【正文】 傳動中的齒輪 a(太陽輪 )，通常是行星傳動中的薄弱環(huán)節(jié)。故開式齒輪傳動的失效形式是齒面磨損和輪齒折 斷。表 62 列出各種不同傳動類型的圓柱行星輪及其軸承上的作用力計算簡圖。 (1) 在轉(zhuǎn)矩的作用下，行星齒輪傳動中各構(gòu)件均處于平衡狀態(tài)，因此，構(gòu)件間的作用力應(yīng)等于反作用力。行星齒輪傳動的主要受力構(gòu)件有中心輪、行星輪、轉(zhuǎn)臂、內(nèi)齒輪和行星齒輪軸及軸承等。 由公式可見，當(dāng)齒輪的分度圓直徑 d 確定后，如果再規(guī)定漸開線在分度圓上的壓力角 ? 的數(shù)值，則基圓直徑 bd 就確定了。 在此應(yīng)該指出，由于在齒輪的不同圓周上，其齒距不相同，故其模數(shù)也是不同的；只有分度圓上的模數(shù) m是標(biāo)準(zhǔn)值。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 5 行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù) 根據(jù)漸開線及其傳動性質(zhì)可知，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有五個：齒數(shù) z、模數(shù) m、壓力角 ? 、齒頂高系數(shù) *ah 和頂隙系數(shù) *c 。 根據(jù)以上步驟可以確定其齒數(shù)及傳動比如下： az 1 cz 6 bz 15 baxi 。一般情況下，齒輪 a 的最少齒數(shù)的范圍為 14— 18；對于中小功率的行星傳動，有時為了實現(xiàn)行星減速器的外廓尺寸盡可能小的原則，在滿足輪齒彎曲強度的條件下，允許其輪齒產(chǎn)生輕微的根切；因此，對于角度變位傳動 (正傳動 )，其最少齒數(shù)可選取為 10~13 個。通常，內(nèi)齒輪 b 的尺寸是受到減速器總體尺寸的限制。 同理，對于弧長 bpdn?? ， 也應(yīng)包含有若干個整數(shù)倍的齒距 p 和一個剩余弧段 bb??? 。對于具有單齒圈的行星輪，可用平面 Q 表示齒輪輪齒的對稱面。 對于 2Z— X(A)型行星齒輪傳動，其同心條件為 ac cbaa??? 安裝條件 在行星齒輪傳動中，如果僅有一個行星輪，即 pn ＝ 1， 只要滿足上述同心條件就保證能夠裝配。間 隙 △ c＝ L c— acd 的最小允許值取決于行且齒輪減速器的冷卻條件和嚙合傳動時的潤滑油攪動損失。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 4 行星齒輪傳動的配齒計算 行星齒輪傳動中分配各輪齒數(shù)應(yīng)滿足的條件 在設(shè)計行星齒輪傳動時，根據(jù)給定的傳動比 ip 來分配各輪的齒數(shù)，這就是人們研究行星齒輪傳動運動學(xué)的主要仟務(wù)之一。 行星齒輪傳動的缺點是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難些。 m。而且，它還可以實現(xiàn)運動的合成與分解以及實現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運動。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個行星輪來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個齒輪所承受的負荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。 —— 行星輪 c 的轉(zhuǎn)速， r／ min。由于該定軸齒輪傳動是原來行星齒輪傳動的轉(zhuǎn)化機構(gòu)，故又稱之為準(zhǔn)行星齒輪傳動，如圖 3— l(c)所示。最小的外齒中心輪 a 又可稱為太陽輪。 b. 差動行星齒輪傳動 具有兩個自由度 (W＝ 2)的行星齒輪傳動，即它是具有三個可動外接構(gòu)件 (a、 b 和 x)的行星輪系 [見圖 3— 1(a)]。 （ 1）．普通齒輪傳動 (定軸輪系 ) 當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動 (或稱定軸輪系 )。垂直螺旋輸送機的槽體為封閉的圓筒，螺旋體的轉(zhuǎn)動可采用底部驅(qū)動或頂部驅(qū)動。螺旋輸送機工作時，物料由進料口進入料槽，在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動下，沿著料槽作軸向移動，直至卸料排出。 表格法：它是根據(jù)一定的理論公式，參照常用的尺寸系列和材料參數(shù)，預(yù)制出系統(tǒng)表格，以供設(shè)計時使用，此法減少工作量，提高設(shè)計速度。 傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法是以經(jīng)驗、感性、靜態(tài)手工式勞動為基礎(chǔ)的一種設(shè)計方法，包括下列各種方法： 類比設(shè)計方法：類比設(shè)計方法是基于與舊有的同類或相似的機器作比較而進行新機器設(shè)計的一種設(shè)計方法。大型化包括大輸送能力、單機長度和大輸送傾角等幾個方面。 3 ．智能化發(fā)展。 變螺距螺旋輸送機，這種螺旋輸送機的螺距沿前進方向是變化的。這種新穎的垂直螺旋輸送機填充率高達 70 一 90 ％。被壓向螺旋葉片周圍的物料與輸送管內(nèi)壁形成了新的摩擦阻力，當(dāng)這種阻力達到足夠大時，便能克服物料本身重力及其它力所引起的下滑力，在螺旋葉片的推動下，物料又克服它與螺旋葉片間的和它與輸送管內(nèi)壁間的兩個摩擦阻力，從而以比螺旋轉(zhuǎn)速較低的旋轉(zhuǎn)速度上升，直到出料口卸出?？蓮澢菪斔蜋C的螺旋體心軸為可撓曲材料，輸送線路可根據(jù)需要按空間曲線任意布置，避免物料轉(zhuǎn)載，不設(shè)中間軸承，阻力小，當(dāng)機殼內(nèi)進入過多的物料或有硬塊物料時，螺旋體會自由浮起，不會產(chǎn)生卡堵現(xiàn)象；噪音小。該螺旋輸送機橫截面可設(shè)計成 U 形和圓形兩種，圓形截面輸送機還可作為垂直輸送用。一般來講，我們平常所指的螺旋輸送機都指有軸型式的螺旋輸送機。螺旋輸送機可沿水平、傾斜或垂直方向上輸送物料，主要分為水平螺旋 輸送機和垂直螺旋輸送機。這類輸送機械除了具有撓性牽引構(gòu)件，承載構(gòu)件，驅(qū)動裝置，和張緊裝置外，一般還具有裝載，卸載，改向等裝置。 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。首先通過確定其傳動比，再到配齒計算，再 確定 NGW 型行星齒輪減速器各個齒輪的尺寸及嚙合參數(shù)，最后是行星傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計及均載機構(gòu)的設(shè)計。 本畢業(yè)設(shè)計主要設(shè)計的是 —— NGW 型行星齒輪減速器的設(shè)計。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳功效率高的輸送設(shè)備、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及 需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 連續(xù)運輸機械按照用途分為通用輸送機械、專用輸送機械和輔助輸送設(shè)備；按照輸送的對象可分為輸送散粒物料、輸送成件物品和輸送人員三類；按照安裝形式可分為固定式，移動式和移置式三類；按照輸送機的傳動特點和結(jié)構(gòu)形式的不同可分為有撓性牽引構(gòu)件的和無撓性牽引構(gòu)件的兩類；按照連續(xù)輸送機械輸送機理可分為機械式和流體式兩類；此外輸送機械還可分為輥式、鏈?zhǔn)?、輪式、膠帶式、滑板式及懸掛式等多種具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機，被運送物品放在牽引構(gòu)件上或與牽引構(gòu)件連接的承載構(gòu)件上，利用牽引構(gòu)件的連續(xù)運動 使物品往特定方的方向進行運送。 螺旋輸送機適用于短距離輸送物料，應(yīng)用螺旋輸送機可以將物料在一定的輸送線路上，從裝載地點到卸載地點以恒定的或變化的速度進行輸送，還可以形河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 成連續(xù)的物流或脈動性的物流，即從最初的供料到最終的卸料之間可以形成一種物料的輸送流程。有軸螺旋輸送機由螺桿， U 型料槽，蓋板，進，出料口和驅(qū)動裝置組成，一般還有水平式，傾斜式和垂直式三種；而無軸旋輸送機則采用螺桿改為無軸螺旋，并在 U 型槽內(nèi)裝置有可換襯體，結(jié)構(gòu)簡單，物料由進料口輸入經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出，整個傳輸過程可在一個密封的槽中進行。 TLSS 系列螺旋輸送機具有結(jié)構(gòu)簡單、密封性能好，無粉塵、噪聲低，能多點送料、卸料等特點，適用 于各行業(yè)的粉狀或顆粒的輸送。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 可彎曲螺旋輸送機可實現(xiàn)空間可彎曲輸送物料，有水平型，垂直型，還可以布置成其他型式。這種離心力足以使物料克服它與螺旋葉片之間的摩擦力而被 壓向螺旋葉片的周圍，呈環(huán)狀分布。 對轉(zhuǎn)螺旋輸送機，其輸料管與螺旋體都旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)方向相反。它可以向兩個方向同時輸送同一種物料，即將物料從兩端集向中心，或從中部進料后輸向兩端。因此降低能源消耗是研究和設(shè)計螺旋輸送機急待解決的難題和發(fā)展方向。使用螺旋輸送機，結(jié)合各種連續(xù)輸送機械，來完成復(fù)雜的物料輸送。為了使輸送機安全可靠地運行，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜、動態(tài)特性，傳統(tǒng)的設(shè)計方法己不能滿足設(shè)計要求，必須采用現(xiàn)代設(shè)計方法對輸送機系統(tǒng)進行設(shè)計。但在計算工具不足的情況下，目前國內(nèi)仍大量采用。螺旋體由兩端軸承和中間懸掛軸承 支承，由驅(qū)動裝置驅(qū)動。 3. 垂直螺旋輸送機 垂直螺旋輸送機可垂直提升一般的散狀物料，物料顆粒大小一般 ≤12mm。 根據(jù)齒輪系運轉(zhuǎn)時其各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動，齒輪傳動分為兩大類型。只需要知道其中一個構(gòu)件的運動后，其余各構(gòu)件的運動便可以確定。 在行星齒輪傳動中，與行星齒輪相嚙合的，且其軸線又與主軸線 oo重合的齒輪，稱為中心輪；外齒中心輪用符號 a 或 b 表示，內(nèi)齒中心輪用符號b 或 e 表示。當(dāng)轉(zhuǎn)臂 x 固定不動時，則可得到所有齒輪軸線均固定不動的普通齒河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 輪傳動，即定軸齒輪傳動。 xn —— 轉(zhuǎn)臂 x 的轉(zhuǎn)速， r／ min。 (1) 體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。 隨著行星傳動技術(shù)的迅速發(fā)展，目前，高速漸開線行星齒輪傳動裝里所傳遞的 功率已達到 20xx0kW，輸出轉(zhuǎn)矩已達到 4500kN178。 （ 4） 大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動已有了較大的發(fā)展。 行星輪數(shù) 3pn? 。 不等式 (3— 7)稱為行星齒輪傳動的鄰接條件。所謂同心條件就是出中心輪 a、 b(或 e)與行星輪 c(或 d)的所有嚙合齒輪副的實際中心距必須相等。 為了繪圖方便起見，在此用圓弧來表示輪齒的形狀，故 2Z— X(A)型傳功如圖 3— 2 所示。 在中心角 2pn? 內(nèi)，中心輪 a 和 b 具有的弧長分別為 apdn?? 和 bpdn?? 對于弧長 apdn?? ，一般應(yīng)包含若干個整數(shù)倍的齒距 p 和一個剩余弧段( aap ???? )。如果 p 值太大，或許可能使得 bz 值很大 ； 或使得 az 值很小。因此， az 應(yīng)該選用最少齒數(shù)，但實際上它受到輪齒根切和齒輪能否安裝軸承或能否 安裝到軸上去的限制。根據(jù)給定的行星齒輪傳動的傳動比 pi 的大小和中心輪 a 的齒數(shù) az 及行星 輪個數(shù) pn ，由表 3— 2 可查得 2Z— X(A)型行星齒輪傳動的傳動比 pi 及其各輪齒數(shù)。對于高速行星傳動．其嚙合齒輪副的齒數(shù)，不應(yīng)該有公因子，一般也不推薦使其中心輪 a 和 b 的齒數(shù) az 和 bz 等為行星輪數(shù) pn 的倍數(shù)。漸開線圓柱齒輪模數(shù)可參見 GB13571987。 對優(yōu)先采用第一系列，括號內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 ? 分度圓直徑 d 11 ?? ?? mzd mzd 21 ??dd 齒頂高 ah ?? aa hh ) (21????mhhaa 齒根高 fh ?? ff hh ?? ff hh 全齒高 h ?? hh 12 ?? 齒頂圓直徑 ad 21 ??aadd 21 ??aadd 齒根圓直徑 fd 21 ??ffdd 21 ??ffdd 基圓直徑 bd 21 ??bbdd 21 ??bbdd 中心距 a 105?a 105?a 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 6 行星齒輪傳動的受力分析及強度計算 行星齒輪傳動的受力分析 為了對行星齒輪傳動中的齒輪、軸和軸承等零件進行強度計算，便需要分析行星齒輪傳動中各構(gòu)件的受力情況。為了分析各構(gòu)件所受的切向力 F，現(xiàn)提示如下三點。在此首先應(yīng)計算輸入件中心輪 a在每一套中 (即在每個功率分流上 )所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 28 行星輪支承上和基本構(gòu)件軸上的作用力 行星輪軸承上的作用力 在行星齒輪傳動中，對于各種不同的傳動類型，其行星輪上所 受的作用力也是不相同的。在開式齒輪傳動中，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 由于齒面磨損嚴(yán)重，點蝕還來不及出現(xiàn)，其表面層就被磨掉。而開式齒輪傳動的工作條件較差，其主要的失效形式就是磨料磨損。因此，行星輪 c 易出現(xiàn)輪齒疲勞折斷。經(jīng)滲碳或表面淬火，以便使得其齒面硬度較高，心部韌性較好。對于這類齒輪一般應(yīng)選用中碳鋼 4 50 以及中碳合金鋼 40Cr、 45Cr、 40MnB、 35S5Mn、 38SiMnMo、35CrMnSi、 35SiMn2Mov 等。選用這類材料的齒輪必須在切制輪齒后進行熱處理 (硬化處理 )。滲碳淬火后一般齒面硬度為 56~62HRC。 由于軟齒面的工藝過程較簡單，適用于一般中、小功率的行星齒輪傳動。 機體壁厚 ? =12mm 前機蓋厚度 1 10mm? ? 后機蓋厚度 2 12mm? ? 機體法蘭凸緣厚度 15d m m? ?? 加強筋厚度 4 12mm? ? 加強筋斜度 2??? 機體和機蓋緊固螺栓直徑 1