【正文】 2 1 ???? 式中 39。20xxF 1 1 ???? 卸船機用行星減速機的設計 33 b —— 齒寬， 150mmb? ； 39。][ 39。2811c o sc o s ??? ???Z HZ —— 節(jié)點區(qū)域影響系數(shù)， ?HZ ； ?Z —— 重合度系數(shù)，縱向重合度 4239。 *22 ????? ? 跨測齒數(shù)： 13?k ，公法線長度及偏差為 mmmmi n vmW nnnn o s)[5c o s]z 0 . 5 )(k[ ??????????? ???? 卸船機用行星減速機的設計 22 行星傳動幾何尺寸 已知太陽輪： ?20,5,30 ??? ?mmmz a 。于是，傳動損失系數(shù) HzbHzaH ??? ??。為保證中心輪和行星架軸線重合條件下的正確嚙合，由中心輪和行星輪組成的 各嚙合副的實際中心距必須相等，稱之為同心條件。根據(jù)圓柱齒輪傳動傳動比分配原則 取 ?i 則 7 0 7 ??? iii 卸船機用行星減速機的設計 14 第三章 行星齒輪傳動的嚙合計算 齒數(shù)的選擇和計算 在設計行星齒輪傳動時，根據(jù)給定的傳動比 pi 來分配各輪的齒數(shù)。 由上圖 22可知，小車式起重系統(tǒng)需要數(shù)臺普通減速機構(gòu)，而采用 2KH行星傳動不僅效率高而且可以實現(xiàn)七種不同工況，綜合考慮采用方案一 2KH行星傳動機構(gòu) 分配傳動比 起升 機構(gòu)傳動比分配 根據(jù)已選定 2KH型行星齒輪傳動簡圖，用 1表示周轉(zhuǎn)輪系的有關參數(shù)，腳標 2表示定軸輪系的參數(shù)。 （ 3）承載能力大，以 2K－ H型組合成的行星差動裝置，具有大的承載能力和過載能力。這就是反求設計(Inverse Design)或反求工程 (Inverse Engineering)，這兩者是同一內(nèi)涵，僅是不同國家的不同提法。抓斗內(nèi)開閉段鋼繩較其余部分的彎曲疲勞、磨損嚴重，為了延長鋼繩使用壽命，降低鋼繩耗量，設計中考慮鋼繩在卷 筒上有一定貯備量。因此，在卸船機上采用這種新型的四卷筒機構(gòu)，具有節(jié)能、節(jié)材的優(yōu)點。因此，行星齒輪傳動現(xiàn)已廣泛地應用于工程機械、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。它的顯著特點是：在傳遞動力時它可以進行功率分流；同時，其輸入軸和輸出軸具有同軸性，即輸入軸和輸出軸均設在同 一軸線上。 世界各先進工業(yè)國，經(jīng)由工業(yè)化、信息化時代，正在進入知識化時代，行星齒輪傳動在設計上日趨完善，制造技術不斷進步，使行星齒輪傳動已達到了較高水平。 通過對行星齒輪傳動的研究，結(jié)合目前的發(fā)展情況和所要面臨解決的問題，建立了 2KH 行星齒輪傳動的形式，設計出具有大功率、大傳動比、小重量、小體積等優(yōu)點的減速機構(gòu)。 1920 年首次成批制造出行星齒輪傳動裝置，并首先用于汽車的差速器。其高速級用前述各種定軸類型傳動，低速級用行星齒輪傳動，這樣可適應相交軸和交錯軸間的傳動，可實現(xiàn)大傳動比和大轉(zhuǎn)矩輸出等不同用途，充分利用各類型傳動的特點，克服各自的缺點，以適應市場上多樣化需求。 (3)傳動比較大，可實現(xiàn)運動的合成與分解 只要適當選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。 卸船機用行星減速機的設計 6 課題特點 本課題所研究的行星減速機應用于卸船機四卷筒機構(gòu)，四卷筒行星差動傳動裝置是 （ 1）以 2K－ H型行星齒輪傳 動組成的行星差動減速器，體積小、重量輕、僅為定軸傳動的 1/2左右，本設計的重量為3900kg。 （ 5）工況 5 當起升卷筒剎住不動，開閉卷筒向左旋轉(zhuǎn)時，抓斗運行開啟。 第二 步 : 從測量數(shù)據(jù)中提取零件原形的幾何特征 按測量數(shù)據(jù)的幾何屬性對其進行分割，采用幾何特征 匹配與識別的方法來獲取零件原形所具有的設計與加工特征。 (3)把計算機應用廣泛地引入產(chǎn)品設計、開發(fā)的全過程 (預測、決策、管理、設計制造、試驗、銷售服務等 )中，以期達到這些過程的一體化、智能化和自動化。因此，行星傳動與普通傳動相比，即 使它們的材質(zhì)、機械性能和制造精度相同時，其結(jié)構(gòu)布局本身，就有可能獲得很小的外形尺寸和重量。根據(jù)這卸船機用行星減速機的設計 13 一條分配傳動比時，高速級應大于低速級得傳動比，通常 低高 （ ii )~? 。這些條件包括傳動比條件、鄰接條件、同心條件、裝配條件等等。設第一個行星 1g 在位置Ⅰ裝 入并與兩中心輪嚙合，然后將行星架 H 順時針轉(zhuǎn)過 2/pn? 角度，即讓 1g 轉(zhuǎn)到位置Ⅲ。(co s2 21 ?????? ?? mmzmd n 2 14314co s539。 由此得 )()( ??? ?? HF KK 3)齒輪間載荷分配系數(shù)： 1?? ?? FH HK 則綜合系數(shù) ?????? ?? HHvAH KKKKK ?????? ?? FFvAF KKKKK 上述系數(shù)的確定按德國 Flengder公司齒輪設計技術手冊確定的，我國標準 GB/T 3480— 1997齒輪承載能力計算法相同。 *db —— 齒寬系數(shù)， * ??? dbb d 齒面許用接觸應力 M P aM P aSZZZZZ HHwRxvLHP i m ???????? ?? 式中 LZ —— 潤滑系數(shù)， )220xx21()1121(2240????????LZ； 卸船機用行星減速機的設計 30 vZ —— 速度系數(shù)， 401401 ???????vZ v ； RZ —— 粗糙度系數(shù)， 7 8 ]1 7 0)7 0 (1 0 05 1 [])1(5 1 [ 3 ??????? duRZ zR ； wZ —— 工作硬化系數(shù)， 1?wZ ； xZ —— 尺寸系數(shù)， ?????? mZ x ； limH? —— 試驗齒輪接觸 疲勞極限， MPaH 1450lim ?? ； HS —— 接觸強度最小安全系數(shù)， 1?HS 。1?z , 039。1 太陽輪輪齒上的轉(zhuǎn)矩為 mNknTT ppa ????? 2 2939。 作用在心軸上的載荷按均布載荷計算，則最大彎矩為 mmNmmNmmNllFqlM t ????????? 1 7 8 3 6 8 08 2 4 02 9 7 2 828 )/2(8 22m a x 心軸的彎曲應力為 M P aM P aM P adMP 160][ 7 8 3 6 8 33m a x ?????? ?? 采用軸承為 21316C/W33， mmmmmmbDd 5817080 ????? ， kgGkNCr ,385 ?? 。 . 太陽輪轉(zhuǎn)速為 m i n/ 8 2m i n/)(39。/( 21 ???? 卸船機用行星減速機的設計 32 0 0 )( 2 ?????? 式中 b—— 齒寬， mmb 150? 。 3d —— 小齒輪分度圓直徑， mmmmmzd 1 7 034533 ???? 由此得 )( ?? ?? HF KK 齒輪間載荷分配系數(shù)： 1?? ?? FH HK 則綜合系數(shù) ?????? ?? HHvAH KKKKK ?????? ?? FFvAF KKKKK 卸船機用行星減速機的設計 29 按前蘇聯(lián)庫德略采夫方法計算 mmmmYb zTKdFFdF ][2 333*32 ??? ?????? ? 則 mmmmzdm 435/1 2 5/ 33 ??? 按 GB/T3480—— 1997 方法計算 齒面接觸應力 M P aM P AbdFuuKKKZZZZ tHvAHEH 2 51 2 51 7 0 2 3 8 17 0 17 0 5 9 013??????????????? 式中 HK 、 FK —— 綜合系數(shù)， ?????? ?? HHvAH KKKKK ?????? ?? FFvAF KKKKK 。2( ggbgbbbb add ?? ??? mmmm ) i ( 22 ?????? ? 兩者中取大者，現(xiàn)取 mmdba ? 跨測齒數(shù) 14?k ，公法線長度及偏差 ???kW mm 第四章 齒輪傳動的強度計算 對齒輪 63,35 21 ?? zz ， 齒數(shù)比 ??? zzu 卸船機用行星減速機的設計 24 1)載荷系數(shù)的確定： 使用系數(shù) ?AK 動載荷系數(shù)： 22221 ?????????? uuvzK v 式中 v— 小齒輪 1z 的速度， smsmndv /4 9 )4239。 21 ???? ?mmmzz 中心距為 mmmmzzma n 400)11243(14co s2 5)39。若再要均勻地裝入其它行星輪，就必須滿足一定的條件。4239。 （ 3） 當輪系為 減速傳動時（工程實際中的大多數(shù)情況），按照“前大后小”的原則分配傳動比比較有利同時，為了使機構(gòu)外輪廓尺寸協(xié)調(diào)和結(jié)構(gòu)勻稱，相鄰兩級傳動比的差值不宜過大。 行星齒輪傳動能充分滿足減輕機器重量和縮小外形尺寸方面的要求。對于發(fā)展一個國家的國民經(jīng)濟來說，創(chuàng)造性是永恒主題。 反求設計 反求工程 (Reverse Engineering,RE),也稱逆向工程、反向工程 ,是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量 ,根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重構(gòu)實物的 CAD模型的過程 ,是卸船機用行星減速機的設計 8 一個從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型 ,并在此基礎上進行產(chǎn)品設計開發(fā)及生產(chǎn)的全過程。 （ 3）工況 3 起升、開閉卷筒分別作向內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)，使抓斗小車向右移動，此時，由小車牽引電動機驅(qū)動。 尤為重要的是設計人員對于自己設計的某些齒輪減速器進行優(yōu)化。 (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相互平衡，從而有利于達到提高傳動效率的作用。 （ 3）向復合式行星齒輪傳動發(fā)展。比歐美早了 1300 多年。 【 關鍵詞 】 ： 齒輪；行星齒輪減速器；齒輪嚙合； 均載裝置 2 The Design of Plaary Reducer Used in Unloading Machine Abstract This design is unloading machine of plaary reducer design, ship unloader plaary reducer design with high efficiency﹑ simplified structure or weight, reduce the force on the beam and other purposes. In the paper introduces the development of plaary gear reducer history, through analysis and parison of several plaary gear transmission scheme, choose the best transmission scheme。 目前行星齒輪傳動正向以下幾個方向發(fā)展： （ 1）向高速大功率及低速大轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)展。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機、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用。它幾乎可適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動技術已成為世界各國機械傳動 發(fā)展的重點之一。其中繞繩方式如圖 3所示，由四根鋼繩組成，而小車移動時，鋼繩不再在抓斗滑輪中移動。一般一根鋼繩可重復制用三次。 實際上，任何產(chǎn)品問世，包括創(chuàng)新、改進和仿制的，都蘊含著對已有科學、技術的繼承和應用借鑒。 （ 5）齒輪的材質(zhì)組合和齒輪參數(shù)的設計計算與選配合理。 要確定定軸輪系中各齒輪的齒數(shù)，關鍵在于合理分配輪系中各對齒輪的傳動比。此外，還要考慮到與其承載能力有關的其他條件。==，式中“ +”號用于外嚙合，“ ”號用于內(nèi)嚙合。2811,4,63,35 21 ????? ?mmmzz n。齒寬 mmb 150? ，則 mmmzd gg 2 2 5455 ???? mmmmmhd aaa 0 * 235]512225[2225 ???????? 跨測齒數(shù)： 6?k ，公法線長度及偏差為 mmmmi n vmW nn o s)[5c o s]z 0 . 5 )(k[ ??????????? ???? 已知內(nèi)齒圈： ?20,5,120 ??? ?mmmz b 。 tF —— 圓周力， NNd Tt 4239。239。d39。1 作用在太陽輪