【正文】 在 一般 的條件 下 ，相對(duì)偏差數(shù)值 的大小 可 以 按 照 下 列 公 式計(jì)算 出 來(lái) ，即 ? ?1 3 ~ 4 .5 1000a mm? ?? 而 括號(hào)中的數(shù)值是代表 在 高速 的旋轉(zhuǎn)地 行星齒輪 的 傳動(dòng) 系數(shù)，我們 一般 選 取 較 為小 的 值， 而 一般 的在 中低速 范圍內(nèi)的 行星傳動(dòng)取 就會(huì)選擇 較 為 大 的 值。 各個(gè)行星齒輪的軸孔的孔距的相對(duì)偏差 1? 35 因?yàn)?各行星輪 的 軸孔的孔距 的 相對(duì)偏差 1? 的數(shù)值大小， 對(duì)行星 齒 輪 之間是否能夠平均 的分布載荷具有很大的影響，所以 我對(duì)它的取值 范圍 必須 較為 嚴(yán)格 的限制 ，從而達(dá)到能夠 控制 其 值 數(shù) 的大小。所以采用分開(kāi)式的連接方式方便于行星減速器的安裝和 拆卸 ，能大大提高效率 。 如果我們 采用 的是 雙側(cè)板分開(kāi)式的轉(zhuǎn)臂， 就能夠?qū)S承進(jìn)行 較為 方便 的 安裝 。他的 結(jié)構(gòu) 比 與 一般的機(jī)構(gòu) 相比較，就具有一定的復(fù)雜性 ，其中最主要的原因是 與行星齒輪 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝方式有一定的關(guān)系 。 行星架結(jié)構(gòu)方案 我 采用 雙側(cè)板分開(kāi)式轉(zhuǎn)臂 式行星架機(jī)構(gòu)， 這種機(jī)構(gòu)有利于加工安裝與拆卸。同時(shí)驗(yàn)證了自己設(shè)計(jì)的裝置的可行性及真確性。 圖 38 行星齒輪的裝配 本章小結(jié) 本章節(jié)主要說(shuō)明了行星減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用 ProE 軟件對(duì)減速器進(jìn)行了三維建模，并對(duì)減速器進(jìn)行了整體裝配。按照以上方法，完成太陽(yáng)輪與行星輪的齒輪嚙合裝配，行星輪和內(nèi)齒圈的齒輪嚙合裝配。 在對(duì)引用集的研究時(shí)，我們找到解決方法，可以先找到基準(zhǔn)面在一個(gè) 齒輪的 輪齒的對(duì)稱中心，然后再找一個(gè)基準(zhǔn)面在齒槽上的，這樣可以讓 兩個(gè)基準(zhǔn)面重合，就可以完成 33 齒輪副的精確裝配。由于在此次的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)齒圈為基本的固定的齒輪，因此在內(nèi)齒圈與行星輪所進(jìn)行的裝配中，選擇 ‘ 反轉(zhuǎn) ’ 功能，這樣才能確定齒輪之間的正確裝配 關(guān)系 。 在進(jìn)行齒輪的裝配時(shí)先要確定兩個(gè)齒輪的輪齒嚙合定位 是否正確 ，因?yàn)?我所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)中有三個(gè)行星輪，而太陽(yáng)輪的齒數(shù)不是三的倍數(shù)，所以 定位 時(shí) 有一定的難度，先選用一個(gè)齒形的中心線來(lái)定位，其他的兩個(gè)行星輪根據(jù)所接觸的齒面來(lái)調(diào)整角度來(lái) 使輪槽與之 定位，使其都能夠正確的嚙合上。 在裝配過(guò)程中 主要的注意事項(xiàng)是齒輪之間的嚙合關(guān)系，只有正確的輪齒嚙 合才能確定行星齒輪減速器中的行星齒輪能夠同時(shí)與太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈正確 的嚙合上。 對(duì)于前 面的 兩個(gè) 基本條件，我們可以很容易的達(dá)到這些 要求，但對(duì)于 最后一條就沒(méi)那么容易達(dá)到 。 引用集可以包含下列數(shù)據(jù)對(duì)象 ： 部件 的 名稱 、 原點(diǎn) 、 各軸 的方向 、 幾何體坐標(biāo)系 、 各個(gè) 基準(zhǔn)軸 、 每個(gè)零件的 基準(zhǔn)平面和 零件的獨(dú)特與普遍 屬性等。因此我通過(guò)學(xué)會(huì)命令引用集 ， 從而來(lái)限制裝配圖中 大量 的對(duì)我們研究 不必要的信息。 同時(shí) 選取正確的裝配 順序能夠有效的提高效率 ， 我 經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)與研究 探討 ， 得出 對(duì)本次研究的 行星 減速器 最為正確的裝配順序 ：先固定住內(nèi)齒圈，并設(shè)立中心軸，導(dǎo)入太陽(yáng)輪，使得太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈的中心軸相重合，再將行星架導(dǎo)入其中，設(shè)定好其位置，在行星架上建立好三個(gè)相互位置確定的中心軸， 再根據(jù)這些中心軸導(dǎo)入行星輪，最后將端蓋組裝上去， 最終 完成總體減速器的三維 模型組裝圖。 由于 減速器 整體的裝配是有一定的難度的 ，所以我們要簡(jiǎn)化 模型 ，以防止產(chǎn)生一定的誤 差，從而對(duì)仿真結(jié)果產(chǎn)生影響。 在裝配時(shí)，各模型之間的裝配關(guān)系必須采用正確的關(guān)系，否則將使得運(yùn)動(dòng)仿真之間存在不小的問(wèn)題，這也是進(jìn)行仿真 能付正確 的關(guān)鍵所 在。本次 研究 設(shè)計(jì) 的 行星 齒輪 減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下 ； 圓柱齒輪的漸開(kāi)線 繪圖 是行星減速器傳動(dòng) 正確 的關(guān)鍵 ，太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈都是 運(yùn) 用 此種方法繪制而出 的漸開(kāi)線圓柱齒輪。 行星減速器的三維模型裝配 齒輪之間的嚙合裝配 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究中，齒輪的精確嚙合與裝配關(guān)系是一重點(diǎn)與難點(diǎn)，減速器中 31 的齒輪嚙合精確和裝配關(guān)系的正確是關(guān)系到后面的運(yùn)動(dòng)仿真能否精確運(yùn)行，結(jié)果是否正確的關(guān)鍵。 在 有關(guān) 曲面特征的創(chuàng)建 模型上 ， 除 了 與 實(shí) 體 特 征 相 同 的 拉 伸 、 旋 轉(zhuǎn) 、 掃 描 和 混 成 方 式 外， 我們 還能 夠這樣做 由點(diǎn)創(chuàng) 建 曲 線 ， 再 由 曲 線 創(chuàng) 建 曲 面 ， 這 樣 做 擁有很高的靈 活 性 。 我們 在 對(duì) 實(shí)體特征 進(jìn)行創(chuàng)建 的時(shí)候 ，第一步 要 先 繪制 出 截面圖形 的樣子 ， 畫(huà)出 零件的 草圖后，進(jìn)行 一定的尺寸修改，完全確定尺寸的精度后 ， 再對(duì)這些零件的截 圖 進(jìn) 行 拉 伸 、 旋 轉(zhuǎn) 、 掃 描 與 混 成 形 成 基 本 特 征實(shí)體。某 個(gè)零件 的建造，根據(jù) 特征 參數(shù)化建出模 型， 在 ProE 中為我們 提供了多種 多樣的造型方法，例如 ， 我們 一般 以 實(shí) 體 特 征 來(lái) 建 立 較 為 規(guī) 則的零件 。 （ 3）打開(kāi) ProE 軟件， 先新建零件圖， 再打開(kāi) 之前 保存的草圖，對(duì)其進(jìn)行拉伸 ，使得 齒輪的寬度 達(dá)到 60mm，這樣就能 夠 得到齒輪的三維模型，如圖 35。其齒輪參數(shù)如下表 32. 表 32 齒輪參數(shù) 具體的生成步驟如下： 28 (1) 打開(kāi) CAXA 軟件 自帶的齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)話框 （圖 33），輸入 我們計(jì)算出的 主要的齒輪參數(shù)， 點(diǎn)確定 就能繪 制 出相 對(duì) 應(yīng)的齒輪草圖，如圖 34。我們所知道齒 輪 的 主 要 齒 形 結(jié) 構(gòu) 是 有 一 些 基 本 的 參數(shù) 來(lái)決定的，例如齒輪的 齒數(shù) 與模數(shù) 等 因數(shù) ，因此我們 就 可以利用計(jì)算出的參數(shù) 再 用軟件畫(huà)出草圖， 節(jié)約時(shí)間， 再導(dǎo)入到 ProE 中進(jìn)行拉伸建模。 對(duì)于齒輪的建模，因 為 齒輪的形狀 比其它的零件較為復(fù)雜，所以對(duì)其進(jìn)行 多種特征的建造就能夠 保證齒輪的精確度。 齒輪三維建模 齒輪是行星齒輪減速器的最基本的最常見(jiàn)的零件 ，齒輪主要運(yùn)用 方式是將動(dòng)能在兩個(gè)相互平行或者相交的軸之間傳遞 ，同時(shí) 可以 作為機(jī)械傳動(dòng)的主要連接 方式，其 傳動(dòng) 也是研究的 較為重要的點(diǎn)。可以完成行星齒輪減速器的三維建模與裝配 。因平時(shí)對(duì) ProE 運(yùn)用的較為熟悉，所以在此選擇此款軟件。使模型 的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單， 同時(shí) 又能正確的反映出 行星減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 減速器三維建模 在建行星齒輪加速器的三維模型時(shí)，因零部件有許多， 但是 又必須考慮到后面的運(yùn) 27 動(dòng)仿真，所以在建模時(shí)考慮到以下 的幾個(gè)主要 問(wèn)題： （ 1） 對(duì) 零件 的 模型 進(jìn)行簡(jiǎn)化 。其減速 主要的 工作過(guò)程如下：太陽(yáng)輪連接著輸入軸，輸入軸跟液壓馬達(dá)相連接，由其帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；太陽(yáng)輪帶動(dòng)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)；行星輪跟行星架相連接固定，帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架一端連接著輸出軸，最終由輸出軸輸出轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)采煤機(jī)行走。 26 第三章 行星減速器的建模和裝配 本次章節(jié) 主要 從兩個(gè)方面來(lái)展開(kāi)研究：（ 1）對(duì)行星減速器進(jìn)行三維建模；（ 2）利用ProE 進(jìn)行裝配和干涉檢查。 齒根彎曲接觸疲勞強(qiáng)度檢驗(yàn)： 重合度系數(shù) Y? Y? =+?? =+ = 齒間載荷分布系數(shù) FK? , 由表 ， 11 1 .4 70 .6 8FK Y? ?? ? ? 由圖 得 1 .5 1 .2 1 .4 7 1 .3 83 .6 5A V F FK K K K K???? ? ? ?? 223 齒形系數(shù) 1FdY 由表 查得， 12FdYY ?? 應(yīng)力修正系數(shù) Ysa 由表 查得， 12saYY ?? 彎曲疲勞極限 limF? 由表 查得， lim1lim 2600450FFMPaMPa?? ?? 彎曲最小安全齒輪系數(shù) limFS 由表 查得， 24 lim ? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 由表 ，估計(jì) 3 6 1010 10LN? ? ? ,則指數(shù) m=, ? ?4 9 . 9 1111 m a x4 9 . 9 1 4 9 . 9 1 4 9 . 9 1617621606 0 1 1 4 7 5 3 2 3 2 5 1 0 . 2 0 . 5 0 . 5 0 . 2 0 . 35 . 7 6 1 0/ 5 . 7 6 1 0 / 6 9 . 9 2 1 0nniIL J n ni nLLLtTN N r tTtNN N i????? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ?? 223 彎曲壽命系數(shù) NY 12NYY ?? 尺寸系數(shù) ? ? ?? ?l im 1 11l iml im 2 22l im6 0 0 0 .9 5 11 .2 54564 5 0 0 .9 7 11 .2 5349F N XFFF N XFFYYSM P aYYSM P a?????????????? 驗(yàn)算： 11 1 11222 3 .6 5 9 7 1 1 8 6 2 .4 6 1 .6 5 0 .6 87 0 6 0 4213F F SKT Y Y Yb d mM P a? ? ?? ???? ? ? ???? 224 ? ?1F?? ? ?2221112 213 207Fa SaFFFa SaFYYYYMPa?????????? 故可行。 t=8X365X12 t=35040h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL 由表 ，估計(jì) 107 910LN??,則指數(shù) m=. N11 1 m a x6 0 rmniL V i niiTN n t T????? ????? =60? 1? 1475? 35040? (? + + ) 210 =? 107 原估應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。 3331609 .5 10 60ebMd m m???? ? ?? 由于 42 50d d mm d? ? ?，所以該軸是安全的。 中間軸的設(shè)計(jì)： ①材料：選用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表 142 取 []?? =35 2/N mm ， C=100 ②各軸段直徑的確定： 由 3 pdCn? , p=,則 3 3 .4 71 0 0 4 1 .34 9 .3 3d m m??, 1d 段要裝配軸承，查課本 1115 取 1d =40，選用 6309 軸承， 1L =40， 2d 裝配低速級(jí)小齒輪，且 21dd? 取 2d =45， 2L =128， 3d 段主要是定位高速級(jí)大齒輪，取 3d =60， 3L =10， 4d 裝配高速級(jí)大齒輪，取 4d =45， 4L =82 5d 段要裝配軸承，取 5d =40， 5L =43 ③ .校核該軸和軸承： 1L =75， 2L =115， 3L =95 20 作用在 3 齒輪上的圓周力：322 22 2 6 7 1 . 3 1 0 2 5 6 9 . 62 0 9 2 . 5t TFNd ??? ? ?? 323 32 2 6 7 1 . 3 1 0 1 1 9 8 7 . 52 8 4t TF d ??? ? ??N 徑向力： 22 2 5 6 9 .6 2 0 9 3 5 .3rtF F tg tg N? ? ? ? ? ? 33 1 1 9 8 7 . 5 2 0 4 3 6 3 . 1rtF F tg tg N? ? ? ? ? ? 求垂直面的支反力 3 3 2 2 311 2 3() 4 3 6 3 . 1 9 5 9 3 5 . 3 ( 1 1 5 9 5 ) 7 6 5 . 27 5 1 1 5 9 5rrV F l F l lFNl l l? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 214 2 3 1 2 4 3 6 3 .5 7 6 5 .2 9 3 5 .3 4 1 9 3 .4V r V rF F F F N? ? ? ? ? ? ? 計(jì)算垂直彎矩：