【正文】 對于 53508 型滾子軸承，由手冊查的 a=12mm。 Ⅰ齒輪上的力 因已知高速級齒輪的分度圓直徑為 mmmzd 6032021 ???? NdTFt 11 ???? NFF tr 5 720t a 8 2t a n ????? ? NFF tn os os ???? ? 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。 軸與制動器采用花鍵連接，由手冊表 1 – 230 查得規(guī)格N*d*D*B(6? 28? 32? 7) 參考表 15– 2，取軸段倒角為 ? 45176。 1 和 5 軸段安裝軸承取 mmdd 4051 ?? ，由手冊查得 53508 型軸承的外形尺寸 d╳ D╳ B(40╳ 80╳ 23),因此取 mmL 231 ? 。 抗拉屈服極限：σ s =700 Mpa 彎曲疲勞極限：σ 1? =317 Mpa 剪切疲勞極限：τ 1? =220 Mpa 許用彎曲應(yīng)力： [σ b ]=686 Mpa 軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核 如圖 圖 裝 配方案圖 位要求確定各軸段直徑和長度 根據(jù)以上計算以知 mmLmmd 65,60 33 ?? 。此材料有良好的高溫力 學性能，常用于高溫、高速及重載的場合。各構(gòu)件在輸入轉(zhuǎn) 矩作用下都處于平衡狀態(tài)，構(gòu)件間的作用力等于反作用力，受力分析如（ 圖 ）。 圖 單臂式行星架 2K– H 行星機構(gòu)各元件受力分析 行星齒輪傳動的主要受力機構(gòu)有中心輪，行星輪、行星架、行星輪軸及軸承等。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 28 圖 雙臂分開式行星架 單臂式行星架（見圖 ）結(jié)構(gòu)較簡單。 圖 雙臂整體式行星架 雙臂分開式行星架（見圖 ）結(jié)構(gòu)較復雜。可采用鑄造、鍛造和 焊接等方法制造行星架的毛坯。 行星架 行星架是行星傳動中結(jié)構(gòu)比較復雜的一個重要零件。軸承長度 l、徑向間隙與直徑 d 的關(guān)系為。對于這種結(jié)構(gòu)，必須保證充分供應(yīng)潤滑油。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 27 高速重載的行星傳動，選用滾動軸承往往不能勝任，此時可采用滑動軸承（見圖 j），并用壓力油潤滑。滾針軸承可以沒有內(nèi)、外圈。 當載荷較大時，可選用兩個雙列向心球面滾子軸承（見圖 e）。圖 d 所示為圓錐滾子軸承安裝形式，使兩支承點的跨度 L 增加，亦起上述的效果。當傳動比較小時，行星輪直徑較小，在行星輪內(nèi)裝軸承有困難，可將軸承裝于行星架上（見圖 h、 i）。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 當傳動比大（ NGW 型行星減速器）時，行星輪直徑較大，軸承可裝于行星輪孔內(nèi)（見圖 a~g）。 行星輪的結(jié)構(gòu) 行星輪的結(jié)構(gòu)根據(jù)傳動方式、傳動比大小、軸承類型及軸承的安裝形式而定。但當內(nèi)齒圈產(chǎn)生微小的徑向彈性變形時，就允許行星輪個數(shù)在三個以上。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 25 （ 3）薄壁彈性內(nèi)齒套與倆中心輪浮動聯(lián)合使用的均載裝置，采用薄壁的內(nèi)齒圈，借齒圈薄壁的彈性變形以達到均在之目的。 這種形式的裝置有其行星輪浮動的固有優(yōu)點，因受力大，浮動距離小，所以靈敏度高，可用于行星輪個數(shù)大于 3 的的行星齒輪傳動中，減震性好，結(jié)構(gòu)簡單，但載荷不均衡系數(shù)與彈性元件的的剛度和制造誤差成正比，因而仍要求較高的制造精度，此外，還不能承受較大的離心 力。 （ 2）行星輪彈性浮動 這是行星輪裝在彈性軸上的一種裝置，這種形式的裝載的均載原理是當行星輪間載荷分配不均勻時，載荷大的行星輪在較大的嚙合力作用下，使彈性元件壓縮變形大，則此行星輪相對行星架的切向位移就大一些，無負載或負載較小的行星輪相對于行星架的切向位移則沒有或者較小，與此同時，太陽輪相對于行星架轉(zhuǎn)了一個角度，這樣原來無負載或者負載較小的行星輪就消除了與倆中心輪嚙合面得側(cè)隙，傳遞載荷或進一步與倆中心輪輪齒壓緊嚙合，以增大傳遞載荷，從而達到載荷均衡之目的。 這種形式結(jié)構(gòu)簡單， 制造方便，沒有齒輪聯(lián)軸器那種側(cè)隙，減震性能好。 （ 1）太陽輪彈性浮動 太陽輪裝在細長的彈性軸上或直接將太陽輪做成細長的齒輪軸，當行星輪間載荷分配不均勻時，依靠細長軸的彈性變形使太陽輪產(chǎn)生彈性浮動，從而達到行星輪間載荷均衡。為了補償制造及裝配誤差的影響，使各行星輪均勻地分擔載荷，在傳動中采用載荷均衡裝置。即 cos cosA C B CAC BCz z z z????? 裝配條件 pn 個行星輪在太陽輪與內(nèi)齒圈之間要均勻分布，其條件為 ABpzzCn? ? 其中 C 為整數(shù) 整數(shù) 帶入數(shù)計算得： 28??pBAn zz （得數(shù)為整數(shù)，滿足條件）即 ACa = BCa 。2117,39。 C– B 的彎曲強度驗算過程在本設(shè)計過程中（略）。 齒根應(yīng)力 0 tF F SnF Y Y Ybm ?? ? 式中 tF – 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力， N b– 工作齒寬（齒根圓處）， mm nm – 法向模數(shù)， mm； FY – 載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點時的應(yīng)力校正系數(shù)，見本節(jié)（ 4） SY – 載荷作用于單對齒嚙合區(qū)外界點時的應(yīng)力修正系數(shù)，見本節(jié)（ 5） 安全系數(shù)FFGFS ??? 參數(shù)的計算過程略直接查手冊并帶入數(shù)據(jù)計算得 FS =。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 22 ?HK – 接觸強度計算的齒間載荷分布系數(shù)。1 1 22 3 21 ta n ta n ta n ta n 1. 64 921 ta n ta n ta n ta n 2. 29 42A a C aB a C azz? ? ? ? ??? ? ? ? ????? ? ? ? ???? ? ? ? ? 驗算 A– C 傳動的接觸強度和彎曲強度 接觸強度驗算 確定系數(shù) VK 所用的圓周速度用相對于行星架的圓周速度 5411 /1000 60AXm z n ims???????????? 由式（ 14– 5– 12）和式（ 14– 5– 13）確定 ?? HF KK 和 。in v in v in v 1 7 2 1 in v 2 0x z z 7 1 2 8 0 . 3 1 22 ta n 2 ta n 2 0CBC B B C ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? x x x 12 88 2B C B C?? ? ? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 20 7)計算幾何尺寸 分度圓直徑 d m z 6 13 78m md m z 6 28 168 m md m z 6 71 426 m mAACCBB? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 齒頂圓直徑 ? ?? ?? ?2 9 4 .5 82 1 8 2 .6 42 4 1 1 .1 4a A A a Aa C C a Ca B B a Cd d m h x y mmd d m h x y mmd d m h x y mm???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 基圓直徑 c os c os 157 .87c os 400 .31bA AbB BbC Cd d m md d m md d m m??????? 端面重合度 ? ? ? ?? ? ? ?39。1 7 2 1CB?? ? ?、 6)計算 CB 傳動的變位系數(shù) ? ? ? ?39。CB? CB 傳動外變位時的中心距為 ? ? ? ?m6a z z 7 1 2 8 1 2 922C B B C? ? ? ? ? 則 in v in vx z z 2 ta nin v 2 4 .4 8 in v 2 01 3 2 82 ta n 2 0ACA C A C???????? ? ???? = 用圖 14– 5– 5 校核，均在許用區(qū)內(nèi)，可用。39。AC? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 19 39。39。 A– C 傳動中心距變動系數(shù)為 ? ? 39。 取齒寬系數(shù) ?a? ，載荷系數(shù) K=, 按第一章 齒面接觸強度計算公式計算中心距 33a 22p1 . 8 1 4 9 7 . 4 5a u 4 8 3 1 2 7 . 6 7u 1 . 0 2 . 2 3 1 4 8 5AAHKTA ? ?? ? ?? ? ?（ +1 ） （ +1 ） 模數(shù) 2 a 2 1 2 7 . 6 7m 6 . 0z z 1 3 2 9AC?? ? ??? 取模數(shù) m=6。 l i mp l i m1 6 5 0 。 在一對 A– C 傳動中，小輪（太陽輪）傳動的扭矩為 5 4 4 9 2 . 3 6 1 . 0 1 4 9 7 . 4 53ACsTT K N mC? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 18 齒數(shù)比 1329 ??? ACzzu。 44iii 2 .0 %i BAX?? ? ? 遠小于一般減速器實際傳動比允許誤差 4%，完全符合要求。可知根據(jù)表 14– 5– 5 只需把 4i = 調(diào)整為 4i = 即可。根據(jù)設(shè)計要求其傳動簡圖（圖 ）。行星齒輪傳動的主要特點如下：體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力??；傳動效率高；傳動比較大，可以實現(xiàn)運動的合成與分解；運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。它的最顯著的特點是：在傳遞動力時它可以進行功率分流；同時，其輸入軸與是輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。60 12 ?? 。 (2)設(shè)計計算 5322 2 . 7 0 3 . 9 2 8 1 0m 0 . 0 0 5 7 4 2 . 9 7 m m1 1 8? ? ?? ? ?? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)， 由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可由彎曲強度算的模數(shù) 并就近圓整為標準值 m=，按接觸強度算得分度圓直徑 681?d mm，算出小齒輪齒數(shù) 11 d 61z 2 0m 3 .0? ? ? 大齒輪齒數(shù) 2z 2. 6 20 52? ? ? 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，即滿足了接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪 費。 7）計算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較。 由表 10– 5 查得 。 21 ?? FaFa YY 。 v 1. 85 1. 05 1 1. 39 2. 70A F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 15 5）查取齒形系數(shù)。 11 ??? 3. 按齒根彎曲彎曲強度設(shè)計 由式（ 10– 5）得彎曲強度的設(shè)計公式為 ? ?aa13 2d12m z FSFYYKT??? （ ） (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1 ）由圖 10 – 20c 查 的 大 、 小 齒 輪 的 彎 曲 疲 勞 強 度 極 限121 0 5 0 a 1 0 5 0 aF E F EM P M P????， ； 2）由圖 10– 18 取彎曲壽命系數(shù) , 21 ?? FNFN KK 。 由表 10– 4 用插值法查的 6 級精度，小齒輪相對支 承非對承布置時， ??HK 由 , ???HKhb 查圖 10– 13 得 ??FK 。 t1d ????? 4）計算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) 1t1t ??? 齒高 t ???? ?? 計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 6 級精度，由圖 10– 8 查的動載系數(shù) ?VK 。 3 253 2HEd1t1 ????????????? ??2）計算圓周速度 v。取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1,由式（ 1012）得 ? ?? ? 2lim221lim11MPMPSKMPMPSKHNHHNH???????????? 計算 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ? ?H? 中較小的值。 21 ?? HNHN KK 。 由圖 10 – 21e 按齒面硬度查的大、小齒輪的接觸疲勞強度極限a1650a1650 lim 2lim 1