行星齒輪減速器設計

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1、WORD格式可編輯1引言行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應用。然而，自20世紀60年代以來，我國才開始對行星齒輪傳動進行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設計理論方面，還是在試制和應用實踐方面，均取得了較大的成就,并獲得了許多的研究成果。近20多年來，尤其是我國改革開放以來，隨著我國科學技術水平的進步和發(fā)展，我國已從世界上許多工業(yè)發(fā)達國家引進了大量先進的機械設備和技術，經(jīng)過我國機械科技人員不斷積極的吸收和消化，與時俱進，開拓創(chuàng)新地努力奮進，使我國的行星傳動技術有了迅速的發(fā)展[1]。2設計背景試為某水泥機械裝置設

2、計所需配用的行星齒輪減速器，已知該行星齒輪減速器的要求輸入功率為，輸入轉(zhuǎn)速,傳動比為,允許傳動比偏差,每天要求工作16小時，要求壽命為2年；且要求該行星齒輪減速器傳動結構緊湊，外廓尺寸較小和傳動效率高。3設計計算3.1選取行星齒輪減速器的傳動類型和傳動簡圖根據(jù)上述設計要求可知，該行星齒輪減速器傳遞功率高、傳動比較大、工作環(huán)境惡劣等特點。故采用雙級行星齒輪傳動。2X-A型結構簡單，制造方便，適用于任何工況下的大小功率的傳動。選用由兩個2X-A型行星齒輪傳動串聯(lián)而成的雙級行星齒輪減速器較為合理，名義傳動比可分為,進行傳動。傳動簡圖如圖1所

3、示：專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯圖13.2配齒計算根據(jù)2X-A型行星齒輪傳動比的值和按其配齒計算公式，可得第一級傳動的內(nèi)齒輪,行星齒輪的齒數(shù)?，F(xiàn)考慮到該行星齒輪傳動的外廓尺寸，故選取第一級中心齒輪數(shù)為17和行星齒輪數(shù)為。根據(jù)內(nèi)齒輪對內(nèi)齒輪齒數(shù)進行圓整后，此時實際的P值與給定的P值稍有變化，但是必須控制在其傳動比誤差范圍內(nèi)。實際傳動比為＝＋＝7．0588其傳動比誤差＝＝＝5℅根據(jù)同心條件可求得行星齒輪c1的齒數(shù)為所求得的適用于非變位或高度變位的行星齒輪傳動。再考慮到其安裝條件為：＝C＝40第二級傳動比為5，選擇中心齒輪數(shù)為23和行

4、星齒輪數(shù)目為3，根據(jù)內(nèi)齒輪zb1＝專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯,＝＝92再考慮到其安裝條件，選擇的齒數(shù)為91根據(jù)同心條件可求得行星齒輪c1的齒數(shù)為＝﹙－﹚／2＝34實際傳動比為＝＋＝4.957其傳動比誤差＝＝8﹪3.3初步計算齒輪的主要參數(shù)齒輪材料和熱處理的選擇：中心齒輪A1和中心齒輪A2，以及行星齒輪C1和C2均采用20CrMnTi,這種材料適合高速，中載、承受沖擊和耐磨的齒輪及齒面較寬的齒輪,故且滿足需要。齒面硬度為58-62HRC，根據(jù)圖二可知，取=1400,=340,中心齒輪加工精度為六級，高速級與低速級的內(nèi)齒輪均采用4

5、2CrMo,這種材料經(jīng)過正火和調(diào)質(zhì)處理，以獲得相當?shù)膹姸群陀捕鹊攘W性能。調(diào)質(zhì)硬度為217-259HRC，根據(jù)圖三可知，取=780,=420輪B1和B2的加工精度為7級。3.3.1計算高速級齒輪的模數(shù)m按彎曲強度的初算公式，為現(xiàn)已知＝17,=340。中心齒輪a1的名義轉(zhuǎn)矩為取算式系數(shù)，按表6-6取使用系數(shù);按表6-4取綜合系數(shù)=1.8;取接觸強度計算的行星齒輪間載荷分布不均勻系數(shù)，由公式可得；由表查得齒形系數(shù)；由表查的齒寬系數(shù)；則所得的模數(shù)m為8.55專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯取齒輪模數(shù)為3.3.2計算低速級的齒輪模數(shù)m按彎曲

6、強度的初算公式，計低速級齒輪的模數(shù)m為現(xiàn)已知＝23，=410。中心齒輪a2的名義轉(zhuǎn)矩=取算式系數(shù)，按表6-6取使用系數(shù);按表6-4取綜合系數(shù)=1.8;取接觸強度計算的行星齒輪間載荷分布不均勻系數(shù)，由公式可得；由表查得齒形系數(shù)；由表查的齒寬系數(shù)；則所得的模數(shù)為12.4mm取齒輪模數(shù)為3.4嚙合參數(shù)計算3．4．1高速級在兩個嚙合齒輪副中，中，其標準中心距a1為3．4．2低速級在兩個嚙合齒輪副中，中，其標準中心距a2為由此可見，高速級和低速級的標準中心距均相等。因此該行星齒輪傳動滿足非變位的同心條件,但是在行星齒輪傳動中，采用高度變位可以避

7、免根切，減小機構的尺寸和質(zhì)量[2]；還可以改善齒輪副的磨損情況以及提高其載荷能力。專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯由于嚙合齒輪副中的小齒輪采用正變位，大齒輪采用負變位。內(nèi)齒輪的變位系數(shù)和其嚙合的外齒輪相等，即，型的傳動中，當傳動比時，中心齒輪采用正變位，行星齒輪和內(nèi)齒輪采用負變位，其變位系數(shù)關系為。3．4．3高速級變位系數(shù)確定外齒輪副的變位系數(shù)，因其高度變位后的中心距與非變位的中心距不變，在嚙合角仍為，根據(jù)表選擇變位系數(shù)3．4．4低速級變位系數(shù)因其嚙合角仍為根據(jù)表選擇變位系數(shù)3.5幾何尺寸的計算對于雙級的型的行星齒輪傳動按公式進行其

8、幾何尺寸的計算，各齒輪副的幾何尺寸的計算結果如下表：3.5.1高速級項目計算公式齒輪副齒輪副分度圓直徑基圓直徑專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯頂圓直徑外嚙合內(nèi)嚙合齒根圓直徑外嚙合內(nèi)嚙合3.5.2低速級：項目計算公式齒輪