【導(dǎo)讀】羇膁莀薀螆羃芆薀袈艿薄蕿羈肂蒀薈肅芇莆薇螃肀節(jié)蚆裊芅膈蚅羇肈蕆蚄蚇芄蒃蚄衿肇荿蚃莂芅螞肄膅薄蟻螄羈葿蝕袆膃蒞蝿羈羆芁螈蚈膁膇螈螀羄薆螇芀蒂螆肅肅莈螅螄羋芄螄袇肁薃螃罿芆葿袂肁聿蒞袂螁芅芁蒈袃肇膇蕆肆莃薅蒆螅膆蒁蒆袈莁莇蒅羀膄芃蒄肂羇薂薃螂膂蒈薂襖羅莄薁羇膁莀薀螆羃芆薀袈艿薄蕿羈肂蒀薈肅芇莆薇螃肀節(jié)蚆裊芅膈蚅羇肈蕆蚄蚇芄蒃。正基于此，本論文開發(fā)了基于Pro／E的漸開線行星齒輪減速器三維參數(shù)化CAD系。工業(yè)設(shè)計中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，越來越多的設(shè)計人員用Pro/E進(jìn)行三維設(shè)計。載機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算、軸和軸承的選擇計算與校核，Pro/E建模等過程。在本次行星減速器的設(shè)。相嚙合，故行星減速器必須要采用角度變位。在實(shí)際中，由于行星減速器由于不可避免的制。設(shè)計是基于Pro/E的實(shí)體設(shè)計，這樣就更加直觀的發(fā)現(xiàn)設(shè)計中所存在的問題，并加以優(yōu)化。

　　

【正文】 周向定位采用鍵。 軸段直徑和長度的確定 (1）確定齒輪軸的最小直徑 在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 中，通常按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算軸的最小軸徑。即 20 ? ?TTT d nPWT ?? ???9 5 5 0 0 0 0 （ 220） 式中： T? －扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位： MPa； T－軸所受的扭矩，單位： N mm； n－軸的轉(zhuǎn)速，單位： r/min； P－軸傳遞的功率，單位： kw； d－計算截面處軸的直徑，單位： mm； ??T? －許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位： Mpa，見表 表 ??T? 及 0A 值 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 45 40Cr、 35SiMn [ ? ]/MPa 15~25 20~35 25~45 35~55 0A 149~126 135~112 126~103 112~97 在彎矩 較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)的情況下， [ ? ]取較大值， 0A 取較小值。 由公式（ 221）可得 30333 ][][ nPAnPnPdTT????? ?? （ 221） 式中 0A = 3 ][?。查《機(jī)械設(shè)計（第七版）》參考文獻(xiàn) [3]表 153，得 97~1120 ?A則 ? ? ~~112 3 ??d mm 因軸的截面上有一個鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。因此，軸徑要增大 5～ 7%，則 ~ 5%102 6 . 3 )~.403( ???d mm 取 28 d1? mm。根據(jù) 1 d 選擇鍵的尺寸為 8**60[10]。 采用齒輪聯(lián)軸器保證輸入軸在受力不平衡時產(chǎn)生位移，從而使輸入軸受力均勻。選用 TGL鼓形齒式聯(lián)軸器，其具體參數(shù)如下表： 21 表 TGL鼓形齒式聯(lián)軸器具體參數(shù) 型號 TGLA8 額定轉(zhuǎn)矩 Tn() 140 許用轉(zhuǎn)速 [n](r/min) 5600 軸孔直徑 d d2 28 軸孔長度 L\J1型 44 D 100 D1 72 B 50 B1 23 S 4 d M8 重量 (kg) 轉(zhuǎn)動慣量 (^2 取軸長 1L 為 2倍軸孔長度，即： 884421 ???L mm (2）軸肩高度 ? ? ~~ 1 ?? dh 取 h =2 mm則： 30 d2? mm 選擇圓錐滾子軸承，具體參數(shù)見表 24； 考慮到軸上要安裝端蓋以及軸套和甩油環(huán)，取軸的長度為 502?L mm。 表 圓錐 滾子軸承具體參數(shù) 軸承代號 30306 尺寸 d 30 尺寸 \D 72 尺寸 \T 尺寸 \B 27 尺寸 \C 23 尺寸 \E 尺寸 \α 其他尺寸\r(min) 其他尺寸\r1(min) 其他尺寸/mm 重量 (kg)≈ (3）行星架處軸徑： ?????? hdd mm，取整為 d3 = 35 mm 選擇深溝球軸承 [10]，參數(shù)見表 表 軸承代號 6007 基本尺寸 \d(mm) 35 基本尺寸 \D(mm) 62 基本尺寸 \B(mm) 14 考慮到要安裝軸套定位，故軸的長度應(yīng)適當(dāng)加長，取 203?L mm。 22 (4）為了固定深溝球軸承，需增加一個階梯，軸徑為： ?????? hdd mm，取整為 384?d mm 同時為保證行星架和齒輪不發(fā)生碰撞，取 74?L mm。 (5）基本尺寸 \B(mm)=14，齒輪軸的齒寬應(yīng)略大于內(nèi)齒輪 b和 e的齒輪寬度，在 3Ｋ型行星傳動中， ?b? ， ?e? ，所以 ? ? 1 92 0 75 ????L mm，取 905?L mm。 (6）為行星架和齒輪軸不發(fā)生碰撞，取 746 ??LL mm ， 38 dd 46 ?? mm。 (7）在這 一階梯軸上同時安裝深溝球軸承和圓錐滾子軸承，階梯軸的寬度應(yīng)該為兩個軸承的寬度之和，同時還需伸出余量， 取 ??????? SBTL mm 取整 387 ?L mm ， 35 dd 37 ?? mm 求軸上的載荷 在 3Ｋ行星傳動中，中心輪 a的切向力計算公式為 39。20 00apattcat dn TFFF ?? （ 222） 已知： 191?aT N m， 3?pn 和 4539。 ?ad （ mm） 則得 453 19120202020 39。 ?? ??? ap at dn TF（ N） 1 0 3 020t a 8 2 9t a n ???? ??tr FF （ N） 根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。確定軸承的支點(diǎn)位置，從設(shè)計手冊中查取? 值，對于 30206型圓錐滾子軸承，查得 ?? 。軸的危險截面，分 別為 3，如圖： 圖 軸的危險截面 23 圖 軸的水平彎矩內(nèi)力圖 圖 軸的垂直彎矩內(nèi)力圖 圖 軸的彎矩合成內(nèi)力圖 圖 軸的扭矩合成內(nèi)力圖 24 從上述結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中，可以看出截面 1是軸的危險 截面，現(xiàn)將計算出的截面 10處的 HM 、 VM 和 M 的值如下表 。 表 截面 10處的 HM 、 VM 和 M 的值 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 N ?NHF N ?NHF N ?NVF N ?NVF N 彎矩 M N?mm ?HM ?VM 總彎矩 N?mm ??? VH MMM 扭矩 T N?mm 191?T 按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行較核時，通常只 較核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。 ? ?WTMca22 ?? ?? （ 223） 式中 : ca? —— 軸的計算應(yīng)力； M —— 軸所受的彎矩； T —— 軸所受扭矩； W —— 軸的抗彎截面系數(shù)； α —— 折合系數(shù)，取 由其他尺寸《機(jī)械設(shè)計（第七版）》參考公式 [3]表 154，計算出軸的抗彎截面系數(shù) W如下 ? ? ? ? 28232 2323 ?? ???????? ?? d tdbtdW 3mm 則： ? ? ? ? MP aW TMca 191*2222 ????? ?? 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由參考文獻(xiàn) [5]151查得 MPa701 ??? 。 ? ?156 ??? ?? M Paca ，故安全。 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸上零件的裝配方案及定位 中間軸采用鍵結(jié)構(gòu)帶動行星輪轉(zhuǎn)動，其兩端用向心球軸承支承在行星架上，用矩形截面的彈性擋圈來進(jìn)行軸向固定。 軸段直徑和長度的確定： 計算方法及步驟同高速軸。 25 由公式（ 42）可得軸的直徑 ? ? 28 .4m m~33 .19783097~112 3 ??d 因軸的截面上有一個鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。因此，軸徑要增大 5～ 7%，則 mmd ~ 5%102 8 . 4 )~3 3 . 1( ??? ，取軸的直徑 30 ?d mm 選擇鍵的尺寸參數(shù)為表 ： 表 鍵 (公稱尺寸 )\b(h9) 8 鍵 (公稱尺寸 )\h(h11) 7 鍵 (公稱尺寸 )\c或 r ～ 鍵 (公稱尺寸 )\L(h14) 18～ 90 選擇調(diào) 心球軸承，根據(jù)軸的直徑 30 ?d mm，選擇軸承參數(shù)為表 : 表 軸承參數(shù) 軸承代號 \圓錐孔 10000K(KTN KM)型 2206 KTN1 基本尺寸 \d(mm) 30 基本尺寸 \D(mm) 62 基本尺寸 \B(mm) 20 安裝尺寸 \da(min)(mm 36 安裝尺寸 Da(min)(mm) 56 安裝尺寸 \ras(max)(mm) 1 軸的長度應(yīng)等于行星輪的寬度、兩個軸承的寬度、軸伸出的支承余量以及避免行星輪與行星架碰撞而留出的間隙 之合。取伸出余量 101?S ，行星輪與行星架的間隙 102?S 所以 mmL 150101020290 ?????? 求軸上的載荷 行星輪受力分析圖 ： 26 F NH1 FNH2F at +F btF etF erF ar F brF NV2F NV1 圖 行星輪受力分析 19120202020 39。 ?? ???apaat dn TF （ N） 1 0 3 020t a 8 2 9t a n ???? ??tar FF （ N） 71 48 51713 9619120 0020 00 39。 ?? ???? abpbaebt Tdn iF（ N） 2 6 0 1 820t a n7 1 4 8 5t a n ???? ??tbr FF （ N） 67 91 118 03 9619 120 0020 00 39。 ?? ???? aepbaeet Tdn iF（ N） 2 4 7 1 820t a n6 7 9 1 1t a n ???? ??ter FF （ N） 根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，如下： 圖 軸的危險截面 圖 軸的垂直彎矩內(nèi)力圖 27 圖 軸的水平彎矩內(nèi)力圖 圖 軸的合成彎矩圖 圖 軸的合成扭矩圖 從上述結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中，可以看出截面 10是軸的危險截面，現(xiàn)將計算出的截面 10處的 HM 、 VM 和 M 的值如下表 : 表 10處的 HM 、 VM 和 M 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 N ?NHF N ?NHF N ?NVF N ?NVF N 彎矩 M N?mm ?HM ?HM 9616471 ?VM 9759802 ?VM 28 總彎矩 N?mm 4 0 0 6 9 19 6 1 6 4 1 1 2 2 8 8 221 ???M 3 3 8 8 6 49 7 5 9 8 1 6 5 2 6 222 ???M 扭矩 T N?mm ?T 按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行較核時，通常只較核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，同上 。 由參考公式 [3]表 154，計算出軸的抗彎截面系數(shù) W如下 ? ? ? ? 59302 30232 2323 ?? ???????? ?? d tdbtdW 3mm 則： ? ? ? ? MP aW TMca *2222 ????? ?? 軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由《行星齒輪傳動設(shè)計》參考文獻(xiàn) [5]151查得 MPa701 ??? ， 因此 ? ?1????ca ，故安全。 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸上零件的裝配方案及定位 根據(jù)軸上主要零 件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件從右到左依次為：聯(lián)軸器、右端蓋、甩油環(huán)、擋環(huán)、支承軸承、轉(zhuǎn)臂軸承、內(nèi)齒輪。分別采用軸肩、套筒、軸套和端蓋對零件進(jìn)行軸向定位，采用鍵進(jìn)行周向定位。 軸段直徑和長度的確定 (1）確定齒輪軸的最小直徑，計算方法及步驟同高速軸。 由公式（ 42）可得軸的直徑 ? ? m~ ~112 3 ??d 因軸的截面上有兩個以上鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸強(qiáng)度的削弱。因此，軸徑要增大 10～ 15%，則 ~ %1101 1 2 . 8 )~( ???d ，取 mmd 125 1 ? 根據(jù) 1 d 選擇鍵尺寸為 32 140。 軸在安裝鍵后還應(yīng)留有余量，取余量 mmS 20? ，因此軸長 mmL 20200202001 ????? 。 (2）軸肩高度 ? ? mdh ~~ 1 ?? 取 h =10 mm則： 135 d2? mm 考慮到軸上要安裝端蓋、擋圈和甩油環(huán)，取軸的長度為 802?L mm。 (3）軸肩高度取 h =5 mm 則 140 d3? mm 選擇調(diào)心滾子軸承，具體參數(shù)如下表 ： 表 29 軸承代號 3053128 尺寸 d 140 尺寸 \D 210 尺寸 \B 53 尺寸 \rs(min) 2 軸長略長于軸承寬度，取 603?L mm (4）用軸肩固定調(diào)心滾子軸承，取軸肩高度 mmh 10? 則： 150 d4? mm，取 204?L