【文章內(nèi)容簡介】 1092+2? 15=1122 37 815240 82 ?????? hddfcfc (9)基圓直徑 db 2 5 920c o s2 7 6c o s ???? ??dd aba 1 0 2 620c o s1 0 9 2c o s ???? ??dd bbb 38320c o s408c o s ???? ??dd cbc (10)中心距 a ? ? ? ? 34 240 827 621211 ????? dda ca ? ? ? ? 3424081 0 9221212 ????? dda cb (1)鄰接條件 : nadpacac?sin2? 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 4322? 342 ?60sin? = 即滿足鄰 接條件。 (2)同心條件 : 342??aa bcac ‘‘ 滿足同心條件。 (3)安裝條件： ? ?整數(shù)983 9123 ????n zzpba 所以，滿足安裝條件。 由表 (51)查得效率計算公式： ??? xbxabax pp 11 ???? ? ????? ???? xnxmxx 1 ? ??????? ?????????? ???? ? xm ? ?0?xn 239123911 ?????? bax 可見，該行星齒輪傳 動的效率很高，可滿足要求。 kp 為了使行星輪間載荷分布均勻，以提高行星齒輪傳動的承載能力。在本設(shè)計中，采用齒輪聯(lián)軸器作為其均載機構(gòu)。查表（ 71）得齒面接觸強度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù) ?kHp， 則 齒 根 彎 曲 強 度 的 載 荷 分 布 不 均 勻 系 數(shù)kFp =1+? ? ? ? 07 ?????k Hp 根據(jù) 2ZX(A)型行星傳動的工 作特點、傳遞功率的大小和轉(zhuǎn)速的高低等情況，對其進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先應(yīng)確定中心輪 a的結(jié)構(gòu)，因為它的直徑 d 較大，所以中心輪a 應(yīng)該采用中心輪與輸入軸分開的結(jié)構(gòu)形式。 內(nèi)齒輪 b采用小件分段裝配式結(jié)構(gòu)形式，已減小耐磨鋼精密鑄造件及模具尺寸，也湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 有利于減少使用過程中的維護(hù)工作量和費用成本。 行星輪 c采用整體結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)，它的齒寬應(yīng)當(dāng)加大，以便保證該行星輪 c 與中心輪 a 的嚙合良好，同時還保證其與內(nèi)齒輪 b相嚙合。在每個行星輪的內(nèi)孔中，安裝兩個滾動軸承來支撐。 轉(zhuǎn)臂上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限公差 fa由公式（ 91）計算?，F(xiàn)已知嚙合中心距 34239。 ?a (mm),則得： 0 5 0 0 03 4 281 0 0 08 33 39。 ?????? afa(mm) 取 56?fa m?。 各行星輪軸孔的孔距相對偏差 ?1 可按公式（ 92）計算，即： ??1 (3～ 5)100039。a =(3～ )1000342 =～ (mm) 取 ?1 = mmm ?70? 。 轉(zhuǎn)臂的偏心誤差 ex 約孔距相對誤差 ?1 的 1/2，即： mex ?? 3521 ?? 針對 2ZX(A)型行星齒輪傳動的工作特點，只需按其齒根彎曲應(yīng)力的強度條件公式（ 672）進(jìn)行校核計算 ，即 ??FpF?. 首先，按公式（ 669）計算齒輪的齒根應(yīng)力，即： kkkkkFpFFVAFoF ???? ? 其中，齒根應(yīng)力的基本值 kFo 可按公式（ 670）計算，即： YYYYF SaFatFo bm ??? ? 許用齒根應(yīng)力 ?Fp可按公式（ 671）計算，即： YYYS YYXR r e lTr e lTF NTSTFFp ??? m i nlim? 現(xiàn)將該傳動按照兩個齒輪副 ac、 bc 分別驗算如下： (1)ac 齒輪副 ① 名義切向力 Ft 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 中心輪 a的切向力 FF tcat ? 可按公式（ 63）計算；已知 mNT a ?? ， 3?np，和 mmda 27639。 ? 。則得： ? ?Ndn TF ap at 2 0 2 82763 0 0 02 0 0 0 39。 ?? ??? ② 有關(guān)參數(shù) a. 使用系數(shù) kA 使用系數(shù) kA 按中等沖擊查表（ 67）得 kA =。 b. 動載荷系數(shù) kV 先按公式（ 657）計算輪 a 相對于轉(zhuǎn)臂的速度，即： ? ?191 0039。 nndv xaax ?? 其中， ? ?smpnn ax ????? 所以， ? ? ? ?smv x 1 00 0 ???? 已知中心輪 a 和行星輪 c 的精度為 6 級，即精度系數(shù) C=6；再按公式（ 658）計算動載荷系數(shù) kV ，即： BxV vk AA??????????? 2 0 0 式中： B=(C5) =(65) = A=50+56(1B)=50+56()=92 則得： 32 0 092 92 ??????? ????kV 中心輪 a 與行星輪 c 的動載荷系數(shù) ?kV 。 c. 齒向載荷分布系數(shù) kF? 齒向載荷分布系數(shù) kF?可按公式（ 660）計算，即： ? ???? FbFk 11 ??? 由圖（ 67）（ b）得： 1??F 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 45 39。 ????d aad? 由圖（ 68）得 ??b ，代入上式，則得： ? ? ?????kF? d. 齒間載荷分配系數(shù) kF? 齒間載荷分配系數(shù) kF? 由表（ 69）可查得： ?kF? e. 行星齒間載荷分配系數(shù) kFp 行星齒間載荷分配系數(shù) kFp按公式（ 712）計算，即： ? ? ??? kk HpFp 已取 ?kHp，則得： ? ? 07 ????kFp f. 齒形系數(shù) YFa 齒形系數(shù) YFa 由圖（ 622）查得： ?YFa ， ?YFa 。 g. 應(yīng)力修正系數(shù) YSa 應(yīng)力修正系數(shù) YSa ，由圖（ 624）查得： ?YSa ， ?YSa 。 h. 重合度系數(shù) Y? 重合度系數(shù) Y? 可按公式（ 675）計算，即： ????? ??acY i. 螺旋角系數(shù) Y? 螺旋角系數(shù) Y?由圖（ 625）得： 1?Y? 因行星輪 c 不僅與中心輪 a 嚙合，且同時與內(nèi)齒輪 b 相嚙合，故取齒寬 b=100。 ③ 計算齒根彎曲應(yīng)力 ?F 按公式（ 669）計算齒根應(yīng)力 ?F ，即： kkkkkYYYbmF FpFFVVF SaFat ???? 111 ? = ? ? mmN??????????? ? ?22 mmNF ???????????? 取彎曲應(yīng)力 ? ?2110 mmNF ?? ④ 計算許用齒根應(yīng)力 ?Fp 按公式（ 671）計算許用齒根應(yīng)力 ?Fp，即： 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 YYYYYS XR r e lTr e lTNTSTFFFp ??? m i nlim? 已知齒根彎曲疲勞極限 ?limF =340 2mmN 。 由表（ 611）查得最小安全系數(shù) ?SF 。 式中各系數(shù) YST 、 YNT 、 YrelT? 、 YRrelT 和 YX 取值如下： 應(yīng)力系數(shù) YST ，按所給定的 ?limF 區(qū)域圖取 ?limF 時，取 2?YST 。 壽命系數(shù) YNT 按表（ 616）中的（ 4）式計算，即： ???????? ?? NY LNT 式中應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL 按表（ 613）中的相應(yīng)公式計算，且可按每年工作 300 天，每天工作 16h，即： ? ? ? ? 5 006060 ??????? tnnnNpxaL 則得 10396 ????????? ???YNT 齒根圓角敏感系數(shù) YrelT? 按圖（ 633）查得 1?YrelT? 。 相對齒根表面狀況系數(shù) YRrelT 按表（ 618）中對應(yīng)公式計算，即： ? ? ??? RY zR r e lT 取表面微觀不平度 mRz ?? ，代入上式得： ? ? ????Y R r e lT 尺寸系數(shù) YX 按表（ 617）中對應(yīng) 的公式計算，即： ?????? mY nX 代入公式（ 671）可得許用齒根應(yīng)力為： ? ? mmNFp ???????? 因齒根應(yīng)力 2110 mmNF ?? 小于許用齒根應(yīng)力 237 8 mmNFp ??，即 ??FpF?。所以， ac齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 (2)bc齒輪副 在內(nèi)嚙合齒輪副 bc 中只需校核內(nèi)齒輪 b 的齒根彎曲強度，即仍按公式（ 669）計算其齒根彎曲應(yīng)力 ?2F 及按公式（ 671）計算許用齒根應(yīng)力 ?Fp。已知 912 ??zz b ，2lim 340 mmNF ?? 。 仿上，通過查表或采用相應(yīng)的公式計算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為?kV ， ?kF? ， ?kF? ， 1?kFp ， ?YFa ， ?YSa ， ?Y? ，湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 ?YNT ， ?Y relT? 和 ?YX 。代入上式則得： kkkkkYYYYbmF FpFFVAF SaFat 222 222 ????? ? = ? ?3100 2028 mmN??????????? 取 2110 mmNF ?? 。 YYYYYS XR r e lTr e lTNTSTFFFp ??? m i nlim? = ?????=399? ?2mmN 可見， ??2FFp?，故 bc 齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 行星齒輪系的均載裝置 行星輪系的特點之一是可采用多個行星輪來分擔(dān)載荷。但實際上，由于制造和裝配誤差，以及工作時的變形等，往往會出現(xiàn)各行星輪受力極不均勻的現(xiàn)象，為了盡可能降低載荷分配不均現(xiàn)象，必須采用結(jié)構(gòu)上的措施來保證載荷得到接近均勻的分配。為此，常把行星輪系中的某些構(gòu)件作成可以浮動的。在輪系運轉(zhuǎn)中，如各行星輪受力不均勻，這些構(gòu)件能在一定的范圍內(nèi)自由浮 動，以達(dá)到自動調(diào)節(jié)各行星輪載荷的目的，此即所謂“均載裝置”。均載裝置的類型很多，有使太陽輪浮動的，有使行星輪浮動的，有使行星架浮動的，也有使幾個構(gòu)件同時浮動的。對本鉆具來說，三個行星輪各軸心在圓周上是均勻布置的，采用中心輪浮動，這樣該均載機構(gòu)就相當(dāng)于一個萬向聯(lián)軸器，而實際上多用齒輪聯(lián)軸器 (雙齒或單齒，見下圖 )。 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 （ ）雙齒聯(lián)軸器 （ ）單齒聯(lián)軸器 由于齒輪聯(lián)軸器對中心輪在徑向上的自動補償作用，最終可使各嚙合作用力相等，且組成等邊三角形。這樣就可使中心輪的體積小、質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單， 浮動靈活，與其連接的均載機構(gòu)較容易制造，且便于安裝。根據(jù)以上所述，采用中心輪浮動均載裝置。 湖南工業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 章 鉆桿齒輪設(shè)計 依據(jù)本課題的設(shè)計要求，每個行星輪上的鉆桿配置為 3根，且要求鉆桿有回轉(zhuǎn)運動。 通過以上行星傳動的設(shè)計，我設(shè)計為：在每個行星輪上一定半徑的圓上均勻布置鉆桿， 3 根鉆桿通過自身安裝的齒輪，由中心輪來驅(qū)動鉆桿產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動。這就要用到行星齒輪的配齒。 由表（ 32）可查得齒輪傳動的傳動比 ip即其各齒輪齒數(shù)。 查得： 191?z ， 232?z ， ?ip。 由設(shè)計要求尺寸取模數(shù) m=5。 壓力角 ?20?? 。 分度圓直徑 d 9511 ?? zd m ； 11522 ?? zd m 齒頂高 ha 521 ??? ?hhh aaa m 齒根高 hf ? ? ???? ?? mmchhaf 全齒高 h ????? hhhfa 齒頂圓直徑 da 105211 ??? hdd aa ； 125222 ??? hdd aa 齒根圓直徑 df 11 ??? hdd ff 2222 ??? hdd ff 基圓直徑 db o s95c o s11 ???? ??dd b o s115c o s22 ???? ??dd b 中心距 a ? ? ? ? 10 511 595212121 ????? dda