【文章內容簡介】 廠主要生產(chǎn)的行星齒輪減速器類型有 NGWL 型、 NGWS 型、 NGW 系列等其他類型。總的來說，這行業(yè)還是有了很大的提高，體現(xiàn)在起重運輸、輕工化工、工程機械等設備上。在 1975 年，制定了三個系列的 NGW 型行星減速器系列；在 4 1984 年，頒布了 NGWL、 NGWS、 NGWZ 系列的標準，全國擁有齒輪制造企業(yè) 600 多家，減速器制造企業(yè) 400 家，這就為我國的機械行業(yè)作出了重大貢獻。 5 行星齒輪減速器方案確定 設計背景 試為一卷筒直徑為 的卷揚機設計行星齒輪減速器，高速軸通過彈性聯(lián)軸器與電動機直接聯(lián)接，已知電動機功率 P=850kw，轉速n 入 =950r/min，減速器輸出軸轉速 n 出 =43r/min，最大輸出轉矩為Tmax=390103Nm，預期壽命 10 年。 行星齒輪減速器的傳動型式 根據(jù)上述設計要求可知，此行星齒輪減速器應具有傳動效率高，體積小，重量輕，傳動比范圍大等特點，所以我們采用雙級行星齒輪傳動。而雙級 NGW 型符合上述要求，所以選用由兩個行星齒輪串聯(lián)而成的雙級行星齒輪減速器較為合理。 傳動簡圖 b2 b1 c2 c1 H2 H1 a2 a1 輸出端 輸入端 圖 行星齒輪減速器傳動簡圖 6 行星齒輪傳動尺寸設計 傳動比分配 由功率 P=850kw,則算出總傳動比 i=出入nn = 43950 =， 用角標 Ⅰ表示高速級參數(shù)， Ⅱ 表示低速級參數(shù)。設高速級與低速級外嚙合齒輪材料、齒面硬度相同，則 σHlimⅠ =σHlimⅡ ，取 nwⅠ =nwⅡ ， zwⅠ =zwⅡ ， B=dbⅡdbⅠ =，（ dbⅡ 為低速級內齒輪分度圓直徑， dbⅠ 為高速級內齒輪分度圓直徑） Kc1=KcⅡ , υdⅡ /υdⅠ =, KvⅠ KHβⅠ Z2NⅡKvⅡ KHβⅡ Z2NⅠ =，引用多級行星齒輪傳動的傳動比分配，由式 得： E=AB3 （ ） A= nwⅡ υdⅡ KcⅠ KvⅠ KHβⅠ Z2NⅡ Z2wⅡ σ2HlimⅡ nwⅠ υdⅠ KcⅡ KvⅡ KHβⅡ Z2NⅠ Z2wⅠ σ2HlimⅠ 式中： nw—— 行星輪數(shù)目； Φd—— 齒寬系數(shù)； Kc—— 載荷不均勻系數(shù)見表 ； Kv—— 動載系數(shù)； KHβ—— 接觸強度的齒向載荷分布系數(shù)； ZN—— 接觸強度的壽命系數(shù)； ZW—— 工作硬化系數(shù)； σHlim—— 計算齒輪的接觸疲勞極限。 A= E=AB3== 查圖 得 iⅠ =， iⅡ = iiⅠ = =4 7 配齒計算 高速級： 查表 選擇行星輪數(shù)目，取 nw=3 確定各輪齒數(shù)，按配齒方法進行計算11b1a1H1iwanZ =C，適當調整 111ibHa = 使 C 為整數(shù)， Z a1=59 ∴ Za1=32 Zb1=Cnw1－ Za1=593－ 32=145 Zc1=21 （ Zb1－ Za1） =21 （ 145－ 32） = 取 Zc1=56，則 j=1111zcacb zz z?? = 5632 56145＋－ =，由圖 可查出適用的預計嚙合角在 α1ac =20176。、 α 1cb =18176。20180。到 α1ac =23176。、 α 1cb =21176。30180。的范圍內，預取 α1ac =21176。30180。 低速級： 計算方法同高速級，首先，wab Ha nz 22 22i =C， 34 2az =40 ∴ 2az =30 2bz =C wn － =403－ 3 2az 0=90 2zc =21 （ 2bz － 2az ） =21 （ 90－ 30） =30 j=2222zcacb zz z?? = 30303090? =1 預計嚙合角在 α2ac =20176。、 α2cb =20176。10180。到 α 2ac =22176。、 α 2cb =21176。的范圍內。 齒輪主要參數(shù)計算 1） 按接觸強度初算 ac 傳動的中心距和模數(shù) 高速級：輸入轉矩 T1 =9550nP =9550950850 Nm=8544Nm 查表 ，設載 荷不均勻系數(shù) Kc =，在一對 ac 傳動中，太陽 8 輪傳遞的轉矩 Ta =w1nT K c = 38544 =3275Nm 表 綜合系數(shù) K 載荷特性 接觸強度 彎曲強度 說 明 平 穩(wěn) 中等沖擊 較大沖擊 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 精度高、布置對稱、硬齒面，采取有利于提高強度的變位時取低值，反之取高值 由表 查得接觸強度使用的綜合系數(shù) K=3，齒數(shù)比 u=11aczz =3256 = 太陽輪和行星輪的材料用 20CrMnTi 滲碳淬火，齒面硬度 56~60HRC，查圖 選取 σlimH =1300MPa，取齒寬系數(shù) ? a =ab = 按表 中的公式計算中心距 a≧ 483（ u+1）3 2lima HauKT?? （ ） a=483（ +1） 3 32753 ?? ?= 模數(shù) m1=11a2ca zz ?= 5632 ?? = 取 m=6mm 未變位時， a 11ca =21 m（ 1za + 1zc )=21 6(32+56)=264mm 按預取嚙合角 αac1 =21176。30180。，可得 ac 傳動中心距變動系數(shù)， y 11ac =21 （ 1za + 1zc ）（a c 1coscos ?? － 1） =21 （ 32+56） （ ???3021cos 20cos － 1） = 則中心距 a111ac =a 11ca +y 11ac m=264+6= 取 a111ac =267mm 9 低速級： 低速級輸入轉矩 TⅡ =TⅠ iⅠ η=8544=46052Nm Ta =wTn? K c = 346052 =m 接觸強度使用的綜合系數(shù) K 依然等于 3，齒數(shù)比 u=22zacz =3030 =1， σlimH =1300MPa， ? a =ab = 由公式 得 a≧ 483（ u+1）3 2lima HauKT?? =483（ 1+1） 3 176533 ??? = 模數(shù) m=ca zz ?a2 = 3030 ?? =，取 m=14mm 未變位時， a 22ac =21 m(z2a +z2c )=21 14（ 30+30） =420mm 按預取嚙合角 α2ac =21176。， y 22ac =21 （ z2a +z2c )(2coscosac?? － 1) =21 (30+30)( ??21cos20cos － 1) = 則中心距 a222ca =a 22ac +y 22ac m =420+14= 取 a222ca =423mm 2） 計算 ac 傳動的實際中心距變動系數(shù) yac 和嚙合角 αac 高速級： y 11ca = ma 111 11 caca a? = 6264267 = cosα 11ac =11111acacaacosα=267264 cos20176。= 10 ∴ α 11ac =20176。42180。 低速級： y 22ac = ma 222 22 caca a? =14420423= cosα 22ac =2 2222acacaacosα=423420 cos20176。= ∴ α 22ac =21176。5180。 （注：式中上標與下標 2 表示為高速級、低速級。） 3） 計算 ac 傳動變位系數(shù) 高速級： x 11ac? =（ z1a +z1c ) ? ?? tan2in 1 11 invv ca ? =（ 32+56） ? ???? 20ta n2 204221in in vv = 用圖 校核， x 11ac? 在 P5 與 P6 線之間，為綜合性能較好區(qū)，可用。用圖 分配變位系數(shù)，得 x1a =, x1c =x 11ac? x1a == 低速級： x 22ac? =（ z2a +z2c ) ? ?? tan2in 2 22 invv ca ? =(30+30) ? ???? 20tan2 20521inv inv = 用圖 校核， x 22ac? 在 P4 與 P5 線之間，為綜合性能較好區(qū)，可用。同樣，用圖 分配變位系數(shù)，得 x2a =, 分配變位系數(shù) 方法如下：先在圖 上找出由 2z ca z? 和 2xac? 所決定的點，由此點按 L 射線的方向作一射線，在此射線上找出與 za 和 zc 相應的點，然后即可從縱坐標軸上查得變位系數(shù) xa 。 ??3 11 x2c =x 22ac? x2a == 4） 計算 cb 傳動的中心距變動系數(shù) ycb和嚙合角 αcb cb 傳動未變位時 高速級： a 11bc = 2m (z1b － z1c )=26 (145－ 56)=267mm 則 y 11bc = ma bcbc 111 11a ? =6267267=0 ∴ α 11bc =20176。 低速級： a 22bc = 2m (z2b － z2c )= 214 （ 90－ 30） =420mm ∵ a 22bc 不等于 a222cb ∴ 低速級的 cb 傳動與 ac 傳動一樣， y 22cb =y 22ac = α 22cb =α 22ca ≈21176。 5） 計算 cb 傳動的變位系數(shù) 高速級： ∵ α 11bc =20176。 ∴ x 11cb? =0 x1b =x 11cb? +x1c =0+≈ 低速級： ∵ z2a +z2c =z2b － z2c ∴ x 22cb? =x 22ac? = x2b =x 22cb? +x2c =+=≈ 6） 幾何尺寸計算 高速級：見表 （單位： mm) 低速級：見表 12 表 高速級幾何尺寸 表 低速級幾何尺寸 裝配條件驗算 對于我設計的雙級 NGW 型的行星齒輪傳動應滿足如下裝配條件： 1） 鄰接條件 按公式驗算鄰接條件，即 2aac sinwn180? dac （ ） dac —— 行星輪的齒頂圓直徑 已知高速級的 aac =267mm， dac =， nw =3 2267sin 3180 =，從而滿足鄰接條件； 已知低速級的 aac =423mm,dac = 名稱 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 公式 d=mz 外 :d a =d+2(h *a +x y? )m 內 :da =d2(h*a x+ y? k2 )m df =d2(h*a +c* x)m,df =d+2( h*a +c* +x)m a1 d =192 da = df = c1 d =336 da = df = b1 d =870 da = df = 名稱 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 公式 d=mz 外 :da =d+2(h*a +x y? )m 內 :da =d2(h*a x+ y? k2 )m df =d2(h*a +c* x) df =d+2( h*a +c* +x)m a1 d =420 da = df = c1