【正文】 初步計算齒輪的主要參數(shù) 中心輪 a和行星輪 c均采用 20CrMnTi 調(diào)質(zhì)、滲碳淬火，齒面硬度 58～62HRC ， 據(jù) 《 行 星 齒 輪 傳 動 》 圖 612 和圖 627 ，取2lim2lim mmN340和mmN1400 ?? FH σσ ，中心輪 a 和行星輪 c的加工精度6 級；內(nèi)齒輪 b 采用 42CrMo ，調(diào)質(zhì)硬度 217 ～ 259HB ， 據(jù) 圖 取2lim2lim mmN2 6 0和mmN7 8 0 ?? FH σ? ，加工精度 7 級。由于實際的 4?baHi ，所以取太陽輪負變位，行星輪和內(nèi) 齒輪正變位。39。 則： 58 222 ????? aw abaH Zn ZiC 解得： 552 ?aZ 1195535822 ??????? awb ZnCZ 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 32)55119(21)(21 222 ??????? abc ZZZ 這些符合 整數(shù)無公約數(shù)，及整數(shù)，且整數(shù)， ???wcacbwbwa n czzzznznz 的 NGW配齒要求。 各輪齒數(shù)按公式 Cn Zi w abaH ?? 進行配齒計算，計算根據(jù) baHi 并適當調(diào)整，使 C 等于整數(shù)，再求出 aZ ， aZ 應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使 CnZ wa ?/ 。 彎曲強度的驗算只對內(nèi)齒輪進行驗算，按《行星齒輪傳動》式 66 670計算齒根應(yīng)力，其大小和 ca? 傳動的外嚙合一樣，即： ?F? ， 2m a x ?F? 由強度條件 maxFFP ?? ? 可得： 2lim 0 5?F? 42CrMo 調(diào)質(zhì)材料 22lim mmN1 0 5 . 8mmN2 6 0 ??F? ，所以 bc? 傳動中的內(nèi)齒輪彎曲強度符合要求。 ca? 傳動彎曲強度計算： 根據(jù)《行星齒輪傳動》式 66 670 得齒根應(yīng)力為： ????? YYYYkkkkkbmF SaFaFPFFVAntF ?????????? 式中： FaY — 齒形系數(shù)，由《行星齒輪傳動》圖 622 查得： 1FaY =， 2FaY = SaY — 應(yīng)力修正系數(shù)，由《行星齒輪傳動》圖 624 查得： ?SaY ， 2SaY = ?Y — 計算彎曲強度的重合度系數(shù) ????? anY ?? ?Y — 計算彎曲強度的螺旋角系數(shù)，因為是直齒輪，故取值為 1 則： 111 ???????????? ?? mad Td AF ?? ???? ?? 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 ? ?? ?F? N/mm2 考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力： 2m a x ????? FF ?? 由強度條件 maxFFP ?? ? 可得： m a xm inm a x FF STFFP S Y ??? ??? 即： ? ?2m i nm a xl i m ????? ST FFF Y S?? 由表查得， 20CrMnTi 調(diào)質(zhì)、滲碳淬火， 2lim mmN340?F? ，故 ca? 傳動改用材質(zhì)后，彎曲強度驗算也通過。 則： ? ? ??????Fk ? ? ??????Hk ③ 齒間載荷分布系數(shù) ?Fk 、 ?Hk 先求端面重合度： ? ? ? ?? ??????? ? tantantantan2 1 2211 ???? aa zz 式中： 111 c osa rc c osaaaa dd ?? ? rc c os ?? ?? 112 c osa rc c osacca dd ?? ? 5 93 0a rc c os ?? ?? 則： ? ? ? ?? ????? 20t a a n5020t a a n192 1 ?????? ??? = ? ?95 54 ?? = 因為是直齒輪傳動，故總重合度 ?? ?? ? 所以， 0 3 4 4 ????? ??? ?HF kk ④節(jié)點區(qū)域系數(shù) Hz 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 查《齒輪傳動設(shè)計手冊》圖 273 得 ?Hz ⑤彈性系數(shù) Ez ? ? ? ? ? ?mmNEzE ????????? ? ⑥ ?z 、 ?z 、 NTz 和 Xz 計算接觸強度的重合度系數(shù) 3 ????? ?? ?z 計算接觸強度的螺旋角系數(shù) 10c o sc o s ??? ??z 計算接觸強度的壽命系數(shù) 1?NTz 計算接觸強度的尺寸系數(shù) 1?Xz ⑦最小安全系數(shù) minHs 和 minFs 取 1min ?Hs ， ?Fs ⑧潤滑劑系數(shù) Lz 、粗糙度系數(shù) Rz 、速度系 數(shù) Vz 取 ??? VRL zzz ⑨齒面工作硬化系數(shù) Wz 取 1?Wz ca? 傳動接觸強度驗算： 計算齒面接觸應(yīng)力 H? ,由《行星齒輪傳動》式 65 65 653 得： ????? zzzzkkkkkuubdF EHHpHHVAtH ???????????? 11 00 2 ????????????? ??中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 ? ?? 按式 654 許用接觸應(yīng)力XWRVLNTHHHp zzzzzzs ??????? m inlim?? 校核齒面接觸應(yīng)力的強度條件： HpH ?? ? 則： 2l im ??????? H? 計算結(jié)果， ca? 接觸強度通過。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 6010001111????????? ?? indv ax ? 601 0 0 0 119 8 ??????? ????? ? ?? 則動載系數(shù) axv zvk ?? = 速度系數(shù) vz 查《行星齒輪傳動》圖 618 ?vz . 其他參數(shù)確定： ①查《行星齒輪傳動》表 67得使用系數(shù) ?Ak ； ②齒向載荷分布系數(shù) ?Hk 、 ?Fk 彎曲強度計算時： ? ? FbFk ??? 11 ??? 接觸強度計算時： ? ? HbHk ??? 11 ??? 式中： F? 、 H? — 齒輪相對于行星架的圓周 速度 xv 及大齒輪齒面硬度2HB 對 ?Fk 、 ?Hk 的影響系數(shù)，按《行星齒輪傳動》圖 67選取 ?F? ?H? b? — 齒寬和行星輪數(shù)目對 ?Fk 、 ?Hk 的影響系數(shù)。 傳動效率的計算 查《機械設(shè)計手冊》圖 得該行星傳動的效率 ?xab? %，可見，該行星傳動的傳動效率較高，可以滿足工作方式的使用要求。 ?bc? ，且 19?az ， 119?bz ，50?cz ，代入上式，即得： os 5011920c os 5019 ?????? 則滿足同心條件。 coscos bccbacca zzzz ?? ??? 各齒輪副的嚙合角為 ?2039。 ②同心條件 按《行星齒輪傳動》表 31驗算該行星齒輪傳動的同心條件，即： 39。1 ??? 將已知的 1acd 、 39。 幾何尺寸計算 按高變位齒輪傳動的計算公式進行其幾何尺寸的計算。 按彎曲強度的初算公式，計算齒輪的模數(shù) m 為： 3lim2111FdFaFPFAm Z YKKKTKm ?? ?? ?????? ? 現(xiàn)已知 161?Z , 2lim mmN340?F? ，小齒輪名義轉(zhuǎn)矩111 9549 nn PTw ??，代入已知條件得： 9803 5595491 ???T ?? 取算式系數(shù) ?mK ； 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 查《行星齒輪傳動》表 6 66，取綜合系數(shù) ??FK ,使用系數(shù) ?AK ； 取接觸強度計算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù) ?HPK ,則計算彎曲強度的行星輪載荷分布不均勻系數(shù) ? ? ???? HPFP KK ? ? ???? ? 由《齒輪傳動設(shè)計手冊》圖 278 查得齒形系數(shù) ?FaY ，《行星齒輪傳動》表 66查得齒寬系數(shù) ?d? ，則齒輪模數(shù) m 為： 3 2 ??? ??????m 取齒輪模數(shù) mmm 41 ? 嚙合參數(shù)計算 在兩個嚙合齒輪副 bcca ?? 、 中，其標準中心距 a 為： ? ? ? ? ? ?mm138501942121 ???????caac zzma ? ? ? ? ? ?mm1385011942121 ???????cbcb zzma 由此可見，兩個齒輪副的 標準中心距都相等。 高度變位時，嚙合角 ?20????w ，總變位系數(shù) 021 ???? xxx ，根據(jù)齒數(shù)比 u 查《齒輪傳動設(shè)計手冊》圖 27確定 ?ax ， ??? bc xx 。 ?? tc bta c ?? ， 雖然 1719 m in1 ??? zz a ，但為避免根切，改善齒輪 副磨損情況以及提高其承載能力，故采用高變位。 由 15019 5011911 11 ??????? ca cb zz zzj，查《機械設(shè)計手冊〔 3〕》圖 可知適用的預(yù)計嚙合角為 ?? 2020 39。適當調(diào)整 ?baHi ，使 C為整數(shù)。2 ??? nni ’Ⅱ 2）傳動比分配 根據(jù)傳動形式及整體布局尺寸，各級行星傳動傳動比確定如下： 高速第一組行星輪： ?baHi ?Habi 高速第二組行星輪： ?baHi 低速級行星輪： 103 ?baHi 93?Habi 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 3 齒輪傳動的設(shè)計計算 高速級計算 （ 1）第一組行星輪： 配齒計算 通常取行星輪數(shù)目 3?wn ，過多會使載荷均衡困難，過少又發(fā)揮不了行星齒輪傳動的優(yōu)點，由于 ?baHi 距可能達到的傳動比極 限值較遠，所以可不檢驗鄰接條件。2 100060 ? ??? r? 所以總傳動比為： 39。n 根據(jù)已知設(shè)計參數(shù)，卷筒直徑 D=800 mm 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 則可得： D vn ? ??? ? 139。nni? 式中： 電動機轉(zhuǎn)速；—n 卷筒轉(zhuǎn)速。? 39。JJ NN ? 卷筒上的功率 3m inm a x39。? 計算 額定功率 ）電機軸功率 JN(39。為 B 級絕緣，結(jié)構(gòu)為全封閉式，自扇冷式，能防止灰塵鐵屑雜物侵入電動機內(nèi)部。P 式中 K 為功率儲備系數(shù)，對運輸絞車取 K=,故 ??P