【正文】 行星架設(shè)計 高速級行星架的設(shè)計與計算 由前面的分析及已確定的數(shù)據(jù)，可對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖 所 圖 高速級行星架結(jié)構(gòu)簡圖 High grade plas frame structure diagram 低速級行星架的設(shè)計與計算 1）行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 該行星架與輸出軸聯(lián)結(jié)，采用雙臂整體式，左端與輸出。 ???? zds sc㎜ 則 222020 /230/ 0 0 039。故，對于該齒式聯(lián)軸器只需要按齒輪表面擠壓或接觸強度計算。? ?20 8 齒寬sb ?? ss db 楊模尖： 40KW 二級行星齒輪減速器設(shè)計 38 軸套外殼壁厚 ?? ss dh ㎜取 8?sh ㎜，在浮動齒式聯(lián)軸器中，由于其內(nèi)外齒輪的齒數(shù)相等，基本上屬于零齒差的內(nèi)嚙合齒輪副。 239。查【 2】表 72 進行齒輪計算，計算結(jié)果如下表所示： 表 浮動用齒式聯(lián)軸器齒輪的幾何尺寸計算 Floating of gear with geometry size using coupling calculation 序號 名稱 結(jié)果（單位：㎜） 1 分度圓直徑sd 7221 ?? ss dd 2 節(jié)圓直徑39。366 ????????? ?????????????? ? 故滿足要求。366 ????????? ?????????????? ? 故滿足要求。 圖 低速級行星軸簡圖 Low level plas shaft diagram 楊模尖： 40KW 二級行星齒輪減速器設(shè)計 36 滾動軸承的壽命校核 軸承預(yù)期使用壽命 hL h 3600024300539。 圖 高速級行星齒輪軸的受力簡圖、彎矩圖 及轉(zhuǎn)矩圖 High level of plaary shaft force diagram, plot and torque figure 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 35 支撐力 NFFFF bcacNHNH ???? 截面 C 處彎矩 mmNlFM NHHC . 0 1 6 92 1 ?? 轉(zhuǎn)矩 mNnPT ccC . ???? 當(dāng)量彎矩 計算危險截面處 ? ? ? ?abaecca MPMPWM 33 ??????? ? ??（其中b? =1170 查【 2】表 63 得），故強度足夠。 圖 高速級行星齒輪軸簡圖 High grade plaary shaft diagram ④ 求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的設(shè)計簡圖，軸承的支撐點位置為滾動軸承的中點位置，故支撐跨距為 9+5 2+58=77 ㎜。 圖 輸入軸結(jié)構(gòu)簡圖 Input shaft structure diagram 4）花鍵聯(lián)結(jié)強度計算 按【 3】式 65進行強度計算，已知 Z=8， mmdDdm 392 36422 ?????，mmCdDh 364222 ???????? ， mNT . ? ，許用擠壓應(yīng)力? ? ap MP200~120?? ，取齒的工作長度為 L=50 ㎜，載荷分配不均系數(shù) ?? 則有 ? ?pamp MPz hL dT ??? ?????? ????? 33 滿足使用要求?；ㄦI段，查【 9】表 512選取中系列，基本參數(shù)如下表 所示。選取滾動軸承型號為： 6210 規(guī)格 d D B=50 ㎜ 90㎜ 20 ㎜。 3）鍵的聯(lián)結(jié)強度計算 查【 3】，由式 61，即 ? ?dbLhTk L dTp ????? 102102 33? 進行計算，得 ? ?ap 1380221 27 323 ????? ???? 屬于 ? ? ap MP120~100?? 范圍 滿足要求。 軸得的Ⅲ Ⅳ段與轉(zhuǎn)臂 X聯(lián)結(jié)，仍取 dⅢ Ⅳ =80mm,LⅦ Ⅷ =構(gòu)尺寸如圖 所示。 1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求Ⅰ Ⅱ軸端有段需制造出軸肩，故Ⅱ Ⅲ段， dⅡ Ⅲ =90mm，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑 D=50。 12 ????? 轉(zhuǎn)臂 X 上所受的作用力 NFFFF caacxccx 2 1 2 0 6 2222 2222 ???????? 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 輸出軸輸出功率 4 a2 ????? 總出 ?p 軸的計算 輸出軸 先按書 【 3】式（ 152）初步估算軸的最小直徑。 行星輪傳動的受力分析 圖 受力分析 Stress analysis 高速軸 輸入轉(zhuǎn)速 min/14751 rn ? 輸入功率 Kwpp a ????? ?? 輸入轉(zhuǎn)矩 mNn pT a . 1 1 ???? 行星輪作用于太陽輪的切向力 Nd TF aca 8 2 296 4 8 0 0 02 0 0 039。11 ????? ? ? ? ? mma ~ ~~3 39。22 ??????? 取 2af 錯誤 !未找到引用源。11 ??????? 取 錯誤 !未找到引用源。1?a ㎜ 和 9039。 兩轉(zhuǎn)臂 X 上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限偏差 錯誤 !未找到引用源。 行星輪 2c 直徑較大，采用帶有內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，在每個行星輪的內(nèi)孔中安裝兩個滾動軸承來支承。且按該行星傳動的輸入功率 P 和轉(zhuǎn)速 n 初步估算輸入軸的直徑，同時進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。因太陽輪的直徑較大，行星輪的直徑較小，所以行星輪做成齒輪軸結(jié)構(gòu)，太陽輪采用與輸入軸分開的結(jié)構(gòu)，輸入軸與其通過花鍵聯(lián)結(jié)。各項參數(shù)如表 所示。 表 ac齒輪 副接觸強度有關(guān)參數(shù)和系數(shù) A c gear pair contact strength parameters and coefficients 代號 名稱 說明 取值 AK 使用系數(shù) 按中等沖擊查【 2】表 67 VK 動載系數(shù) ,/ )(( 39。各項參山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 數(shù)如表 所示。 表 ac齒輪副接觸強度有關(guān)參數(shù)和系數(shù) Ac gear pair contact strength parameters and coefficients 代號 名稱 說明 取值 AK 使用系數(shù) 按中等沖擊查【 2】表 67 VK 動載系數(shù) ,/ )(( 39。? 得 in90297 ???? ? （單位：㎜） 滿足條件 2）同心條件 由 cab ZZZ ????? 222 23672 知滿足同心條件 3）安裝條件 3036723 ?? （整數(shù)） 故滿足條件 3 嚙合效率計算 由【 2】表 51中公式（ 1）進行計算，即 ???ppbax ??? 11 為了方便計算，這里僅考慮齒輪副的嚙合磨損， 已知 2367 ??? abZZp 取 ?mf 其嚙合損失系數(shù) ??? ??? mamb ?? 由公式 ???????? ??21112 ZZf m?? ? 得 ???ma ???mb 所以 ????? 所以高速級得傳動效率為 ???????? bax?? 綜上計算得本設(shè)計總傳動效率 9 4 7 7 ????? ??? ???? 總 a ???? 總出 ? 可見，該行星減速器傳動的效率比較高，滿足使用要求。2?a ㎜ (3) 幾何尺寸計算 按【 2】表 42標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算公式進行其幾何尺寸計算，各齒輪副的幾何尺寸結(jié)果列于表 。12 ???? ?pp Kw 太陽輪 2a 傳遞扭矩 1 22 ?? ??? xp nn pT 又 2322?? ZaZu c 則太陽輪 2a 分度圓直徑 楊模尖： 40KW 二級行星齒輪減速器設(shè)計 16 mmuuH KKKTKddHpHAd 2322123223 23l i m211 ???? ???????? ??? （ 2）按彎曲強度初算模數(shù) m 用【 2】式 650進行計算，式中系數(shù)如表 。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 表 Contact strength relevant coefficients 代號 名稱 說明 取值 KA 使用系數(shù) 查書【 2】表 67，輕微沖擊 dK 算式系數(shù) 直齒輪 768 HPK 行星輪間載荷分配 不均系數(shù) 查書【 2】表 71太陽輪浮動， 6級精度 ?HK 綜合系數(shù) np =3,高精度，硬齒面 d? 齒寬系數(shù) 查書【 2】表 66 高速級行星架輸出便是低速級太陽輪輸入，由高速級算得 轉(zhuǎn)臂 1x 轉(zhuǎn)速 18 75111 1 ??? bax ainnr/min 9 7 3 1 8 8 7 1 8 7 ??????? bax?? 則轉(zhuǎn)臂 1x 輸出功率 39。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 表 單位： mm High grade gear basic geometry size 序號 名稱 ac齒輪副 bc齒輪副 1 模數(shù) m 3 2 壓力角 ? ?20 3 分度圓直徑 d 96?ad 57?cd 57?cd 210?bd 4 齒頂高ah 外嚙合 3??acaa hh 內(nèi)嚙合 3?ach ?abh 5 齒根高fh 6 全齒高 h ?ah ?bh 7 齒頂圓直徑ad 102?ad 63?cd 63?cd ?bd 8 齒根圓直徑fd ?fad ?fcd ?fcd ?fbd 9 基圓直徑bd ?bad ?bcd ?bcd ?bbd 10 中心距 a 11 齒頂圓壓力角?a ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 12 重合度? 端面重合度 ?? 縱向重合度 ?? 0 0 總重合度 ?? 裝配條件的驗算 對于所設(shè)計的上述行星齒輪傳動應(yīng)滿足如下的裝配條件： 楊模尖： 40KW 二級行星齒輪減速器設(shè)計 14 1） 鄰接條件 由公式 pacac nad?sin2 39。1?a ㎜。 表 Contact strength relevant coefficients 代號 名稱 說明 取值 KA 使用系數(shù) 查書【 2】表 67，輕 微沖擊 HPK 行星輪間載荷分配 不均系數(shù) 查書【 2】表 71行星架浮動， 6級精度 ?HK 綜合系數(shù) np =3,高精度，硬齒面 d? 齒寬系數(shù) 查書【 2】表 66 電機效率 ?? ，電機與輸出軸鍵彈性柱銷聯(lián)軸器之間的效率為 ?? 則輸入功率 ： ????? ??PP Kw 太陽輪 1a 的傳遞扭矩為 ： 14753 |9549 1 11 ? ??? n pT p? 直齒輪算式系數(shù) 768Kd? ，則太陽輪 1a 分度圓直徑 mmuuH KKKTKddHpHAd 3219132191 5 0 8 6 813 23l i m211 ???? ???????? ??? (2)按彎曲強度初算模數(shù) m 用【 2】式 650進行計算，式中系數(shù)如表 。 轉(zhuǎn)速比計算 轉(zhuǎn)臂 1x 轉(zhuǎn)速 18 75111 1 ??? bax ainnr/min 楊模尖： 40KW 二級行星齒輪減速器設(shè)計 10 行星輪 1c 的相對轉(zhuǎn)速 7 0 32701 32702121111111 ????????? xxcxc nppnnn r/min 同理可算得 2222?? baxainn r/min ???? xcxc nnn r/min 初步計算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇 太陽輪 1a 、 2a 和行星輪 1c 、 2c 均采用 20 rC nM oM 優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼，滲碳淬