)程中可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)位的杠桿系統(tǒng)。 為 了使行星輪間載荷分布均勻，有多種多樣的均載方法。在內(nèi)齒輪 b浮動(dòng)情況下，如 采用十字滑塊聯(lián)袖器或齒輪聯(lián)軸器時(shí)，其行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)為 : ~?HpaK ， ~?HpbK 。 所謂行星輪間載荷分布均勻 (或稱載荷均衡 )，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。由于制造誤差和浮動(dòng)構(gòu)件自重等影響，實(shí)際上不是等邊三角形而是近似等邊三角形，因而引入了均載系數(shù)。 已知： 57?bz , 280lim ?F? N/mm2 通過(guò)查表及采用相應(yīng)的公式計(jì)算，得各項(xiàng)系數(shù)的值如下： ?AK ， ?VK ， ??FK ， ??FK ， ?SaY ， ?FaY ，??Y ， ?NTY ， ?STY ， ?RrelTY ?relTY? 和 ?xY )N / m m( 20 ??????? ?? YYYbmF saFatF )N / m m( 20 ??????? ???? FFvAFF KKKK 取彎曲應(yīng)力 )N /m m(100 2?F? )/( 2lim mmNYYYYY XR r e l Tr e l TNTSTFFp ???????? ??? 可見， FpF ?? ? ，故 bc齒輪副滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。 轉(zhuǎn)臂上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限偏差 af 可按《行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)》參考文獻(xiàn) [5]公式 91計(jì)算。為了便于軸上零件的裝卸，通常將軸制成階梯形。 ?????? cb bb zz zad 12 ec 齒輪副中節(jié)圓直徑 39。4823c os 2215 ?????? ??? 故滿足同心條件。 頂隙系數(shù) C*[1]： 太陽(yáng)輪、 行星輪 —— C*=；內(nèi)齒輪 —— C*=。其變位方式應(yīng)采用角度變位的正傳動(dòng)，即 021 ???? xxx （ 26） 齒頂高系數(shù) 1*?ah ，壓力角 ??20? 時(shí)，避免根切的最小變位系數(shù)為： 8 15171717m in ????? azx 中心輪 a的變位系數(shù)計(jì)算公式為： ? ? xyxzz zzxx aacaca ???????? ?????? ?? （ 27） 因此求得 ? ? ??????? ?????ax 1 1 7 in3 1 2 ??? x 按公式（ 26）可得行星輪 c的變位系數(shù) cx 為： 2 4 6 1 2 5 9 ????? ? ac xxx 2） bc傳動(dòng) 在 bc齒輪副中， 17min ?? zzb ， min2zzz cb ?? ， aabc? 。為了使該行星傳動(dòng)既能滿足給定傳動(dòng)比的要求，又能滿足嚙合傳動(dòng) 的同心條件，應(yīng)使各齒輪副的嚙合中心距相等。最后確定該行星傳動(dòng)各齒輪的齒數(shù)為 Za=15， Zb=57， Zd=Zc=22和 Ze=60。 行星齒輪傳動(dòng)還可按齒輪嚙合方式不同劃分為：ＮＧＷ型、ＮＷ型、ＮＮ型、ＷＷ型、ＮＧＷＮ型、Ｎ型和ＺＵＷＧＷ型等。 本論文研究的主要內(nèi)容 減速器是動(dòng)力和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需求。采用這種對(duì)稱結(jié)構(gòu)，有利于提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。概括地講，在礦山、工程、冶金、起重、運(yùn)輸、輕工、石油化工、機(jī)床 、汽車、機(jī)器人、坦克、火炮、飛機(jī)、船舶、儀器儀表等機(jī)械行業(yè)和高科技領(lǐng)域中，已普遍采用行星傳動(dòng)作為減速、增速、差速、變速或控制裝置。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長(zhǎng)使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進(jìn)的話，都將會(huì)促進(jìn)資源（包括人力、材料和動(dòng)力）的節(jié)省。行星傳動(dòng)不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩 的傳動(dòng)裝置上也已獲得了應(yīng)用，它幾乎可通用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。 IPro/E 的行星齒輪減速器設(shè)計(jì) （ **大學(xué) **學(xué)院 機(jī)械 ** **） 摘 要 目前，減速器作為機(jī)械傳動(dòng)裝置應(yīng)用日益廣泛，但其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了重復(fù)性和繁瑣性。 Pro／ E系統(tǒng)是 3D CAD/CAM實(shí)體設(shè)計(jì)系統(tǒng) ,Pro／ E最顯著的優(yōu)點(diǎn)是造型功能強(qiáng) ,目前在工業(yè)設(shè)計(jì)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員用 Pro／ E進(jìn)行三維設(shè)計(jì)?？梢灶A(yù)見，本新型減速器在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中的潛力是很大的。 (1)行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) ①結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕 行星傳動(dòng)具有行星運(yùn)動(dòng)和功率分流的傳動(dòng)特性，采用內(nèi)齒輪副 ,可以充分利用內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈內(nèi)部的可容空間，使其具有結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。適當(dāng)選擇傳動(dòng)類型，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)，可使行星傳動(dòng)的效率達(dá)到 ～ 。本論文研究的主要內(nèi)容為： （ 1）行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括齒輪傳遞類型的確定、齒輪主要參數(shù)的計(jì)算、傳動(dòng) 3 效率的計(jì)算及齒輪強(qiáng)度校核等； （ 2）行星減速器均載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括均載 裝置類型的選取、均載機(jī)構(gòu)的選擇及行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)的確定等； （ 3）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括高速軸、中間軸和低速軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算；其他零件如滾動(dòng)軸承的選擇、行星架的選擇等 （ 4）行星齒輪減速器基本零件（包括齒輪、軸等）的三維成型。代號(hào)為：Ｎ 內(nèi)嚙合齒輪；Ｇ 外嚙合齒輪；ＺＵ 錐齒輪。 要參數(shù) (1)齒輪材料和熱處理的選擇 中心輪 a和行星輪 c均采用 20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，齒面硬度為 5662HRC。即必須對(duì)該 3K型行星傳動(dòng)進(jìn)行角度變位。因此，該齒輪副的變 位目的是為了湊合中心距和改善嚙合性能。 配齒結(jié)果 的驗(yàn)算 所設(shè)計(jì)的上述行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足如下的驗(yàn)算條件。 (3)裝配條件 ? ?? ????????????整數(shù)整數(shù)pebpbanzznzz （ 212） 按公式 210驗(yàn)算其安裝條件，即得???????????????393 6057243 5715pebpbanzznzz 故滿足其裝配條件。ed ： 1802260 60572239?？傊?，在滿足使用要求的情況下， 軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以便于加工制造?，F(xiàn)已知嚙合中心距 57?a mm，則得 )( 57810008 33 mmaf a ????? 取 mfa ?31? 。彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) ??? FFPFS ?? (3)ec齒輪副 在內(nèi)嚙合齒輪副 ec中只需校核內(nèi)齒輪 e的齒根彎曲強(qiáng)度，計(jì)算方法及過(guò)程同上。一般情況下有一個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)，即可起到均載作用，采用二個(gè)基本構(gòu)件同時(shí)浮動(dòng)時(shí)，均載效果更好。但是，在沒(méi)有采取任何均載措施的情況下，實(shí)際上行星輪間的載荷分布是不均勻的；即使采用了某種均載機(jī)構(gòu)，在行星齒輪傳動(dòng)工作的過(guò)程中，行星輪問(wèn)的載荷分布也并非完全是均衡的。 均載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 目前國(guó)內(nèi)外較常采用的幾種均載機(jī)構(gòu)有： 太陽(yáng)輪浮動(dòng) ,行星架浮動(dòng) ,內(nèi)齒圈浮動(dòng) ,太陽(yáng)輪與行星架同時(shí)浮動(dòng) ,太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈同時(shí)浮動(dòng) ,無(wú)多余約束的浮動(dòng) ,行星輪油膜浮動(dòng) ,杠桿聯(lián)動(dòng)浮動(dòng) ,柔性均載浮動(dòng) 在選用行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)該機(jī)構(gòu)的功用和工作情況，應(yīng)對(duì)其提出如下幾點(diǎn)要求 : (1)均載機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)組成靜定系 統(tǒng)，能較好地補(bǔ)償制造和裝配誤差及其零件的變形，使載荷分布不均勻系數(shù) Kp值最小。對(duì)于主要靠機(jī)械方法來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱為機(jī)械均載系統(tǒng) )，其結(jié)構(gòu)類型可分為如下兩種 : （ 1）靜定系統(tǒng)： 該機(jī)械系統(tǒng)的均載原理是通過(guò)系統(tǒng)中附加的自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的。例如，采用杠桿聯(lián)動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，使 np＝２～４個(gè)行星輪浮動(dòng)，即行星輪可以自動(dòng)調(diào)整位量，以實(shí)現(xiàn)行星輪間載荷分布均勻。 在此設(shè)計(jì)中，若采用雙齒聯(lián)軸器或單齒聯(lián)軸器作為內(nèi)齒輪 b浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，通常內(nèi)齒輪是與箱體或輸出軸相連接。它允許內(nèi)齒輪 b的軸線產(chǎn)生徑向位移。查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）》參考文獻(xiàn) [3]表 153，得 97~1120 ?A則 ? ? ~~112 3 ??d mm 因軸的截面上有一個(gè)鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。 (6）為行星架和齒輪軸不發(fā)生碰撞，取 746 ??LL mm ， 38 dd 46 ?? mm。 表 截面 10處的 HM 、 VM 和 M 的值 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 N ?NHF N ?NHF N ?NVF N ?NVF N 彎矩 M N?mm ?HM ?VM 總彎矩 N?mm ??? VH MMM 扭矩 T N?mm 191?T 按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行較核時(shí)，通常只 較核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。 ?? ???apaat dn TF （ N） 1 0 3 020t a 8 2 9t a n ???? ??tar FF （ N） 71 48 51713 9619120 0020 00 39。因此，軸徑要增大 10～ 15%，則 ~ %1101 1 2 . 8 )~( ???d ，取 mmd 125 1 ? 根據(jù) 1 d 選擇鍵尺寸為 32 140。 軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 (1）確定齒輪軸的最小直徑，計(jì)算方法及步驟同高速軸。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(hào) \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(zhǎng)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。確定軸承的支點(diǎn)位置，從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查取? 值，對(duì)于 30206型圓錐滾子軸承，查得 ?? 。 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。 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