【文章內容簡介】 1|( an Hn )/( Habi 1) Hn | H? =1|(960160)/(51) 160|=% 行星齒輪傳動的配齒計算 行星齒輪傳動比符號及角標含義為： a— 中心輪、 b— 內齒輪、 g— 行星輪 傳動比條件 傳動比的要求 —— 傳動比條件 即 baHi =1+bz /az 可得 bz =5az 所以中心輪 a 和內齒輪 b 的齒數滿足給定傳動比的要求。 11 同軸條件 此處刪除好多字，詳細的圖紙聯系qq656417679 保證中心輪、內齒輪和行星架軸線重合 —— 同軸條件 為保證行星輪 gz 與兩個中心輪 az 、 bz 同時正確嚙合，要求外嚙合齒輪 a— g的中心距等于內嚙合齒輪 b— g 的中心距，即 w(a )ag? =()wbga ? 稱為同軸條件。 對于非變位或高度變位傳動，有 m/2( az + gz )=m/2(bz gz ) 得 gz =2az 裝配條件 保證多個行星輪均布裝入兩個中心輪的齒間 —— 裝配條件，想鄰兩個行星輪所夾的中心角 H? =2π /wn ，中心輪 a相應轉過 1? 角， 1? 角必 須等于中心輪 a 轉過 ? 個（整數）齒所對的中心角， 12 即 1? =2π ? /az 式中 2π / az 為中心輪 a 轉過一個齒（周節(jié)）所對的中心角。pi =n/ Hn = 1? / H? =1+bz /az 將 1? 和 H? 代入上式，有 2π ? /az /2π /wn =1+bz /az 經整理后 ? =az +bz =6az 滿足兩中心輪的齒數和應為行星輪數目的整數倍的裝配條件。 鄰接條件 保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰 —— 鄰接條件，在行星傳動中，為保證兩相鄰行星輪的齒 頂不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖 33 所示 Re 圖 33 行星齒輪傳動結構示意圖 13 可得 2 wa sin(180 / )o wn ＞ ()agd 滿足鄰接條件。 取 az =24，則 gz =48， bz =120 行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數計算 按齒根彎曲強度初算齒輪模數 m 齒輪模數 m的初算公式為 圖 34 行星齒輪傳動簡圖及構件的受力分析 按照上述提示進行受力分析計算，則可得行星輪 g 作用于中心輪 a 的切向力為 gaF =20201T / 39。ad =2020aT /wn 39。ad =2020 而行星輪 g上所受的三個切向力為 中心輪 a 作用與行星輪 g的切向力為 agF = gaF =2020aT /wn 39。ad =2026N 內齒輪作用于行星輪 g的切向力為 bgF = agF =2020aT /wn 39。ad =2026N 轉臂 H作用于行星輪 g的切向力為 HgF =2 agF =4000aT /wn 39。ad =4052N 轉臂 H上所受的作用力為 gHF =2 HgF =4000aT /wn 39。ad =4052N 轉臂 H上所受的力矩為 HT = wn gHF xr =4000 aT / 39。ad * xr =4000 14 108= 在內齒輪 b上所受的切向力為 gbF = bgF =2020aT /wn 39。ad =2026N 在內齒輪 b上所受的 力矩為 bT = wn gbF 39。bd /2020=aT 39。bd / 39。ad = 2026/360= 式中 39。ad — 中心輪 a 的節(jié)圓直徑，㎜ 39。bd — 內齒輪 b 的 節(jié)圓直徑，㎜ xr — 轉臂 H的回轉半徑，㎜ 4 行星機構的結構設計及相關技術要求 行星齒輪傳動通常采用均載機構來體現其質量小、承載能力高等突出優(yōu)點。可以補償制造誤差，還可降低對齒輪的精度要求，以均衡各行15 星輪傳動遞的載荷。 均載機構具有多種型式，我們所采用的是行星架浮動的均載機構。 行星架浮動的均載機構特點是：主要適用于三個行星輪的行星齒輪傳動?；緲嫾ㄌ栞啞三X輪或行星架）沒有固定 的徑向支承，在受力不平衡的條件下，可以徑向游動（又稱浮動），以使各行星輪均勻分擔載荷。在 NGW 型傳動中，由于行星架受力較大（二倍圓周力），有利于浮動。行星架浮動不要支承，可簡化結構，尤其利于多級行星齒輪傳動。但由于行星架自重大，速度高會產生較大的離心力，影響浮動效果，所以常用于速度不高的場合。 行星輪間載荷分布不均勻性分析 在傳動比和名義功率相同的情況下，采用四個行星輪的行星齒輪傳動裝置的外形尺寸，僅為具有一個行星輪的行星齒輪傳動的一半；在相同結構尺寸的情況下，行星齒輪傳動所傳遞的轉矩為普通定軸齒輪傳動的 4~ 5倍。但是由于不可避免的制造和安裝誤差，以及構件的變形等因素的影響，致使行星輪間的載荷分布是不均勻的。較嚴重的情況是：有時載荷可能是集中在某一行星輪上，而其他的行星輪則被閑置，而不能起著傳遞動力的作用。這就是某些行星齒輪傳動時，認真地解決行星輪間載荷分配的不均勻性問題，這 對于充分發(fā)揮其優(yōu)越性就顯得非常重要。 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。 求此行星齒輪傳動的載荷不均勻系數 PK 設中心輪上輸入一個轉矩 aT ，在理想的制造精度和剛度的條件下，中心輪 a 上的輪齒就會與三個行星輪上的輪齒相接觸（嚙合），則各行星16 輪 1c 、 2c 和 3c 對中心輪的法向作用力 1F 、 2F 和 3F 的大小是相等的?，F取中心輪 a 為受力對象，法向作用力 1F 、 2F 和 3F 組成為一個等邊的力三角形，即各行星輪作用于中心輪上的力的主矢為零，1 2 3 0c n c n c nF F F? ? ?；而其主矩的大小則等于轉矩 aT 。因此，中心輪 a 可達到無徑向載荷地傳遞轉矩。但是，在沒有采取任何均載措施的情況下，實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構，在行星齒輪傳動工作的過程中，行星輪間的載荷分布也并非完全是均衡的。行 星輪間載荷分布不均衡的原因，可以大致分為由齒輪本身的各種制造誤差，軸承、行星架和齒輪箱體等的制造和安裝誤差兩部分所組成的。而行星齒輪傳動零件的制造誤差將使輪齒工作齒廓間形成間隙或過盈。各基本構件和行星輪軸線的位移，及各齒輪的運動誤差，例如，中心線軸線的位移，軸承軸線或內齒輪與箱體配合的徑向位移和行星架上安裝行星輪的心軸孔的位移，以及雙聯行星輪工作齒形的相對位移，中心輪a 、 b 的運動誤差和行星輪與中心輪嚙合時 的間隙或過盈。由于上述這些行星輪與中心輪 a 或 b 僅與一個行星輪接觸的情況，而中心輪與其余行星輪的嚙合處就會產生間隙 2? 、 3? ?? n? 。 在輸入轉矩 aT 的作用下，由于齒輪、軸和軸承等零件的變形，而使齒輪 a 旋轉某一角度 a? ，如果弧線的數值小于齒輪最小側隙的數值，即minaar? ?? ；那么，其所有的載荷（切向力） 2 ataTF d?? 就全部由一個中心輪 a 相接觸的行星輪 1c 傳遞，即 maxttFF?? 。 當行星輪間的載荷 分布均勻時，中心輪 a 與每個行星輪嚙合處的平均切向力為 17 2020t atKpw w aF TF n n d??? 式中， tF? —— 中心輪 a 與各行星輪嚙合處的切向力之和， N ； wn —— 行星輪數，取 3wn? aT —— 中心輪 a 輸入的轉矩， N m ； ad —— 中心輪 a 的分度圓直徑， mm 。 在理想的均載情況下，所有的載荷 tF? 由 wn 個行星輪承受，即各行星輪間的載荷均勻分布；其平均切向力為 2020t atKp w w aF TF n n d???。仿上，則可其載荷分配范圍不均勻系數為 m ax 1tK ptPtK p tK pFFK FF? ? ? 所以，在行星齒輪傳動中，其行星輪間載荷分布不均勻系數 PK 的數值范圍為 13PK??。 行星輪間載荷分布均勻的措施 為了使行星輪間載荷均勻分布，通過實踐采取了對 行星齒輪傳動的基本構件徑向不加限制的專門措施和其他可進行自動調位的方法，即采用各種機械式的均載機構，以達到各行星輪間載荷分布均勻的目的。從而，有效地降低了行星齒輪傳動的制造精度和較容易裝配，且使行星齒輪傳動輸入的功率能通過所有的行星輪進行傳遞，即可進行功率分流。 一般情況下主要靠機械的方法來實現均載的系統（簡稱為機械均載18 系統），其結構類型可分為如下兩種。 (1)靜定系統 ① 具有浮動基本構件的系統。 ② 全部構件都是剛性連接的，而行星輪在工作過程中可以 進行自動調位的杠桿系統。 (2)靜不定系統 ① 完全剛性構件的均載系統。 ② 采用彈性件的均載有系統。 本次設計行星齒輪傳動系統采用中心輪浮動 中心輪通過齒輪聯軸器與主軸相連接。當輸入軸上施加力矩 aT 時，中心輪與三個行星輪嚙合，各齒輪副的嚙合處便產生嚙合作用力 1nF 、 2nF和 3nF 。若行星輪各軸心在圓周上是勻稱地布置的，由于齒輪聯軸器對中心輪在徑向上自動補償作用，最終可使各嚙合作用力相等，且組成等邊的力三角形；而各力形成的力矩與外力矩 aT 平衡，即使各行星輪間的載荷分布均勻。故在此情況下，其載荷分布不均勻系數 1PK? 。 由于中心輪的體積小、質量小，結構簡單，浮動靈活；與其連接的均載機構較容易制造，且便于安裝。尤其是當行星輪數 3wn? ，應用于中、低速行星傳動時，其均載效果更好。 行星輪的結構及支承結構 行星輪的結構 行星輪的結構根據傳動型式、傳動比大小、軸承類型及軸承的安裝形式而定。 19 行星輪的軸承的行星傳動中，是屬于受載最重的支承。在一般用途的中低速傳動中，行星輪軸承多用滾動軸承。在長期運行的大功率固定式裝置行星傳動及船舶行星傳動中，常采用滑動軸承，此外在徑向尺寸受到限制或速度很高，從而滾動軸承的壽命不足時，也常采用滑動軸承。 由行星齒輪傳動的原理可知，行星輪是支承在動軸上的齒輪，即通過各類軸承將行星輪安裝在行星架的 動軸上。而在行星齒輪傳動中，行星輪在軸承是屬于承受載荷最大的支承構件。 對于直徑的 2ZX（ A）型傳動，可在行星輪的輪緣中僅安裝一個滾動軸承作為其友承，但所選用的軸承必須具有限制其內外圈相對移動的特性。一般情況下，行星輪可用兩個滾動軸承來支承。由于軸承的安裝誤差和軸的變形等而引起的行星輪偏斜，則選用具有自動調心性能的球面滾子軸承是較為有效的。 在內圈與心軸之間的環(huán)形間隙里，供有潤滑的壓力油。在行星輪支承中，采用矩形截面的彈性擋圈來進行其軸向位置的固定。這樣做可以在行星輪輪緣的內表面上免去軸肩（用于軸承軸向固 定）。行星輪支承的軸向定位，可借助于淬硬并磨削加工的上推墊圈來實現。 采用成對使用的單列圓錐滾子軸承作為行星輪支承