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周鹏2K-H行星齿轮减速器(传动系统设计)

周鹏2K-H行星齿轮减速器(传动系统设计)
周鹏2K-H行星齿轮减速器(传动系统设计)

毕业论文(设计)

题目2K-H行星齿轮减速器传动系统设计

系部机械系

专业机械设计制造及自动化年级 08数控2班学生姓名周鹏

学号070663001

指导教师牟柳晨

2K-H行星齿轮减速器(传动系统设计)

【摘要】行星齿轮变速器,是用行星齿轮机构实现变速的装置。它通常装在液力变扭器的后面,共同组成液力自动变速器。行星齿轮机构,有点好像太阳系。它的中央是太阳轮,太阳轮的周围有几个围绕它旋转的行星轮,行星轮之间,有一个共用的行星架。行星轮的外面,有一个大齿圈。行星齿轮变速器,属于一种齿轮箱,它是由行星齿圈、太阳轮、行星轮(又称卫星轮)和齿轮轮轴组成,根据齿圈、太阳轮和行星轮的运动关系,可以实现输入轴与输出轴脱离刚性传动关系、输入轴与输出轴同向或反向传动和输。

本文通过对2K-H型变速器的传动结构、传动原理及行星齿轮传动的设计来计算一个2K-H型变速器。2K-H型具有构件数量少,传动功率和传动比变化范大,设计容易等优点,因此应用最广泛。论文首先介绍了行星变速器的定义,用途及功能。并对国内外行星变速器的发展现状和发展前景作了分析。通过设计和计算,完成对变速器相关结构的零件设计,整体设计,初步确定了行星变速器结构的总体设计。

【关键词】行星齿轮传动行星齿轮传动结构行星齿轮变速器

【Abstract】Planetary gear transmission,is the use of planetary gear mechanism of variable-speed device。It is usually mounted on the back of the torque converter, consisting of a hydraulic automatic transmission. Planetary gear mechanism, a bit like the solar system. It is the center of the sun wheel, a sun wheel around several of its planets wheel, planet wheel, there is a shared the planet carrier. Planet wheel on the outside, there is a large gear ring. Planetary gear transmission, which belongs to a gear box, which is composed of a planetary ring gear, a sun wheel, a planetary wheel ( also known as satellite wheel and gear wheel shaft ), according to the ring gear, the sun wheel and planetary wheel motor, can achieve the input shaft and the output shaft from the rigid transmission relations, the input shaft and the output shaft the same direction or in the reverse transmission and transmission.

This article through to the 2K-H transmission, the transmission structure and transmission principle of planetary gear transmission design to calculate a2K-H type speed 2K-H行星. 2K-H has few members, transmission power and transmission ratio range, design is easy, therefore the most widely used. The paper firstly introduces the definition of planet transmission, use and function. To domestic and international planetary transmission development present situation and the prospect of development is analyzed. Through the design and calculation of transmission, associated structural parts design, overall design, preliminary and affirmatory planetary transmission structure overall design.

【Key words】Planetary gear transmission,Planetary gear transmission structure ,Planetary gear transmission

1 2k-h型变速器概述 (1)

1.1 行星齿轮变速器的定义 (1)

1.2行星齿轮变速器的特点 (3)

1.3 2K-H变速器的设计目的和工作原理 (9)

1.4 行星齿轮变速器的设计目的 (12)

1.5 2K-H减速器的工作原理 (14)

2 2K-H行星齿轮减速器设计概要 (18)

2.1 2K-H行星齿轮减速器概述 (18)

2.2 2K-K行星齿轮减速器主要参数的确定 (18)

2.3 2K-H行星齿轮减速器强度计算 (24)

2.4 2K-H行星齿轮减速器结构设计 (26)

3 2K-H行星齿轮减速器优化设计 (29)

3.1 2K-H行星齿轮减速器优化设计原理 (29)

3.2 优化数学模型 (31)

3.3 配齿计算 (35)

3.4 2K-H行星齿轮优化设计程序结构 (36)

4行星齿轮的传动 (37)

4.1 行星齿轮传动简介 (37)

4.2 行星齿轮传动的特点 (39)

4.3行星齿轮传动的结构形式 (40)

5 2K-H行星齿轮减速器传动设计 (42)

5.1 设计要点 (42)

5.2 行星齿轮减速器传动的传动比计算 (44)

5.3 2K-H行星齿轮减速器的传动效率计算 (53)

5.4 行星轮支架上的作用力 (55)

5.5 减速器传动类型选择及折其原因 (57)

6 2K-H行星齿轮减速器传动系统的设计 (57)

6.1 传动系统的方案拟定 (57)

6.2 传动比和效率的计算 (58)

6.3行星齿轮传动的配齿计算 (59)

6.4行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (61)

6.5行星齿轮传动强度计算及校核 (63)

6.6行星齿轮传动的受力分析 (67)

6.7行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (69)

6.8轮间载荷分布均匀的措施 (69)

6.9轮材料及精度等级和齿面接触疲劳强度设计 (71)

6.10 主要尺寸及圆周速度计算 (72)

7 结论 (72)

参考文献 (73)

致谢 (74)

1

通常情况,应用最多的是内齿圈3固定、太阳轮1主动、行星架从动的传动装置。当太阳轮1从动、行星架H主动时,则为行星增速传动。而当太阳轮、行星架、内齿圈均不固定时,便可得到行星差动传动。

1 2k-h型变速器概述

1.1 行星齿轮变速器的定义

行星齿轮变速器,是用行星齿轮机构实现变速的变速器。它通常装在液力变扭器的后面,共同组成液力自动变速器。行星齿轮机构,就像好像太阳系。它的中央是太阳轮,太阳轮的周围有几个围绕它旋转的行星轮,行星轮之间,有一个共用的行星架。行星轮的外面,有一个大齿圈。

1. 太阳轮

2. 行星轮

3. 内齿圈

图1-1 2K-H型行星齿轮传动简图

上图为一种广泛应用的2K-H型行齿轮传动简图,从结构上看其由四个构件组成的:在动轴线上做行星运动的齿轮称是行星轮,用数字2表示,行星轮一般都在2-6个;其它两个齿轮构件的轴线和主轴线重合,称为中心轮,通常用K表示,其中外齿中心轮通常称作太阳轮,如图用数字1表示,内齿轮通常称为内齿圈,如图用数字3表示;支承行星轮的动轴线构件称作行星架,用H表示。其齿轮三维结构图如图1-2

图1-3、中心轮浮动的单级行星齿轮减速器

图1-2 2K-H型行星齿轮三维简图

1.2行星齿轮变速器的特点

齿轮轴线可动的传动称为行星齿轮传动。与普通齿轮减速器相比,行星齿轮减速器的特点是,当传动比和输出轴上的转矩相同时,结构较为紧凑。常见的行星

齿轮减速器为2K-H型,可以正反两向运转,一般情况下的使用条件为:

( 1 )高速轴最高转速成≤1500r/min

( 2 )齿轮圆周速度成≤15m/s

( 3 )工作环境温度为一40℃~ 45℃

在保证工作转速和输出功率的条件下,确定了所需的减速器传动比及电机(或其他驱动器)的实际输入功率Ps后,可选择减速器。

行星轮(称卫星轮)和齿轮轮轴组成的,根据齿圈、太阳轮和行星轮的运动关系,可以实现输入轴与输出轴脱离刚性传动关系、输入轴与输出轴同向或反向传动和输。2K-H型具有构件数量少,传动功率和传动比变化范围大,设计容易等优点,因此应用最广泛。

还有以下优点:

体积小、重量轻、结构比较紧凑,只有一般齿轮传动体积、重量地1/2~1/3,承载能力高、传递功率范围及传动比范围大。由于行星齿轮传动是一种共轴线的传动装置,即具有同轴线传动的特点,在结构上采用了对称的分流传动结构,即用几个完全相同的行星轮均匀的分布在中心轮的周围来共同分担载荷,从而使每个齿轮所受的负荷变小,相应齿轮模数就可以较小,也合理的应用了内啮合,充分利用了内啮合承载能力高和内齿轮的空间容量,从而缩小了径、轴向尺寸,使结构很紧凑,而承载能力又高。

传动效率高,由于行星齿轮传动结构地对称性,即它具有数个匀称分布的行星轮,使得作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力能互相平衡,从而有利于达到提高传动效率的作用。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下,其效率值可达0.97~0.99。

传动比较大,可以实现运动的合成与分解,只要合理选择行星齿轮传动的类型和配齿方案,就可以用少数几个齿轮来获得很大的传动比。在只作为传递运动的行星齿轮传动中,其传动比可达到几千。这里指出,行星齿轮传动在其传动比很大的时侯,依然可保持结构紧凑、质量小、体积小等许多优点。而且,它还可以实现运动的合成与分解以及实现各种变速的复杂运动。

运动平稳、抗冲击和振动的能力比较强,因为采用了多个结构相同的行星轮,均

匀地分布在中心轮周围,使行星轮与转臂的性力相互平衡。同时,也使参与啮合的齿数增多,所以行星齿轮传动的运动平稳,抵抗冲击和振动的能力很强,工作起来比较可靠。

综上所述:

行星齿轮传动具有质量小、体积小、传动比大及效率高等优点。因此,行星齿轮传动已经广泛的应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、轻工机械、石油化工机械、机床、机器人、汽车、坦克、火炮、飞机、轮船、仪器和仪表等各个方面。行星传动不仅适用于高转速、大功率,而且在低速大转矩的传动装置上也已获得了应用。它几乎可以适用到一切功率和转速范围,所以目前行星齿轮传动技术已经成为世界各个国家机械传动发展的很重要的一部分。

表1-1行星齿轮减速器箱和普通定轴减速器箱的比较

比较项目行星齿轮减速箱普通定轴减速器箱

重量(N) 34020 68040

高度(m) 1.30 1.80

长度(m) 1.29 1.42

宽度(m) 1.34 2.36

m) 2.29 6.08 体积(3

齿宽(m) 0.18 0.40

损失功率(ps) 110 130

圆周速度(m/S) 42.7 99.4

1.3 2K-H型变速器的发展和现状

变速器广泛应用于各个行业,特别是在汽车行业应用的最为广泛,对其要求也是很高。2K-H行星变速器利用行星齿轮传动在国内和国外得到了很大的发展。在汽车应用上,广泛的采用活塞式内燃发动机。因为发动机地扭矩变化范围比较较小,不能适应汽车在各种条件下阻力变化地要求,并且在复件下要求汽车的牵引力和车速能在很大的范围内变化,所以在汽车传动系中,采用了可以改变转速比和扭矩的装置,即变速器。车辆传动系要实现减速增扭,变速(无级或有级) ,倒向行驶,

中断传动,车轮差速等功能,变速器是其中重要的部件。本文主要对2K-H变速器中2K-H行星减速器的设计,下面我们来看看2K-H型行星减速器的现状和发展。

2K-H型行星齿轮减速器与普通圆柱齿轮相比,尺寸小重量轻,但是制造精度要求较高,结构较复杂,在要求结构紧凑的动力传动中应用广泛。

减速器行业涉及地产品类别涵盖了各类齿轮减速器、行星齿轮减速器和蜗杆减速器,同样还包括了各种专用的传动装置,如减速装置、调速装置、和包括柔性传动装置在内的各种复合传动装置等。减速器服务领涵盖了冶金、机械、采煤、建材、船舶、水电、工程机械及石油化工等行业。重型和通用减速器行业的制造厂家也以不同形式并存,如外资企业、中外合资企业、国有企业、股份制企业和私营企业,规模根据公司的生产能力的大小不同而变化,有的年产值数亿元以上,而有的小到数百万元。具有良好生活条件、产品质量控制体系健全的企业有100余个,2005年全行业销售额约为200亿元,但据资料显示外资企业的销售额约占四分之一,说明国外在减速器各个方面的发展还是比国内先进些。查阅史料记载,我国是发明齿轮传动和应用齿轮传动最早的国家,远在西汉时代已经开始制作应用了铸铜齿轮,在东汉时代(约公元78年~~139年)张衡已开始应用比较复杂的齿轮系。特别是在行星齿轮传动方面,我国在南北朝时期时(公元429~~500年),我国著名的伟大科学家祖冲之发明创造了有行星齿轮的差动式的指南针。这种由圆锥齿轮构成的差动行星齿轮传动能保证“圆转不穷,而司方如一”,因而,我国行星齿轮传动在应用方面比欧洲各个国家早一千三百多年。但是从资料上显示的销售业绩上来看,我国在减速器的发展和技术要求等领域还不如国外强。

国内减速器行业的重点骨干企业产品品种、规格和参数覆盖得范围在近几年都在不断的扩展,产品质量达到了甚至有些产品已经超过国外先进工业国家同类产品,完全有能力可承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任,部分产品还出口至欧美及东南亚地区。.国内减速器的现状:国内的减速器大多数都以齿轮传动、蜗杆传动为主,

但是还普遍存在着功率与重量比很小,或者传动比很大但机械效率很低的问

题。此外,材料品质和工艺水平还存在着很多弱点,特别是大型的减速器问题更突出,使用寿命短。国内使用的大型减速器(500kw以上),大多都是从国外(如丹麦、德国等)进口,花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大,体积小、机械效率高等优点。但是其传动理论有限制,不能传递过大的功率,功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质等方面还没有突破,因此,没有从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期,国内出现的三环(齿轮)减速器,是一种外平动齿轮传动的减

速器,可实现较大的传动比,传递载荷地能力也很大。它的大小和重量都比定轴齿轮减速器轻,结构很简单,效率且很高。由于该减速器的三轴平行结构,故使功率/体积(或重量)比值仍小。并且其输入轴与输出轴并不在同一轴线上,这在使用上有许多不便。北京理工大学成功研制的"内平动齿轮减速器"不仅具有三环减速器的优点外,还有着很大的功率/重量(或体积)比值,以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点,处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作,发表过一些研究论文,在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。二、平动齿轮减速器工作原理简介,平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中,一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动,通过齿廓间的啮合,驱动另一个齿轮作定轴减速转动,实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构,或正弦机构或十字滑块机构。本成果采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构,也可以是实体

的采用平行四边形机构。有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构,因此又可以分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。外平动齿轮减速机构,其内齿轮作平动运动,驱动外齿轮并作减速转动输出。该机构亦称三环(齿轮)减速器。由于内齿轮作平动,两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部,故其尺寸不紧凑,不能解决体积很大的问题。内平动齿轮减速器,它的外齿轮作平动运动,驱动内齿轮作减速转动的输出。因为外齿轮做的平动,两曲柄中心能设置在

外齿轮的齿圈内部,很大程度的减少了机构整体尺寸。由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴线,故由有着广泛的应用前景。

国外减速器现状:齿轮减速器在各行各业中十分广泛的应用着,是一种不可以缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大,或传动比大而机械效率很低的问题。国外的减速器,其中以德国、丹麦和日本的处于世界领先地位,特别是在材料和制造工艺方面占据很大的优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。但其传动的形式仍然以定轴齿轮传动为主,体积和重量过大的问题,也未解决好。据资料显示,日本住友重工研制

的FA型高精度减速器,美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器,其性能和效率都达到了很高的技术要求,都为目前先进的齿轮减速器。目前减速器发展方向都向着大功率、大传动比、小体积、低重量、高机械效率和使用寿命长的方向发展。所以,除了不断改进材料品质、提高工艺水平外,还应在传动原理和传动结构上深入探讨、研究、和创新,平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构,也是大力开拓的形式,并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前,超小型的减速器的研究成果并不是很明显。但在医疗器械、生物工程、机器人等领域中,微型发动机已基本研制成功,据有关报道,美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围以内,但其只是发动机,如果能成功研制纳米级的减速器做辅助,那其发展前景肯定很大。

减速器的制造方面,国内现在生产厂家的数目众多,如对各种类型的圆柱齿轮和圆锥——圆柱齿轮或者齿轮——蜗杆减速器系列产品,国内主要得生产制造厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、河北桥星减速机制造有限公司、、江苏泰星减速器有限公司、江苏金象减速机有限公司、山西平遥减速机厂等。对象蜗杆减速器,目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆减速器、锥面包络圆柱蜗杆减速器、平面二次包络环面蜗杆减速器等多种类型,主要生产厂家有江苏金象减速机有限公司、首钢机械制造公司、杭州减机厂、杭州万杰减速剂有限公司、上海玉隆减速机有限公司、天津万新减速机厂、上海浦江减速机有限公司等,对各种通用行星齿轮减速器、包括标准的NGW系列行星齿轮减速器,

也包括各类回转行星减速器及封闭式行星齿轮检录其等,主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、泰兴减速机总厂有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等。

本文主要研究的是行星齿轮减速器的传动,随着行星传动技术的迅速发展,目前,高速渐开线行星齿轮传动装置所传递的功率已达到2000KW,输出转矩已达到4500KNm。从有关资料上分析显示,行星齿轮传动的发展方向会朝着几个方向发展:

1)标准化、多品种。目前世界上已经有50多个渐开线行星齿轮传动系列的设计;并且还演化出多种型式的行星减速器、差速器和行星变速器等产品。

2)硬齿面、高精度。行星齿轮传动机构在高速传动过程中,高精度不不仅对工程完成效率又提高,且能增加齿轮的寿命。如在高速汽轮应用中已经得到广泛的认可,其传动功率也变得越来越大。

3)高转速、大功率。行星齿轮传动机构在高速传动中,如在高速汽轮中已获得日益广泛的应用,其传动功率也越来越大。

4)大规格、大转矩。行星齿轮中低速、重载的传动中,传递大转矩的大规格的行星齿轮传动已经有了较大的发展。1.3 2K-H变速器的设计目的和工作原理

行星齿轮变速器是由行星齿轮和换挡执行机构(离合器、制动器和单向离合器)等组成。不同车型的自动变速器及其齿轮变速器各部分的结构类型、布置形式、数量往往是不同的,但是其基本原理是相同的。

图2-1 自动变速器结构简图

如图2-2所示行星齿轮结构由太阳轮、行星轮、行星架及齿圈组成。

图2-2 行星齿轮的组成

1-行星架2-齿圈3-太阳轮4-行星轮

根据力的平衡原理和能量守恒定律,可推导行星齿轮的运动方程:

n1+an2-(1+a)n3=0

式中:n1、n2、n3分别为太阳轮、齿圈、行星架的转速;

a为齿圈与太阳轮的齿数比(Z2/Z4)。

从上诉运动方程中可以看出,将太阳轮、齿圈和行星架这三个构件中的某一个构件固定及使其转速为0,另一个连接输入轴,还有一个连接输出轴,可获得6种不同的传动方式,加上任意两构件连锁(直接传动)和任何构件都不加限制

(自由空转),单排行星齿轮就有8种传动方案可以选择。

1.前进挡减速传动

当齿圈制动,太阳轮输入,行星架输出。由于n2=0,这时输入输出的传动比为:

i3-3=n1/n3=1+a=1+Z2/Z1

这是一种传动比大于2的减速传动。

(2)当太阳轮制动,齿圈输入,行星架输出。由于n3=0,这时的输入输出传动比为:

i2-3=n2/n3=1+1/a=1+Z1/Z2

这是一种传动比大于1但小于2的减速传动。

2.前进挡超速传动

(1)当齿圈制动,行星架输入,太阳轮输出。由于n2=0,这时的输入输出传动比为:

i3-1=n3/n1=1/(1+a)=Z1/(Z1+Z2)

这是一种传动比小于0.5的超速传动。

(2)太阳轮制动,行星架输入,齿圈输出。由于n1=0,这时的输入输出传动比为:

i3-2=n3/n2=1/(1+a)=Z2/(Z1+Z2)

这是一种传动比大于0.5,小于1的超速传动。

3.倒档传动

(1)当行星架制动,太阳轮输入时,此时齿圈输出。由于n3=0,所以这时的输入输出的传动比为:

i1-2=n1/n2=-a=-Z2/Z1

这种传动方式使内齿圈与太阳轮传动的方向相反,是一种传动比大于1地倒档减速传动。

(2)当行星架制动,齿圈输入时,此时太阳轮输出。由于n3=0,所以这时的输入输出的传动比为:

i2-1=n2/n1=-1/a=-Z1/Z2

是一种传动比小于1的倒档升速的传动。

4.直接档传动

直接传动时太阳轮、行星架、齿圈中的任意两个锁定在一起了,此时各个齿轮之间都不会有相对转动,整个行星轮系将整体转动,所以,这时的传动是一个传动比为1的直接挡传动。

5.空档

当太阳轮、行星架、齿圈都不制动,且也无任何两个互相锁定时,这时,太阳轮、齿圈、行星架可自由的转动。输入轴转动时,输出轴可以不随其转动,此时行星齿轮并不传递动力,实现了空档传动。

上诉5种行星齿轮实现的不同传动比,实现了不同档位的控制,充分说明了行星变速器结构的作用。

1.4 行星齿轮变速器的设计目的

变速器是指发动机的转速一定的情况下,能输出不同的转速,并可以控制其转向。且能控制在低转速时输出很大的扭矩,在高转速时会有很好的的传动效率,但扭矩较低。因此机器在启动的时候,要在低转速启动,待机械运行起来后再切换为高转速,以保持效率在理想范围内。

变速器分为有级变速器和无极变速器。有极变速器是指在转速在一定范围内,能够实现若干固定的、不连续转速的变动。其工作可靠,传动比比较准确,采用多轴传动时变速范围很大;但是其缺点为不能在运转中变速,不宜选择最适合的转速值,有极变速器或称有极变速箱,应用广泛。其中,定轴变速器多采用齿轮或带轮进行变速,全部传动轴都是绕本身固定的轴线旋转。行星变速器多采用齿轮进行变速,有些传动轴是绕某一固定轴线在空间旋转,可将行星排中的太阳轮、内齿轮个行星架的任意元件作为输入件和输出件,就可以实现很多种不同的变速传动装置。无极变速器是指:机械无级变速器是指在转速输入一定的情况下来实现输出转速在一定范围内连续变化的运动和动力传动装置,由变速传动机构、调速机构和加压装置或者输出机构组成。无极变速器转速不较稳定、具有恒功率、

传动效率高、滑动率很小的特点,能够更好的适应不同种类的工况要求和产品及时变换的需要,其容易实现整个系统的自动化、机械化,而且其结构很简单,易于生产与操作,且维修方便、价格也很便宜。广泛用于纺织、轻工、冶金、石油、等领域。但是由于机械无极变速器绝大多数是依靠摩擦传动动力,故承受过载和冲击力差,且不能满足严格的传动要求。总的来说变速器的作用有以下几点一:实现动力的传递;二:改变动力传递方向,实现倒挡。三:利用大小不同的齿轮改变扭矩.

2K-H包括单级、两级、三级、减速的十二个系列和八个派生系列的渐开线圆柱齿轮行星系列。行星减速机是一种用途很广泛的工业产品,它的性能可与其它军品级减速机产品相媲美,而它的价格却和工业产品相差不大,适用于齿轮圆周速度小于12m/s,输入转速不大于1500r/min,工作时环境温度为-40℃—45℃地传动机械。主要用在塔式起重机的回转机构,又可以作为配套部件用于起重、挖掘、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药、食品环保、建筑等行业。本系列产品是个量大面广的产品,该减速器体积小、重量轻,承载能力高,使用寿命长、运转平稳,噪声低。具有功率分流、多齿啮合独用的特性。最大输入功率可达到104kW。适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。

性能特点:2K-H型齿轮减速机主要组成有太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架。行星减速器具有:体积小、工作平稳、重量轻、效率高及噪声小等特点。且在相同得情况下,比普通渐开线圆柱齿轮减速机重量轻1/2以上,体积小1/2~1/3;且传动效率高,单级行星齿轮减速器达97%~98%;两级达94%~96%;三级91%~94%。传动功率范围大:可以从1KW至1300KW之间变动,甚至可以达到更大。行星减速机素来以承载扭矩大,速比大,启动允许冲击载荷大等优点,输出功率跟级数一般很多,从0.75-200KW都可以选择,但是具体功率要选择具体的行星减速机机座号,如果小功率放在大减速机上是不行的,小减速机用大功

率电机配也是不行的,行星减速机一般有分一级,二级,三级,当然可以在串级一个行星,那一起算起来就有6级了。且其传动范围很大:当i=2.8~2000 适应性强且耐用。齿轮、齿轴等主要零件采用优质低碳合金钢。采用渗碳、淬火磨齿等制造工艺制造。承载功率大,可由0-1300KW,并且功率越大,优点越突出,装配型式多样;采用硬齿面技术,使用寿命长,使用性广。减速机的作用主要有:1)降速的同时提高了输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘以减速比,但要注意不能超出减速机的额定扭矩。2)减速的同时也降低了负载的惯量,惯量的减少为减速比的平方。行星减速器的传动方式不同于一般传统齿轮的运动方式,其传统齿轮仅仅靠大小齿轮间接触面驱动,所有负荷集中于该接触点,很容易产生齿轮之间的磨擦与断裂,在高速比中更需要有更多段齿轮相互连结,除占用大量空间外,同时产生更多之磨擦损耗,其每一段减速齿轮之间隙成倍数累计,故其效率相形变低。行星式齿轮减速机於驱动时,太阳齿、行星齿及内环齿间有六个接触面均匀承受负载,并依附著内齿轨迹呈360度均布冲击负荷,这样可以降低齿轮之磨擦更使得齿轮无断裂。行星齿轮采取的是浮游式运动,其间隙相当的密极,所以其高效率最高可达到百分之97。2K-H型行星变速器其应用领域面很广,其传动比与传动效率的分配很合理,因此,在各个领域发展都很好。

1.5 2K-H减速器的工作原理

2K-H型行星减速器主要是由行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈构成,原理是行星轮围绕太阳轮转动来降低齿轮转速,而增大转矩,从而达到减速的目的。所谓行星齿轮传动即:当齿轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线位置是不固定的,而是绕着其他的齿轮的几何轴线做旋转运动,即在这个轮系中,最少都有一个做行星运动的齿轮。行星减速器因为结构的原因,单极减速最小为3,最大一般不超过10,常见的减速比为3、4、5、6、8、10,减速器级数一般不超过3级,但有部分大减速比定制的减速器有4级减速。

图2-3 行星齿轮结构图

如图2-3表示了简单的行星齿轮传动机构,位于行星齿轮机构中心的是太阳轮,太阳轮和行星轮常啮合,两个外齿轮啮合,旋转方向相反。就像太阳位于太阳系的中心一般。行星轮不仅可以绕行星架架旋转外,在有些特殊工况下,还会在行星架的带动下,围绕太阳轮的中心轴旋转,就像地球自转和公转一般,如果出现这种情况,就被称作行星齿轮机构作用的传动方式。在整个行星齿轮机构中,如果行星轮的自转存在,而行星架则固定不随转动,此时这种方式就称作定轴传动。齿圈是内齿轮,其和行星轮啮合,是内齿和外齿轮的啮合类型,两者间旋转方向是相同的。行星齿轮的数量于减速器器的设计负荷有着很大的关系,通常会有三个或四个,个数越多承担的负荷也就越大。简单的行星齿轮机构通常称为三构件机构,三个构件分别是指太阳轮、行星架和齿圈。如果这三构件要确定相互间地运动关系,通常情况下首先需要固定其中的一个构件,然后确定哪个是主动件,并且确定主动件的转速和旋转方向,结构被动件的转速和旋转方向也就确定了。

小型精密行星减速器的设计【开题报告】

毕业设计开题报告 机械设计制造及自动化 小型精密行星减速器的设计 1选题的背景、意义 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足各种机械的需要。在目前用于传递动力与运动的机构中,减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹,从交通工具的船舶、汽车、机车,建筑用的重型机具,机械工业所用的加工机具及自动化生产设备,到日常生活中常见的家电,钟表等等。其应用从大动力的传输工作,到小负荷,精确的角度传输都可以见到减速机的应用。随着科学技术和国民经济的发展,且由于其传递运动准确可靠结构紧凑,效率高,寿命长,切使用维修方便,各行业对减速器的需求越来越大,这样对其综合质量提出了更高的要求。 行星齿轮减速器与普通定轴减速器相比较,具有质量小、体积小、结构紧凑,传动比大,传递功率大、承载能力高,传动效率高,运动平稳、抗冲击和振动的能力较强等优点。因此,行星齿轮传动现已广泛地应用于工程机械、矿山机械、,冶金机械、起重运输机械、轻工机械、石油化工机械、机床、机器人、汽车、坦克、飞机、轮船、仪器和仪表等各个方面。行星传动不仅适用于高转速、大功率,而且在低速大转矩的传动装置上也已获得各个方面。 我国的行星齿轮减速器产品在性能和质量方面与发达国家存在着较大的差距,其中一个重要原因就是设计手段的落后。发达国家在机械产品设计上早已进入分析设计阶段,他们利用计算机辅助设计技术,将现在设计方法,如有限元分析、优化设计等应用到产品设计中,采用机械CAD系统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查等。从而得到最合理的设计参数。 渐开线少齿差传动是少齿差行星齿轮传动中的一种,是内外齿轮的齿廓曲线采用渐开线,其轮齿结构简单、啮合接触应力小,承载能力高,可以采用软齿面,加工也容易得多。渐开线行星齿轮减速器传动与普通定轴减速器传动相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪声小、可靠性高、寿命长、

行星齿轮减速器设计DOC

1 引言 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。然而,自20世纪60年代以来,我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术,经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化,与时俱进,开拓创新地努力奋进,使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1] 。 2 设计背景 试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器,已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为 1 740KW p =,输入转速11000rpm n = ,传动比为35.5p i =,允许传动 比偏差0.1P i ?=,每天要求工作16小时,要求寿命为2年;且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑,外廓尺寸较小和传动效率高。 3 设计计算 3.1选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图 根据上述设计要求可知,该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单,制造方便,适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理,名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。传动简图如图1所示:

图1 3.2 配齿计算 根据2X-A 型行星齿轮传动比 p i 的值和按其配齿计算公式,可得第一级传动的内 齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸,故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。根据内齿轮()11 1 1 b a p i z z =- ()17.1117103.7103b z =-=≈ 对内齿轮齿数进行圆整后,此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化,但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为 i =1+=7.0588 其传动比误差i ?= ip i ip -= 7.17.0588 7.1 -=5℅ 根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为 ()1 11243c b a z z z =-= 所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为: 11 2 za zb += C =40 ()整数

最新机械基础教案(劳动版)——第十八讲直齿圆柱齿轮传动设计

第十八讲 学时: 2 学时 课题: 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计目的任务:掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法重点:渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法难点:齿面接触疲劳强度公式 教学方法:多媒体 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计 1.轮齿受力分析和计算载荷 1)受力分析 图示一直齿圆柱齿轮在节点P 处的受力情况。 不考虑摩擦力,作用在齿面上的法向力Fn 可分解为圆周力Ft 和径向力Fr。

直齿圆柱齿轮传动受力分析 2) 轮齿的计算载荷 Fnc=KFn K 为载荷系数,参考表选取。 2.齿面接触疲劳强度计算 齿面点蚀主要于齿面的接触应力的大小有关。 为防止齿面点蚀,应保证齿面的最大接触应力σH不大于齿轮材料的许用接触应力[ σH。] 动画演示) u——传动比,u=z2/z1>1 ; T1——小齿轮所传递的转矩(N.mm) ; K ——载荷系数,见表; b——齿宽(mm) ; a——中心距(mm) ; ψ b ——齿宽系数; [ σH] ——齿轮材料许用接触应力(MPa) ,见表。 应用公式时还应注意下列数据的确定: 1. 传动比i 式中:σH——齿面最大接触应力(MPa) ;

u<8 时可采用一级齿轮传动。若总传动比u 为8--40,可分为二级传动;若总传动比u 大于40,可分为三级或三级以上传动。 2. 齿宽b 为了安装方便,保证轮齿全齿宽啮合,一般小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2 大(5--10)mm 。可以认为公式里的齿宽为b2。 3. 齿宽系数ψb 一般闭式齿轮传动,ψb=0.2--1.4 4. 许用应力[ σ H] 一对齿轮啮合时,两齿轮轮齿间的接触应力相等,但许用接触应力一般是不相等的,故应用[ σH1和] [ σH2中] 较小者代入公式计算。 3.齿根弯曲疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度计算是为了防止齿根出现疲劳折断。 因此,应保证齿根最大弯曲应力σF不大于齿轮材料的许用弯曲应力[ σF。](动画演示)

(完整版)圆柱齿轮减速器设计开题报告

一、选题的依据及意义: 齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。其特点是减速电机和大型减速机的结合。无须联轴器和适配器,结构紧凑。负载分布在行星齿轮上,因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。满足小空间高扭矩输出的需要。广泛应用于大型矿山,钢铁,化工,港口,环保等领域。与K、R系列组合能得到更大速比。按照齿形分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱—圆锥齿轮减速器; 二级圆柱齿轮减速器就是按其分类来命名的。圆柱齿轮减速器的设计是按传统方法进行的。设计人员按照各种资料、文献提供的数据,结合自己的设计实验,并对已有减速器做一番对比,初步定出一个设计方案,然后对这个方案进行一些验算,如果验算通过了,方案便被肯定了。显然,这个方案是可采用的。但这往往使设计的减速器有很大的尺寸富余量,造成财力、物力和人力的极大浪费。因此,优化圆柱齿轮减速器势在必行。 圆柱齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较,具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的圆柱齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。圆柱齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中;这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。因此,圆柱齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用。对这种减速器进行优化设计,必将获得可观的经济效益。 选做这个毕业设计,一方面对于减速器的内部结构和工作原理也有一定的了解和基础,其次通过对圆柱齿轮减速器这一毕业课题设计可以巩固我大学4年来所学的专业知识,对于我也是一种检验。可以全面检验我大学所学的知识是否全面,是否能灵活运用到实际生活工作中。在做的过程中我还可以不断学习和拓宽视野和思路,做到理论与实际相结合的运用。最重要的是对于即将离校走向社会的我是一种挑战,培养我独立思考,树立全局观念,为以后的我奠定坚实的基础。

行星齿轮减速器的优化设计

减速器是机械行业中十分重要的传动装置,传统的减速器设计通常3 )限制模数最小值,得: 需要有经验的人员选取适当的参数,进行反复的试凑、校核确定设计方4)限制齿宽系数b/m 的范围: ,得:案,但也不一定是最佳设计方案,而优化设计的方法则通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立数学模型,通过求解得到满足5)满足接触强度要求,得: 条件的最佳解,同时缩短设计周期。为了合理分配行星轮系的总传动比,并使系统体积小、质量轻,建立了具有3个设计变量、1个目标函数 和几个约束方程的优化设计数学模型,并用MATLAB 优化工具箱进行求6)满足弯曲强度要求,得:解。 2K-H (NGW )型行星齿轮减速器的优化设计: 式中: 、 -齿轮的齿形系数和应力校正系数; -许用弯曲应力。 3 所选优化方法的介绍 惩罚函数法:根据惩罚函数项的不同构成形式,惩罚函数法又可分为外点惩罚函数法、内点惩罚函数法和混合惩罚函数法三种,分别简称为外点法、内点法和混合法。 3.1 外点法:外点法的计算步骤 1)给定初始点 、收敛精度ε、初始罚因子 和惩罚因子递增系数c ,置k=0; 1-中心轮 2-行星轮 3-壳体 图1 NGW 型行星轮系机构简图 图1为NGW 型行星轮系机构简图。已知:作用于中心轮的转矩T1=1140N ·m ,传动比u =4.64,齿轮材料均为38SiMnMo ,表面淬火45-55HRC ,行星轮个数c=2,要求以重量最轻为目标,对其进行优化设计。 1 目标函数和设计变量的确定 行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和c 个行星轮重量之和来代替, 3.2 内点法:内点法是另一种惩罚函数法 因此目标函数可简化为: 其构成形式与上式相同,但要求迭代过程始终限制在可行域内进 行。 式中:z 1-中心轮1的齿数;m-模数,单位为(mm ); b-齿宽,单位对于不等式约束 ,满足上述要求的复合函数有以下两种为(mm );c-行星轮的个数;u-轮系的传动比4.64。 影响目标函数的独立参数应列为设计变量,即 在通常情况下,行星轮个数可以根据机构类型事先选定,这样,设计变量为: 其中,惩罚因子 是一递减的正数序列,即 2 约束条件的建立 由式(2)和式(3 )可知,对于给定的某一惩罚因子 ,当点在可1)小齿轮z 1不根切,得: 行域内时,两种惩罚项的值均大于零,而且当点向约束边界靠近时,两 2)限制齿宽最小值,得: 行星齿轮减速器的优化设计 赵明侠 (宝鸡职业技术学院 机械工程系 陕西 宝鸡 721013) 摘 要: 根据可靠性设计理论和机械优化设计技术,以NGW 型行星齿轮减速器为例,初步探讨优化设计的原理和方法。关键词: 行星齿轮减速器;优化设计;优化设计方法 中图分类号:TH132 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1010074-02 2)构造惩罚函数

行星减速器设计

目录 第一章概述 (1) 第二章要求分析 (2) (一)原始数据 (2) (二)系统组成框图 (2) 第三章方案拟定 (4) 第四章传动系统的方案设计 (5) 传动方案的分析与拟定 (5) 1.对传动方案的要求 (5) 2.拟定传动方案 (5) 第五章行星齿轮传动设计 (6) (一)行星齿轮传动比和效率计算 (6) (二)行星齿轮传动的配齿计算 (6) 1.传动比条件 (6) 2.同轴条件 (6) 3.装配条件 (7) 4.邻接条件 (7) (三)行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (8) (四)行星齿轮传动强度计算及校核 (10) 1、行星齿轮弯曲强度计算及校核 (10) 2、齿轮齿面强度的计算及校核 (11) 3、有关系数和接触疲劳极限 (11) (五)行星齿轮传动的受力分析 (13) (六)行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15) (七)轮间载荷分布均匀的措施 (15) 第六章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计 (17) (一)选择齿轮材料及精度等级 (17) (二)按齿面接触疲劳强度设 (17) (三)按齿根弯曲疲劳强度计算 (18) (四)主要尺寸计算 (18)

(五)验算齿轮的圆周速度v (18) 第七章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (19) (一)减速器输入轴的设计 (19) 1、选择轴的材料,确定许用应力 (19) 2、按扭转强度估算轴径 (19) 3、确定各轴段的直径 (19) 4、确定各轴段的长度 (19) 5、校核轴 (19) (二)行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 (21) 1、选择轴的材料,确定许用应力 (21) 2、按扭转强度估算轴径 (21) 3、确定各轴段的直径 (21) 4、确定各轴段的长度 (21) 5、校核轴 (22)

3Z型行星齿轮减速器设计

1.绪论 1.1课题研究的背景和意义 “十一五”期间我国将按照国家储备与企业储备相结合,以国家储备为主的方针,统一规划,分批建设国家战略石油储备基地。为了快速建立起我国独立的石油储备基地,根据我国国情石油储备形式以大型工业油罐为主。 在使用大型油罐进行原油储备的过程中,遇到最关键的问题就是油泥的问题,储运重未经提炼制的原油重平均约含2.2%的油泥,即对一个10万立方的储罐来说,灌满原油后其中约有2200立方的油泥成点在油罐底部。如不及时清除,再次加入原油是油泥将继续累积在一起,形成硬块,为油罐的检查及清洗增加困难。而且数量如此巨大的油泥存在于油罐底部,不经减小油罐的有效储存空间,降低储存周期寿命,造成进出阀的阻塞,而且较厚的油泥层使浮顶灌的浮顶不能不下降到底而引起浮顶倾斜,对储油安全造成威胁。因此大型原油储罐在建立时就必须增设油泥防止和消除系统,以增加油罐的储油效率,提高储油安全性,减小清灌难度。 大型原油储罐灌底油泥的防止和消除方法主要是在灌内增加油泥的混合搅拌系统,使油泥破碎细化,便于通过管线输出,我们选用了旋转喷射搅拌器。但是,其喷嘴口径相对于大型储罐的直径而言是很小的,喷嘴固定是射流束的搅拌范围是有限的,于是,在旋转喷射器入口处设置轴流涡轮,考循环油泵加压后的原油流动带动轴流涡轮高速旋转,旋转的涡轮通过主轴带动结构上完全隔绝的传动箱内一系列的减速传动使喷嘴缓慢旋转,而且通过传动箱内有关参数的选择来调节喷嘴旋转的速度,是从喷嘴喷出的射流也随之缓慢旋转,射流可打击到油罐底周向任一位置的油泥,实现彻底清除油泥,不留死角的功能。 可见,旋转喷射器中减速箱是工业油罐底油泥旋转喷射混合系统中重要的一部分。高速旋转的涡轮带动喷水嘴低速的转动,中间需要一个传动比很大的减速器连接。 1.2行星齿轮减速器研究现状及发展动态 行星齿轮传动与普通定州齿轮传动相比较,具有质量小,体积小,传动比大,承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已经被我过越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动种均有效地利用了功率分流性和输入,输出地同轴性以及合理的采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速,大功率而且可用于低速,大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速,增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中:

二级展开式圆柱齿轮传动减速器设计说明书Ⅱ

目录 设计任务书 (5) 一.工作条件 (5) 二.原始数据 (5) 三.设计内容 (5) 四.设计任务 (5) 五.设计进度 (6) 传动方案的拟定及说明 (6) 电动机的选择 (6) 一.电动机类型和结构的选择 (7) 二.电动机容量的选择 (7) 三.电动机转速的选择 (7) 四.电动机型号的选择 (7) 传动装置的运动和动力参数 (8) 一.总传动比 (8) 二.合理分配各级传动比 (8) 三.传动装置的运动和动力参数计算 (8) 传动件的设计计算 (9) 一.高速啮合齿轮的设计 (9) 二.低速啮合齿轮的设计 (14) 三.滚筒速度校核 (19)

轴的设计计算 (19) 一.初步确定轴的最小直径 (19) 二.轴的设计与校核 (20) 滚动轴承的计算 (30) 一.高速轴上轴承(6208)校核 (30) 二.中间轴上轴承(6207)校核 (31) 三.输出轴上轴承(6210)校核 (32) 键联接的选择及校核 (34) 一.键的选择 (34) 二.键的校核 (34) 连轴器的选择 (35) 一.高速轴与电动机之间的联轴器 (35) 二.输出轴与电动机之间的联轴器 (35) 减速器附件的选择 (36) 一.通气孔 (36) 二.油面指示器 (36) 三.起吊装置 (36) 四.油塞 (36) 五.窥视孔及窥视盖 (36) 六.轴承盖 (37) 润滑与密封 (37) 一.齿轮润滑 (37)

二.滚动轴承润滑 (37) 三.密封方法的选择 (37) 设计小结 (37) 参考资料目录 (38)

五.设计进度 1、第一阶段:传动方案的选择、传动件参数计算及校核、绘 制装配草图 2、第二阶段:制装配图; 3、第三阶段:绘制零件图。 传动方案的拟定及说明 一个好的传动方案,除了首先满足机器的功能要求外,还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及维护方便。要完全满足这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种传动方案进行比较时,应根据机器的具体情况综合考虑,选择能保证主要要求的较合理的传动方案。 根据工作条件和原始数据可选方案二,即展开式二级圆柱齿轮传动。因为此方案工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应行好,但也有一缺点,就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮,因为斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点,同时选用展开式可以有效地减小横向尺寸。 示意图如下: 1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—联轴器;5—鼓轮;6—带式运输机 实际设计中对此方案略微做改动,即:把齿轮放在靠近电动机端和滚筒端。(其他们的优缺点见小结所述)

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计

目录 一.绪论 (2) 1.引言 (2) 2.本文的主要内容 (2) 二.拟定传动方案及相关参数3 1.机构简图的确定 (3) 2.齿形与精度 (4) 3.齿轮材料及其性能 (4) 三.设计计算 (4) 1.配齿数 (4) 2.初步计算齿轮主要参数 (5) (1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (5) (2)按弯曲强度初算模数 (6) 3.几何尺寸计算 (7) 4.重合度计算 (8) 5.啮合效率计算 (9) 四.行星轮的的强度计算及强度校核10 1.强度计算 (10) 2.疲劳强度校核 (13) 1.外啮合 (13) 2.内啮合 (18) 3.安全系数校核 (19)

五.零件图及装配图 (23) 六.参考文献 (24) 一.绪论 1.引言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有: 重量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3; 传动效率高; 传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高; 装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小; 外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。 因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2.本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计 (1).

目录 一.绪论 (3) 1.引言 (3) 2.本文的主要内容 (3) 二.拟定传动方案及相关参数 (4) 1.机构简图的确定 (4) 2.齿形与精度 (4) 3.齿轮材料及其性能 (5) 三.设计计算 (5) 1.配齿数 (5) 2.初步计算齿轮主要参数 (6) (1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6) (2)按弯曲强度初算模数 (7) 3.几何尺寸计算 (8) 4.重合度计算 (9) 5.啮合效率计算 (10) 四.行星轮的的强度计算及强度校核 (11) 1.强度计算 (11) 2.疲劳强度校核 (15) 1.外啮合 (15) 2.内啮合 (19) 3.安全系数校核 (20)

五.零件图及装配图 (24) 六.参考文献 (25)

一.绪论 1.引言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有: 重量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3; 传动效率高; 传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高; 装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小; 外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。 因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2.本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于内齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,

一级直齿圆柱齿轮减速器及带传动设计

广州科技贸易职业学院 机电系 课程设计报告机械设计基础课程设计 设计题目:带式输送机传动系统设计 专业班级:07模具A班 学号: 设计人: 指导老师:王春艳 完成日期:2009-5-20

课程设计任务书 设计题目:带式输送机传动系统设计(一级直齿圆柱齿轮减速器及带传动)传动简图: 1.电动机 2.V带 3.减速箱 4.联轴器5滚筒 6.输送带 原始数据: (已知条件) 说明: 1.单向运转,有轻微振动; 2.每年按300个工作日计算,每日工作二班。 完成日期:________年____月_____日 设计指导教师:_________ ______年____月____日 任课教师:__________ __________年____月____日 评分与评语:________________________________ (二)设计内容 1、电动机的选择及运动参数的计算 2、V带的传动设计;

3、齿轮传动的设计; 4、轴的设计; 5、联轴器的选择; 6、润滑油及润滑方式的选择; 7、绘制零件的工作图和装配图 (1)、减速器的装配图 (2)、绘制零件的工作图 注:装配图包括:尺寸标注、技术要求及特性、零件编号、零件明细表、标题栏。 零件的工作图包括:尺寸的标注、公差、精度、技术要求。 10、编写设计说明书 (1)、目录; (2)、设计任务书; (3)、设计计算:详细的设计步骤及演算过程; (4)、对设计后的评价; (5)、参考文献资料。 (三)设计工作量 1.减速器总装图一张 2.零件图二张 3.设计说明一份。

目录 设计任务书……………………………………………………………传动方案说明…………………………………………………………电动机的选择…………………………………………………………传动装置的运动和动力参数…………………………………………传动件的设计计算……………………………………………………轴的设计计算…………………………………………………………联轴器、滚动轴承、键联接的选择…………………………………减速器附件的选择……………………………………………………润滑与密封……………………………………………………………设计小结………………………………………………………………参考资料……………………………………………………………

NGWN(III)型行星轮减速器设计

1 前言 NGWN(III)型行星轮减速器设计 1 前言 随着现代化工业的发展,机械化和自动化水平不断地提高,各工业部门需要大量的减速器,并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠和寿命长等。而行星齿轮传动具有减速比大、传动效率高、结构小巧、承载能力强等优点,在许多情况下可代替二级、三级的普通齿轮减速器和涡轮减速器,因此行星轮减速器被广泛应用于各个方面。行星传动不仅适用于高转速、大功率,而且在低速大转矩的传动装置上也已获得广泛的应用,所以目前行星传动技术已成为世界各国机械传动重点之一。目前国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,在结构优化、传动性能,传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位,并出现一些新型的行星传动技术,如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。 行星轮减速装置经过一个多世纪的发展设计理论及制造技术有了很大的进步,而且与新技术革命的发展紧密结合。当今世界行星轮减速装置总的发展趋势是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率、高的承载能力以及利用寿命长的目标发展,而且其重量更轻,噪声更低,效率更高,可靠性也更高。目前世界各国由工业化信息化时代正在进入知识化时代,行星轮在设计上的研究也趋于完善,制造技术也不断改进。行星齿轮传动类型很多,行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为:2K—H、3K、及K—H—V三种。若按各对齿轮的啮合方式,又可分为:NGW型、NN型、WW型、WGW 型、NGWN型和N型等。我所研究的NGWN(III)行星齿轮属于3Z型行星齿轮传动的一种。本文主要对NGWN(III)齿轮减速器设计方法进行了探讨,主要内容包括齿轮传动比的分配计算,主要零部件参数设计,标准零部件的选用,以及减速器中零件三维模型的设计。

NGW行星齿轮减速器轴的设计

目录 第一章绪论 (2) 1.1 行星齿轮传动的特点 (2) 1.2 本文的主要内容 (3) 第二章NGW行星齿轮减速器结构设计 (3) 2.1 设计技术参数 (3) 2.2 机构简图确定 (3) 2.3 齿形与精度 (4) 2.4 齿轮材料及其性能 (4) 第三章齿轮的优化设计 (4) 3.1 齿轮的设计 (4) 3.11配齿数 (4) 3.12初步计算齿轮主要参数 (5) 3.13几何尺寸计算 (6) 3.2 重合度计算 (7) 3.2 齿轮啮合效率计算 (7) 3.4 疲劳强度校核 (8) 3.41外啮合 (8) 3.42内啮合 (13) 第四章其他零件的设计 (14) 4.1 轴承的设计 (14) 4.2 行星架的设计 (15) 第五章输入轴的优化设计 (15) 5.1 装配方案的选择 (15) 5.2 尺寸设计 (16) 5.21初步确定轴的最小直径 (16) 5.22根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 (17) 5.23轴上零件轴向定位 (17) 5.24确定轴上圆角和倒角尺寸 (18) 5.3 输入轴的受力分析 (18) 5.31求输入轴上的功率P、转速n和转矩T (18) 5.32求作用在太阳轮上的力 (18) 5.33求轴上的载荷 (19) 5.4按弯扭合成应力校核轴的强度 (21) 5.5精确校核轴的疲劳强度 (22) 5.6 按静强度条件进行校核 (28) 第六章Solidworks出图 (30) 参考文献 (34)

第一章绪论 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。 1.1 行星齿轮传动的特点 行星齿轮传动与其他形式的齿轮传动相比有如下几个特点: (1)体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高,这个特点是由行星齿轮传动的结构等内在因素决定的。 (2)传动比大只要适当的选择行星传动的类型及配齿方案,就可以利用很少的几个齿轮而得到很大的传动比。在不作为动力传动而主要用以传递运动的行星机构中,其传动比可达到几千。此外,行星齿轮传动由于它的三个基本构件都可以传动,故可以实现运动的合成与分解,以及有级和无级变速传动等复杂的运动。 (3)传动效率高由于行星齿轮传动采用了对称的分流传动结构,即它具有数个均匀分布的行星齿轮,使作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡,有利于提高传动效率。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下,其效率可达0.97~0.99。 (4)运动平稳、抗冲击和振动的能力较强 由于采用数个相同的行星轮,均匀分布于中心轮周围,从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡。同时,也使参与啮合的齿数增多,故行星齿轮传动的运动平稳,抗冲击和振动的能力较强,工作较可靠。 在具有上述特点和优越性的同时,行星齿轮传动也存在一些缺点,如结构形

直齿圆柱齿轮的结构设计

目录 摘要 (2) 一引言 (3) 二齿轮的设计计算 (4) 2.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (4) 2.2 齿面接触疲劳强度设计齿轮 (4) 2.3主要参数选取及几何尺寸计算 (5) 2.4 .齿轮结构设计 (5) 三绘制齿轮图、零件图、三维造型 (7) 四结束语 (8) 五参考文献 (9)

摘要 齿轮是广泛应用于机械设备中的传动零件。它的主要作用是传递运动、改变方向和转速。根据齿轮的工况,合理的设计齿轮的结构,使得齿轮传动平稳有足够的强度。通过强度计算、材料的选择、热处理方法精度选择、几何尺寸计算。考虑齿面接触疲劳强度和齿根曲面疲劳强度得出齿轮的结构。 关键词:齿轮传动、齿轮精度、热处理、疲劳强度

一引言 随着我过工业的发展,齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。它的结构设计随着工业的需要而改变。齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时,必须综合地考虑上述各方面的因素。通常是先按齿轮的直径大小,选定合适的结构形式,然后再根据荐用的经验数据,进行结构设计。 随着科技技术的不断进步,生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率,降低企业的生产成本。现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。在这种要求下齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后,使齿轮零件进入了一个新的发展阶段。在齿轮零部件是最重要部分,因需求的增加,所以生产也步入大批量化和自动化。 为适应机械设备对齿轮加工的要求,对齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。

一级直齿圆柱齿轮减速器的设计

一级减速器设计说明书 课题:一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 南通纺织职业技术学院

目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................

二设计任务说明书 1、减速器装配图1张; 2、主要零件工作图2张; 3、设计计算说明书 原始数据:输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度:V=1.8 滚筒直径:D=450 工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限5年,小 批量生产,两班制工作,运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带

ngw行星减速器的设计大学论文

NGW行星减速器的设计 摘要 本文完成了对一级行星齿轮减速器的结构设计。该减速器具有较小的传动比,而且,它具有结构紧凑、传动效率高、外廓尺寸小和重量轻、承载能力大、运动平稳、抗冲击和震动的能力较强、噪声低的特点,适用于化工、轻工业以及机器人等领域。这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义。 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。然而,自20世纪60年代以来,我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术,经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化,与时俱进,开拓创新地努力奋进,使我国的行星传动技术有了迅速的发展。 齿轮传动原理就是在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里输入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过,这种齿轮叫惰轮。 在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有

多种组合。确定选用2Z-X(A)型的行星传动较为合理。 我们简要介绍了课题的背景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势,然后比较了各种传动结构,从而确定了传动的基本类型。论文主体部分是对传动机构主要构件包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架的设计计算,通过所给的输入功率、传动比、输入转速以及工况系数确定齿轮减速器的大致结构之后,对其进行了整体结构的设计计算和主要零部件的强度校核计算。其中该减速器的设计与其他减速器的结构设计相比有三大特点:其一,为了使三个行星轮的载荷均匀分配,采用了齿式浮动机构,即太阳轮与高速轴通过齿式联轴器将二者连接在一起,从而实现了太阳轮的浮动;其二,该减速器的箱体采用的是法兰式箱体,上下箱体分别铸造而成;其三,内齿圈与箱体采用分离式,通过螺栓和圆锥销将其与上下箱体固定在一起。最后对整个设计过程进行了总结,基本上完成了对该减速器的整体结构设计。 关键词:行星齿轮; 传动机构; 结构设计; 校核计算

机械基础课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器

机械基础课程设计 说明书 设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号 学生: 指导老师: 完成日期: 所在单位:

设计任务书 1、题目 设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。 2、参考方案 (1)V带传动和一级闭式齿轮传动 (2)一级闭式齿轮传动和链传动 (3)两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 (1)工作情况:两班制,输送机连续单向运转,载荷较平稳。 (2)使用期限:5年。 (3)动力来源:三相交流(220V/380V)电源。 (4)允许误差:允许输送带速度误差5% ±。 5、设计任务 (1)设计图。一级直齿(或斜齿)圆柱齿轮减速器装配图一,要求有主、俯、侧三个视图,图幅A1,比例1:1(当齿轮副的啮合中心距110 a≤时)或1:1.5(当齿轮副的啮合中心距110 a>时)。 (2)设计计算说明书一份(16开论文纸,约20页,8000字)。

目录 一传动装置的总体设计 (3) 二传动零件的设计 (7) 三齿轮传动的设计计算 (9) 四轴的计算 (11) 五、箱体尺寸及附件的设计 (24) 六装配图 (28) 设计容: 一、传动装置的总体设计 1、确定传动方案 本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动,其传动装置见下图。

2,选择电动机 (1) 选择电动机的类型 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压380V ,Y 系列。 (2) 选择电动机的额定功率 ① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据,即: 表一 工作机所需功率为: kW s m N Fv w 44.51000 /7.132001000P =?== ②从电动机到工作机的传动总效率为:2 12345ηηηηηη= 其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率,查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、

精密行星减速器设计

引言 本课题研究的是一种精密行星齿轮减速器,通过对精密行星齿轮减速器的结构设计,初步计算出各齿轮的设计尺寸和装配尺寸,并对涉及结果进行参数分析,为精密行星齿轮减速器产品的开发和性能评价实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。通过本设计,要能弄懂该行星减速器的传动原理,达到对所学知识的复习与巩固,从而在以后的工作中能解决类似的问题。 1 减速器国内外现状、水平和发展趋势: 国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长。20世纪70-80年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此,除了不断改进材料品质、提高工艺水平外,还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新。减速器与电动机的一体结构也是大力发展的方向,并已成功生产多种结构和多种功率型号的产品。 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主,但普遍存在着功率和重量比小,或者传动比大而机械效率过低的问题。另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点,特别是大型的减速器问题更突出,使用寿命不长。国内使用的大型减速器多从国外进口,花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大,体积小、机械效率高等优点,但受其传动的理论的限制,不能传递过大的功率。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质没有突破,因此,没能从根本上解决传动功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等基本要求。90年代初期,国内出现的三环(齿轮)减速器,是一种外平动齿轮传动的减速器,它可实现较大的传动比,传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻,结果简单,效率也高。由于该减速器的三轴平行结果,故使功率/体积(或重量)比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上,这在使用上有许多不便。 减速器技术已经接受了时间的考验,成为当今世界成熟技术之一。其设计与制造技术的发展在一定程度上标志着一个国家的工业技术水平。因此,开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景。随着我国改革开放的不断进行,世界级的跨国大公司已开始大举进军中国市场,在我国生产汽车、工程机械、大型成套设备的齿轮及齿轮装置,齿轮产品在我国将会有大量国际品牌加入,这必将促使我国零部件结构的大调整,齿轮生产的专业化集中度也将继续提升。总之,不单单是我国,当今国际上各国减速器及齿轮技术发展的总趋势都在向着六高、二低、二化等方面发展:六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率;二低即低噪声、低成本;二化即标准化、多样化。 齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着,是一种不可缺少的机械传动装置。在常用的齿轮传动中,普通的圆柱齿轮传动一级传动比小,体积大,结构笨重,普通的涡轮蜗杆传

(完整word版)行星齿轮减速器设计.docx

1引言 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。然而,自 20 世纪60年代以来,我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。 无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就 , 并获得 了许多的研究成果。近 20 多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水 平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和 技术,经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化,与时俱进,开拓创新地努力 奋进,使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1]。 2设计背景 试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器,已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为p1740KW,输入转速n11000rpm ,传动比为i p35.5, 允许传动比偏差i P0.1,每天要求工作16 小时,要求寿命为 2 年;且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑,外廓尺寸较小和传动效率高。 3设计计算 3.1 选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图 根据上述设计要求可知,该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境 恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单,制造方便,适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理,名义传动比可分为i p17.1, i p 2 5 进行传动。传动简图如图 1 所示:

图1 3.2配齿计算 根据 2X-A 型行星齿轮传动比i p的值和按其配齿计算公式,可得第一级传动的内齿轮b1 , 行星齿轮c1的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸,故选取第一级中心齿轮a1数为 17 和行星齿轮数为n p 3 。根据内齿轮z b1i p11z a1 z b17.1 1 17103.7103 对内齿轮齿数进行圆整后,此时实际的P 值与给定的 P 值稍有变化,但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为 i =1+za 1 =7.0588 zb 1 其传动比误差 ip i 7.17.0588 =5℅ i == ip7.1 根据同心条件可求得行星齿轮c1 的齿数为 z c1z b1z a1 2 43 所求得的 ZC1适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为: za1zb1 2= C =40整数 第二级传动比i p2为 5,选择中心齿轮数为23 和行星齿轮数目为3,根据内齿轮zb1

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