【導讀】同軸線傳動等優(yōu)點，現(xiàn)已成為一種先進的傳動形式廣泛應用于各個工業(yè)部門。由于能實現(xiàn)大速比、適應當前機械化、自動化的需要而發(fā)展最為迅速。直徑小，使得軸承壽命較短；2、輸出機構(gòu)的銷軸因直徑較小的影響其強度不夠。與輸出軸設(shè)在一起，又有許多方孔加工難度很大。因此，這兩種減速器均沒能同。時解決上述兩大難題。子的一端插入銷孔內(nèi)。軸心不固定，而繞著另一齒輪的幾何軸線回轉(zhuǎn)者，稱為周轉(zhuǎn)輪系。3）中心輪與行星輪相嚙合而其軸線又與主軸線相重合的齒輪稱為中心輪，通常又將最小的外。這說明只要有一個主動構(gòu)件，輪系就有確定的運動，即為行星輪系。結(jié)構(gòu)，都是行星輪系。2）差動輪系平面機構(gòu)自由度等于2的周轉(zhuǎn)輪系稱為差動輪系。工程界習慣上將行星輪系和差動輪系的齒輪傳動機構(gòu)統(tǒng)稱為行星齒輪傳動。前蘇聯(lián)、日本等）早已被人們普遍采用和接受了。根據(jù)基本構(gòu)件代號來命名，行星齒輪傳動。嚙合，I表示內(nèi)嚙合。這與我國機械行業(yè)標準“NGW型行星齒輪減速器標準

　　

【正文】 50?? 由以上計算可知齒面接觸強度滿足要求 在設(shè)計計算中，為計算針齒中心圓半徑 pr ，可將 prc rb ?? 代入式（ 7－ 1），得 pr ≥ 524 3 2maxHPrHVYT?? （ 7－ 2） 式中 r? — 擺線輪的齒寬系數(shù)，一般取 r? ＝ ～ ，通常取 r? ＝ ； Hp? — 許用接觸用力， Mpa，表 6— 1 確定； VT — 輸出軸上的轉(zhuǎn)矩， N?m。當給定輸入功率為 ? ?kWPH 、輸入軸轉(zhuǎn)速為? ?min/rnH 和傳動比 Hpi ＝ pz 時， VT 按下式計算： ?pHHV znPT 9550? （ 7— 3） 式中 ? — 傳動效率，可取 ? ＝ ～ 。 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 用于輸出機構(gòu)針齒彎曲強度計算 由于受到結(jié)構(gòu)上的限制，用于輸 出轉(zhuǎn)矩的針齒往往成為整個結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。所以需要驗算用于輸出轉(zhuǎn)矩的針齒的彎曲強度。 輸出機構(gòu)上的針齒線接觸于輸出銷盤的銷孔中，針齒受到的載荷為內(nèi)圈滾子對針齒的最大作用力 maxQ ?？紤]到這招和裝配誤差的影響，針齒受力不均勻，需將最大作用力 maxQ 增大20％。這時，可將針齒按懸臂梁進行彎曲強度計算。 根據(jù)圖 7— 1，輸出用針齒在危險跑面上的彎曲應力為： W LQF ?? 式中 maxQ — 針齒上的最大作用力； W— 針齒的抗彎截面模量， wdW? 。 代入上式，的針齒的彎曲強度計算公式為 FpwwVF zR LT?? ?? ≤ Fp? （ 7— 4） 得 wd ≥ 3 )(30FpwwcV zR bT ? ?? （ 7— 5） 式中 VT — 輸出軸上的負載轉(zhuǎn)矩； wR — 柱銷中心圓半徑，此處等與針齒中心圓半徑； 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 wz — 柱銷數(shù)目，此處等與由于輸出用針齒數(shù)； Fp? — 許用彎曲應力； cb — 擺線輪寬度。 經(jīng)過計算，可知用于輸出的針齒彎曲強度滿足要求。 由于輸出用針齒數(shù)目較少，當制造精度和安裝精度較低時，針齒受力不均勻，特別是一個針齒受 力時，針齒會嚴重過載而產(chǎn)生折斷損壞。為改善針齒的受力狀態(tài)，可在針齒的懸臂端加上均載環(huán)，將所有用于輸出的針齒的懸臂連成一體。當某一針齒受載較大時，通過針齒變形由均載環(huán)均勻的分散到其他針齒上，可顯著減小注銷承受的載荷峰值。實驗證明，安裝均載環(huán)后，針齒承受的最大載荷可減少 50％左右。 改善輸出用針齒的另一種方法，是將針齒的懸臂結(jié)構(gòu)改為簡支結(jié)構(gòu)，可顯著提高輸出針齒的彎曲強度。 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 8 軸及軸承的設(shè)計計算 軸的設(shè)計計算 軸的材料 根據(jù)前文的分析可知，本設(shè)計中輸入軸和輸出軸均選用 45 鋼，其主要力學性能及許用彎曲應力由表 8— 1 可知。 表 8— 1 45 鋼主要力學性能及許用彎曲應力 鋼號 熱處理 毛坯直徑 mm 硬度 HP 力學性能 許用彎曲應力 應用 b? s? 1?? 1?? ≥ ≥ 45 正火 回火 ≤ 100 170～ 217 590 296 195 55 應用最廣泛 ≥ 100～ 300 162～ 217 570 285 調(diào)質(zhì) ≤ 100 217～ 255 540 275 ≥ 100～ 300 540 355 215 60 軸的強度計算 按扭轉(zhuǎn)強度計算出軸端直徑，計算公式如下： ? ? nPATd ?? ? 式中 d — 軸端直徑， mm T— 軸所傳遞的扭矩， mN? P — 軸所傳遞的功率， kW n— 軸的工作轉(zhuǎn)速， minr ??? — 許用扭轉(zhuǎn)剪應力， 2mmN 按表 8— 2 選取 A — 系數(shù)，按表 8— 2 選取 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 表 8— 2 幾種 常用軸材料 ??? 的 A 及值 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 45 40Cr、 35SiMn、 40MnB ??? 2mmN 15~25 20~35 25~45 35~55 A 149~126 135~112 126~103 112~97 通過以前計算的結(jié)果可以計算軸端直徑，計算出輸入軸軸端最 小直徑大小為： ? ?mmnPAd 33 ???? 由于功率損失，所以輸出軸輸出功率略小于輸入軸傳遞功率，并且輸出軸轉(zhuǎn)速為 28n ，可知輸出軸軸端最小直徑大小為： ? ?mmnPAd 33 ???? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則為：為節(jié)省材料，減少總量，應盡量采用等強度外形或大的剖面形狀；便于軸上零件的定位、固定、裝配、拆卸和調(diào)整；采用各種減小應力集中和提高疲勞強度的結(jié)構(gòu)；便于加工制造和保證精度。 所以整體上來說，本設(shè)計中軸采用階梯軸，平 鍵連接各種組件，必要的地方需要套筒來隔開。 根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整輸入軸軸端直徑為 30mm，其余各段直徑均按 5mm 放大。 輸入軸各軸段配合及表面粗糙度選擇如下： 輸入軸的軸向固定采用軸間和套筒。 輸入軸中鍵連接選用 A 型平鍵（ GB1096 － 79 ），軸端處鍵的尺寸Lhb ?? = 5078 ?? 與偏心套連接處鍵的尺寸 Lhb ?? ＝ 36812 ?? 。 鍵聯(lián)接的強度校荷按公式 DhlTp 2? 計算。 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 經(jīng)計算鍵連接強度滿足要求。 根據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整輸出軸軸端直徑為 55mm，其余各段直徑均按 5mm 放大。 輸出軸各軸段配合及表面粗糙度選擇如下： 輸出軸的軸向固定采用軸間和套筒。 輸入軸中鍵連接選用 A 型平鍵（ GB1096 － 79 ），軸端處鍵的尺寸Lhb ?? = 501016 ?? 。 經(jīng)計算鍵連接強度滿足要求。 軸所受支撐反力、彎矩及扭矩 軸的受力簡圖、彎矩和扭矩簡圖見圖 8－ 1。 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 軸承的選取 選 擇 N215 型圓柱滾子軸承 [標準 ]摘自 GB/T28393 參照 ISO151981 [單位 ](mm) 軸承代號 : N215 尺寸 \d: 75 尺寸 \D: 130 尺寸 \B: 25 尺寸 \rs(min): 尺寸 \rls(min): 1 尺寸 \Ew: 100 重量（ kg）≈ : 其余分別選擇 600 600 601 6013 型深溝球軸承 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 9 圓形活齒行星減速器殼體 結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)前文對圓形活齒行星傳動的分析和計算，本課題所設(shè)計的圓形活齒行星減速器的傳動部件 的結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)確定，現(xiàn)在需要根據(jù)已定的傳動部件的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)來設(shè)計其殼體的結(jié)構(gòu)尺寸。 本圓形活齒行星減速器殼體材料選用灰鑄鐵 灰鑄鐵的特性與結(jié)構(gòu)特點 灰鑄鐵的材料特性 灰鑄鐵綜合力學性能低，抗壓強度大，為本身看拉強度的 3～ 4 倍，彈性模數(shù)較低，壁厚變化對力學性能影響較大，對冷卻速度敏感性很大，流動性很好， 線收縮與體積收縮小， 缺口敏感性 小 ， 熱穩(wěn)定性低 。 灰鑄鐵的結(jié)構(gòu)性能 可獲得比鑄鋼更薄而復雜的鑄件 ， 物件中殘余內(nèi)應力及翹曲變形較鑄鋼小 。 對冷卻速度敏感性大 ， 因此薄截面容易形成白口和裂紋 ， 而厚截面又易形成疏松 ， 故灰鑄鐵件當壁厚超過其臨界值時 ， 隨著壁厚的增加其力學性能反而顯著降低 。 流動性好，對缺口明暗行銷，表面光潔 ， 因而加工余量比鑄鋼小 ， 表面加工質(zhì)量不高對應力極限不利影響小 。 小震性高 ， 常用來作承受振動的機座 。 不允許用于長時間在 250℃ 溫度下工作的零件 。 不同截面上性能較均勻 ， 適于作要求高、而截面不一的較為厚的鑄件 。 鑄件 的結(jié)構(gòu)要素 鑄件的最小壁厚 鑄件 的 最小壁厚 跟鑄造方法不同 可 分為兩種情況 。 砂型 鑄造 ， 當鑄件尺寸 是 0～ 200 200 時 最小尺寸為 5～ 6mm ； 當鑄件尺寸 是 200 200～ 500 500 時 最小尺寸為 6～ 10mm ； 當鑄件尺寸 大于 500 500 時 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 最小尺寸為 15～ 20mm 。 金屬型 鑄造 ， 當鑄件尺寸 是 0～ 70 70 時 最小尺寸為 4mm ； 當鑄件尺寸是 70 70～ 150 150 時 最小尺寸為 5mm ； 當鑄件尺寸 是 大于 150 150 時 最小尺寸為 6mm 。 鑄件 外壁、內(nèi)壁與筋的厚度 表 91 外壁、內(nèi)壁與筋的厚度 單位 ： mm 零件重量 最大 尺寸 外壁厚度 內(nèi)壁厚度 筋的厚度 零件舉例 0～ 5 300 7 6 5 蓋 、 拔叉 、 杠桿 、 端蓋 6～ 10 500 8 7 5 蓋 、 門 、 軸套 、 支架 11～ 60 750 10 8 6 蓋 、 箱體 、 罩 、 托架 61～ 100 1250 12 10 8 蓋 、 箱體 、 油缸體 101～ 500 1700 14 12 8 油盤 、 蓋 、 壁 、 帶輪 501～ 800 2500 16 14 10 箱體 、 床身 、 輪緣 801～ 1200 3000 18 16 12 小立柱 、 箱體 、 滑座 鑄件的最小 鑄孔 一般情況下 對于灰鑄鐵構(gòu)件最小鑄孔大小 當 其 大量生產(chǎn)時 最小鑄孔為 12～15mm ； 當 其 批量 生產(chǎn)時 最小鑄孔為 15～ 30mm ； 當 小批、單件 生產(chǎn)時 最小鑄孔為30～ 50mm 。 當 不透圓孔最小容許鑄造孔徑應比上述值大 20％ ， 矩形或方形孔其短邊要大于表中值 20％ ， 而不透 矩形或方形孔則要大 40％ 。 西安科技大學機械工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39