【文章內(nèi)容簡介】 和 式中：、＿分別為行星輪c的齒頂圓半徑和直徑； ＿行星輪個數(shù)；＿a、c齒輪副的中心距；＿相鄰兩個行星輪中心之間的距離。根據(jù)給定的行星齒輪傳動的傳動比的大小和中心輪a的齒數(shù)及行星輪個數(shù)，由表（32）（2ZX(A)型行星齒輪傳動的配齒）可查的2ZX(A)型行星齒輪的傳動比及其各輪齒齒數(shù)。據(jù)表查得：=23,=34,=91,=5,=3. 初步計算齒輪的主要參數(shù)齒輪材料和熱處理選擇：中心輪a、內(nèi)齒圈b和行星輪c均采用20CrMnTi滲碳淬火，回火，齒面硬度56～62HRC,據(jù)圖612和圖627（均為《行星齒輪傳動設(shè)計》，后同），取=1400和=340，則加工精度為6級。按彎曲強度的初步計算公式計算齒輪的模數(shù)m為 現(xiàn)已知=23，=340。中心齒輪名義轉(zhuǎn)矩；取算式系數(shù)=；按表（67）取使用系數(shù)=2；按表（64）取綜合系數(shù)=；取接觸強度計算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)=，由公式（712）可得=1+（1）=1+（）=；由圖（622）查得齒形系數(shù)=；由表（66）查得齒寬系數(shù)=，則齒輪模數(shù)m為： 取齒輪模數(shù)為12mm。4. 嚙合參數(shù)計算在兩個嚙合副ac，bc中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距a為：=1/2m（+）=1/2x12(23+34)=342mm=1/2m（）=1/2x12(9134)=342mm由此可知，兩個齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距相等，因此，該行星齒輪傳動滿足非變位的同心條件。5. 幾何尺寸計算（1） 模數(shù)m=12。（2） 壓力角=20176。（3） 分度圓直徑： ==12x23=276 ==12x91=1092 ==12x34=408(4)齒頂高 外嚙合副ac： ===12 內(nèi)嚙合副bc： ==12(5)齒根高 =(6)全齒高 (7)齒頂圓直徑 (8)齒根圓直徑 =+2=1092+215=1122 (9)基圓直徑 (10)中心距a 6. 裝配條件的驗算(1) 鄰接條件: 4322342= 即滿足鄰接條件。(2) 同心條件:滿足同心條件。(3) 安裝條件：所以，滿足安裝條件。7. 傳動效率的計算由表(51)查得效率計算公式： 可見，該行星齒輪傳動的效率很高，可滿足要求。8. 選取和計算載荷分布不均勻系數(shù)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)，則齒根彎曲強度的載荷分布不均勻系數(shù)=1+9. 行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(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，也有利于減少使用過程中的維護工作量和費用成本。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由公式（91）計算?，F(xiàn)已知嚙合中心距(mm),則得：(mm)取。各行星輪軸孔的孔距相對偏差可按公式（92）計算，即： (3～5)=(3～)=～ (mm)取=。轉(zhuǎn)臂的偏心誤差約孔距相對誤差的1/2，即： 10. 行星齒輪傳動的強度驗算針對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）進行校核計算，即.首先，按公式（669）計算齒輪的齒根應(yīng)力，即： 其中，齒根應(yīng)力的基本值可按公式（670）計算，即：許用齒根應(yīng)力可按公式（671）計算，即： 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名義切向力中心輪a的切向力可按公式（63）計算；已知，和。則得： ②有關(guān)參數(shù)a. 使用系數(shù)使用系數(shù)按中等沖擊查表（67）得=。b. 動載荷系數(shù)先按公式（657）計算輪a相對于轉(zhuǎn)臂的速度，即：其中，所以， 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)，即： 式中：B=(C5)=(65)= A=50+56(1B)=50+56()=92則得： 中心輪a與行星輪c的動載荷系數(shù)。c. 齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)可按公式（660）計算，即：由圖（67）（b）得： 由圖（68）得，代入上式，則得： d. 齒間載荷分配系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)由表（69）可查得：e. 行星齒間載荷分配系數(shù)行星齒間載荷分配系數(shù)按公式（712）計算，即： 已取，則得：f. 齒形系數(shù)齒形系數(shù)由圖（622）查得：， 。g. 應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)，由圖（624）查得：。h. 重合度系數(shù)重合度系數(shù)可按公式（675）計算，即：i. 螺旋角系數(shù)螺旋角系數(shù)由圖（625）得：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 按公式（669）計算齒根應(yīng)力，即： = 取彎曲應(yīng)力④計算許用齒根應(yīng)力 按公式（671）計算許用齒根應(yīng)力，即：已知齒根彎曲疲勞極限=340。由表（611）查得最小安全系數(shù)。式中各系數(shù)、和取值如下：應(yīng)力系數(shù)，按所給定的區(qū)域圖取時，取。壽命系數(shù)按表（616）中的（4）式計算，即：式中應(yīng)力循環(huán)次數(shù)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：則得齒根圓角敏感系數(shù)按圖（633）查得。相對齒根表面狀況系數(shù)按表（618）中對應(yīng)公式計算，即： 取表面微觀不平度，代入上式得： 尺寸系數(shù)按表（617）中對應(yīng)的公式計算，即： 代入公式（671）可得許用齒根應(yīng)力為： 因齒根應(yīng)力小于許用齒根應(yīng)力，即。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)力及按公式（671）計算許用齒根應(yīng)力。已知。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，，，，和。代入上式則得： =取。==399可見，故bc齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。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)。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。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即其各齒輪齒數(shù)。查得：。由設(shè)計要求尺寸取模數(shù)m=5。壓力角。分度圓直徑 ；齒頂高 齒根高 全齒高 齒頂圓直徑 ；齒根圓直徑 基圓直徑 中心距 齒輪材料和熱處理選擇：均采用20CrMnTi,滲碳淬火，齒面硬度58～62HRC, 據(jù)圖（612）和（627），取和，加工精度為6級。根據(jù)該齒輪組的工作特點，只需滿足其齒根彎曲應(yīng)力的強度條件公式：首先，按公式（669）計算齒輪的齒根應(yīng)力，即： 其中，齒根應(yīng)力的基本值可按公式（670）計算，即：許用齒根應(yīng)力可按公式（671）計算，即： 仿上，通過查表或采用相應(yīng)的公式計算，可得出各系數(shù)。 齒根彎曲應(yīng)力，即：取彎曲應(yīng)力。因齒根應(yīng)力小于許用齒根應(yīng)力，即。所以，齒輪副滿足彎曲強度條件。鉆頭在沖擊破石的同時，如果還進行回轉(zhuǎn)運動，就能更好的破石，提高鉆具的成孔效率。在行星齒輪上，在一定半徑的圓周上，均勻布置三根鉆桿，每根鉆桿在行星齒輪上表面有一個齒輪與其連接，這樣三個齒輪與均勻布置在圓周上，在行星齒輪中央有一齒輪分別與三個齒輪嚙合，通過該齒輪轉(zhuǎn)動，帶動鉆桿作回轉(zhuǎn)運動。而該齒輪的動力通過與其軸的上端大齒與中心齒輪嚙合而得來。這樣兩個齒輪應(yīng)作成雙聯(lián)齒輪。