【正文】 11 1 112 FpF F sK K T YYb d m? ? 式 () 已知： 1 ? ， 1 ? ， b=220mm， 1 540d ? ， m=6。因 2b?? ，按參考文獻(xiàn) [12]表 74查得載荷分布系數(shù) K? =。c o s c o s c o sa g b g e fa b ez z z z z z? ? ?? ? ??? 式 () 各齒輪的嚙合角均為 20度，且知 aZ =18, bZ =198, eZ =189, gZ =90, fZ =81，代入公式()得 18+90=19890=18981=108 所以，滿足同心條件。但是，隨著其傳動(dòng)比 baei的增大，當(dāng) e輪輸入而進(jìn)行逆運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該行星減速器將會(huì)產(chǎn)生自鎖。由參考文獻(xiàn) [12]表 77初步選取 1pf =470N/mm2。 圖 21 3K 型行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)給定的傳動(dòng)比確定各輪的齒數(shù) 根據(jù)已給定的傳動(dòng)比 i=210，且選取行星輪數(shù)目 pn =3。適用于任何工況下大小率的傳動(dòng)，工作制度不限。 對(duì)通用減速器而言，除了普遍采用硬齒面技術(shù)外，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)已成為其發(fā)展的一個(gè)主要方向。 行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： 材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難。 總之，行星齒輪傳動(dòng)具有質(zhì)量小，體積小，傳動(dòng)比及效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，努力提高各類減速器的設(shè)計(jì)制造水品，更好的滿足各類用戶的廣泛需求，仍是廣大齒輪工作者的長期任務(wù)。通用減速器由于實(shí)現(xiàn)了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，具有便于組織專業(yè)化生產(chǎn)，容易形成批量和規(guī)模生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品的 生產(chǎn)水品和質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)和制造成本，縮短供貨周期，容易獲得備件，便于維修等許多優(yōu)點(diǎn)，而成為一般用戶的首選產(chǎn)品。對(duì)行星齒輪減速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)和尺寸進(jìn)行了選擇和計(jì)算。在查閱了大量關(guān)于行星齒輪減速器設(shè)計(jì)的資料和參考了某公司生產(chǎn)的 3K 型行星齒輪減速器后，確定了此行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)方案。只有在特殊用途或選不到合適的產(chǎn)品時(shí)才考慮設(shè)計(jì)和選用專用減速器。 行星齒輪傳動(dòng)的特 點(diǎn)： （ 1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。因此，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，冶金機(jī)械，起重運(yùn)輸機(jī)械，礦山機(jī)械，輕工機(jī)械，石油化工機(jī)械，機(jī)床，機(jī)器人，汽車，輪船儀表和儀器等各個(gè) 方面，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)裝置上也已經(jīng)獲得了應(yīng)用。 齒輪減速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì) 70年代末以來，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。它旨在追求高性能的同時(shí)，盡可能的減少零件及毛胚的各種規(guī)格和數(shù)量，以便于組織生產(chǎn)，形成批量，降低成本，獲得規(guī)模效益?？勺鳛闇p速，增速及差速裝置。 查參考文獻(xiàn) [1]表 64得各輪齒數(shù) aZ =18, bZ =198, eZ =189, gZ =90, fZ =81 其傳動(dòng)比為 i=210,其傳動(dòng)比誤差 為 210 210 0 i i ppiii??? ?? ? ? ? ? 式 () 故滿足傳動(dòng)比誤差要求。初選 b*=2。 由自鎖條件； ( 1 ) 01bbHaeae bei p??? ? ?? 式 （ ） 可得； 4000baei ? 由此可見，當(dāng) 3K型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比 4000baei ? 時(shí)，其逆運(yùn)動(dòng)才 可能產(chǎn)生自鎖。 安裝條件 按參考文獻(xiàn) [1]公式（ ）驗(yàn)算其安裝條件，即得 1 8 1 9 8 7 2 ( )3abpzzn? ??? 整 數(shù) 式 （ ） 1 9 8 1 8 9 1 2 9 ( )3bepzzn? ??? 整 數(shù) 式 （ ） 所以，滿足安裝條件。所以，載荷系數(shù) K為 K=? ? = 按內(nèi)齒輪 b“浮動(dòng)”的情況和由參考文獻(xiàn) [12]公式（ ）可得：行星論間載荷分布不均勻系數(shù)為 ? 據(jù) aZ =18 和 aX =0 由參考文獻(xiàn) [12]圖 查得應(yīng)力集中系數(shù) YF1= 和由參考文獻(xiàn) [12]圖 YS1=。而與外嚙合 ag 不同系數(shù)有：因 b*=，可查得 K? =,故得載荷系數(shù) K K K????；因內(nèi)齒輪 b 浮動(dòng)， ? 。 3 行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)作用力計(jì)算 圖 31傳動(dòng)作用力示意圖 分度圓上的 切向力 太陽輪 a ： 1000 1 0 0 0 3 5 0 10801 0 8 3at g a apMFNrn ?? ? ?? 式 （ ） 行星輪 g ： 1080tag tgaF F N?? 24840t b g t e f t a g t e f t g aF F F F F N? ? ? ? ? 行星輪 f ： 24920te f tb g ta gF F F N? ? ? 內(nèi)齒輪 b ： 24840tgb tbgF F N?? 內(nèi)齒輪 e ： 1000 1 0 0 0 3 5 0 2 1 0 216051 1 3 4 3bb a etfe epMiFNrn ??? ? ?? 式 （ ） 行星架 x ： 0txF? 徑向力 太陽輪 a ： t a n t a n 2 01 0 8 0 3 9 3c o s 1nr a g t g aF F N??? ? ? ? 行星輪 g ： 393rag rgaF F N?? t a n t a n 2 02 4 8 4 0 9 0 4 1c o s 1nr b g t b gF F N??? ? ? ? 行星輪 f ： t a n t a n 2 02 1 6 0 5 7 8 6 4c o s 1nr e f t e fF F N??? ? ? ? 內(nèi)齒輪 b ： t a n t a n 2 02 4 8 4 0 9 0 4 1c o s 1nr g b t g bF F N??? ? ? ? 內(nèi)齒輪 e ： t a n t a n 2 02 1 6 0 5 7 8 6 4c o s 1nr f e t f eF F N??? ? ? ? 行星架 x ： 9 0 4 1 7 8 6 4 3 9 3 1 6 5 1 2r x r b g r e f r a gF F F F N? ? ? ? ? ? ? 單個(gè)行星輪作用在軸上或行星輪軸上的力 太陽輪 a ： 1080xa tgaR F N?? 393ya ragR F N?? 行星輪 x’方向 39。 6 0 5 0 0 0 . 0 6 3 6 3 0byM R a N m N m? ? ? ? ? ? 合成彎矩 2 2 20 3 6 3 0 3 6 3 0b b x b yM M M N m N m? ? ? ? ? ? ? 式 （ ） 查參考文獻(xiàn)得 1 60bp MPa?? ? ， 0 102bp MPa? ? 根據(jù)參考文獻(xiàn)公式計(jì)算齒輪處軸徑 22 22334 611 0 ( ) 1 0 1 8 7 ( 0 . 5 9 6 5 4 1 ) 0 . 0 9 5 9 46 0 1 0b bpMMdm?? ?? ??? ? ??= 式 （ ） 所以在設(shè)計(jì)中取 149mm是滿足強(qiáng)度要求的。 3K型行星減速器箱體技術(shù)要求如下： （ 1） 前端面 粗糙度 aR 平面度 精度等級(jí) 9級(jí) （ 2） 后端面 粗糙度 aR 平面度 精度等級(jí) 9級(jí) （ 3） 上端面 粗糙度 aR 平面度 精度等級(jí) 9級(jí) （ 4） 底面 粗糙度 aR 平面度 精度等級(jí) 9級(jí) （ 5） 底座上表面 粗糙度 aR 平面度 精度等級(jí) 9級(jí) （ 6） ? 62H7軸承孔 粗糙度 aR （ 7） 底座上安裝 孔 4? 22 粗糙度 aR （ 8） 安裝孔上槽 粗糙度 aR 各螺紋孔 7H 為滿足以上技術(shù)要求，特采用以下加工方法 （ 1） 前端面、后端面與上端面：粗銑 —— 精銑 （ 2） 底面、底座上表面：一次銑 （ 3） ? 62H7軸承孔：粗鏜 —— 精鏜 （ 4） 安裝孔 4? 22 ：鉆 —— 鉸 （ 5） 安裝孔上槽：锪 （ 6） 螺紋孔：鉆 —— 攻絲 確定零件生產(chǎn)類型 確定零件生產(chǎn)類型 3K型行星減速器殼體 年產(chǎn)量 Q=5000臺(tái) 備品率 % 2%? ? 廢品率 % 4%? ? 生產(chǎn)綱領(lǐng) N = Q n ( 1 + % ) ( 1 + % ) = 5 0 0 0 ( 1 + 2 % ) ( 1 + 4 % ) = 5 3 0 4?? 確定零件毛坯制造形式 本零件采用的材 料是灰鑄鐵 HT200，根據(jù)以下原則，選用毛坯造形。 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ，后續(xù)各工序均采用一面兩孔定位。根據(jù)“先面后孔” “先粗后精”的原則，應(yīng)把銑平面放在鏜孔鉆孔之前，特別是重要表面的粗加工，更應(yīng)該 排在前面，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)原料缺陷和防止浪費(fèi)次要表面的加工工時(shí)。 HT200材料適合用鑄造獲得毛坯。轉(zhuǎn)矩 作用時(shí)的安全因數(shù) 1 155 3 . 81 . 8 9 1 3 . 5 0 . 2 1 1 3 . 50 . 9 2 0 . 7 3amS K?? ???? ? ????? ? ?? ? ?? ? 式 () 式中 1?? —— 45鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由前知 1?? =155MPa a? —— 切應(yīng)力幅 , 6/ 2 7 3 5 0 0 / (2 2 7 2 2 1 0 ) 1 3 . 5apM W M P a? ?? ? ? ? ? 查參考文獻(xiàn)得抗扭截面系數(shù) 632722 10pWm??? m? —— 平均切應(yīng)力， M P a???? K? —— 扭剪有效應(yīng)力集中因數(shù)，按配合（ H7/r6）查得 K? = ? —— 表面質(zhì)量因數(shù)，軸徑車削加工，按參考文獻(xiàn)查得 ? = ?? —— 尺寸因數(shù) ，按參考文獻(xiàn)查得 ?? = ?? —— 材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的平均應(yīng)力折算因數(shù)，按參考文獻(xiàn) [2]表 ?? = c. 截面 D的疲勞強(qiáng)度安全因數(shù) 2 2 2 21 5 . 1 2 3 . 8 3 . 6 91 5 . 1 2 3 . 8SSS SS?????? ? ??? 式 () 由參考文獻(xiàn)知 , ??， S pS 該軸截面 D的疲勞強(qiáng)度足夠。 21605xARN? y’方向 39。代入公式（ ）得 22 2 . 1 4 1 . 8 8 1 2 7 6 1 2 9 9 ( / )2 . 2 2 1 . 7 8F N m m? ?? ? ?? 同上可得 201 1500 /F N m m? ? ， 2 ? ；同理，取 ? 和 ? 。循環(huán)次數(shù) 104FN ? ，可取彎曲壽命系數(shù) ? 。 表 22 各齒輪的材料熱處理極其硬度 名稱 材料牌號(hào) 熱處理 硬度 抗拉強(qiáng)度極限 ?