NGW型行星齿轮减速器行星轮的规划

  NGW型行星齿轮减速器行星轮的规划目录 一．序言    3 1．导言    3 2． 本文的主要内容    3 二． 拟定传动计划及相关参数    4 1．组织简图的确认    4 ２．齿形与精度    4 ３．齿轮材料及其功能    5 三．规划核算    5 1．配齿数    5 2．开始核算齿轮主要参数    6 （1）按齿面触摸强度核算太阳轮分度圆直径    6 （2）按曲折强度初算模数    7 3．几许尺度核算    8 4．重合度核算    9 5．啮合功率核算    10 四．行星轮的的强度核算及强度校核    11 １．强度核算...

  目录 一．序言    3 1．导言    3 2． 本文的主要内容    3 二． 拟定传动

  及相关参数    4 1．组织简图的确认    4 ２．齿形与精度    4 ３．齿轮材料及其功能    5 三．规划核算    5 1．配齿数    5 2．开始核算齿轮主要参数    6 （1）按齿面触摸强度核算太阳轮分度圆直径    6 （2）按曲折强度初算模数    7 3．几许尺度核算    8 4．重合度核算    9 5．啮合功率核算    10 四．行星轮的的强度核算及强度校核    11 １．强度核算    11 ２．疲惫强度校核    15 1．外啮合    15 2．内啮合    19 ３．安全系数校核    20 五．零件图及安装图    24 六．参考文献    25 一．序言 1．导言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着方位固定的几许轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多选用几个行星轮一起传递载荷，以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下长处:传动比规模大、结构严密相连、体积和质量小、功率遍及较高、噪音低以及作业平稳等，因而被大规模的运用于起重、冶金、

  机械、运送、航空、机床、电工机械以及国防工业等部分作为减速、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许多，按传动组织中齿轮的啮合方法分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其间的字母

  示:N—内啮合，W—外啮合，G—表里啮合共用行星齿轮，ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动组织的主要特征有: 分量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机分量减速轻1/2以上，体积缩小1/2—1/3; 传动功率高; 传动功率规模大，可由小于1千瓦到上万千瓦，且功率越大长处越杰出，经济效益越高; 安装型式多样，适用性广，作业平稳，噪音小; 外齿轮为6级精度，内齿轮为7级精度，惯例运用的寿数一般均在十年以上。 因而NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中运用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2． 本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动组织的传动原理:当高速轴由电动机驱动时，带动太阳轮反转，再带动行星轮滚动，因为内齿圈固定不动，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，以此相同的结构组成二级、三级或多级传动。NGW型行星齿轮传动组织主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成，以根底构件命名，又称为ZK-H型行星齿轮传动组织。 本规划的主要内容是单级NGW型行星减速器的规划。 二．拟定传动计划及相关参数 1．组织简图的确认 减速器传动比i=6,故归于1级NGW型行星传动体系。 查《渐开线行星齿轮传动规划》书表4-1确认 =2或3。从进步传动装置承载力，减小尺度和分量动身，取 =3。 核算体系自由度 W=3*3-2*3-2=1 ２．齿形与精度 因归于低速传动，以及便利加工，故选用齿形角为20o，直齿传动，精度定位6级。 ３．齿轮材料及其功能 太阳轮和行星轮选用硬齿面，内齿轮选用软齿面，以进步承载才干，减小尺度。 表1    齿轮材料及其功能 齿轮 材料 热处理 (N/mm2) (N/mm2) 加工精度 太阳轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC58 ~62 1400 350 6级 行星轮 245 内齿轮 40Cr 调制 HB262~293 650 220 7级             三．规划核算 1．配齿数 选用份额法： 按齿面硬度HRC=60， ，查《渐开线行星齿轮传动规划》书图4-7a的 ， 。取 。 由传动比条件知： 核算内齿轮和行星齿轮齿数： 2．开始核算齿轮主要参数 （1）按齿面触摸强度核算太阳轮分度圆直径 用式 进行核算，式中系数：    ， 太阳轮传递的扭矩 则太阳轮分度圆直径为： 表2    齿面触摸强度有关系数 代号 称号 阐明 取值 算式系数 直齿轮 768 运用系数 表6-5，中等冲击 1.25 行星轮间载荷分配系数 表7-2，太阳轮起浮，6级精度 1.05 归纳系数 表6-4， ，高精度，硬齿面 1.8 小齿轮齿宽系数 表6-3 0.7 实验齿轮的触摸疲惫极限 图6-16 1400         以上均为在书《渐开线行星齿轮传动规划》上查得 （2）按曲折强度初算模数 用式 进行核算。 由 ，所以应按行星轮核算模数 表3  曲折强度有关系数 符号 称号 阐明 取值 算式系数 直齿轮 12.1 行星轮间载荷分配系数 1.075 归纳系数 表6-4，高精度， 1.6 齿形系数 图6-25，按x=0查值 3.18 齿形系数 图6-25，按x=0查值 2.45         以上均为在书《渐开线行星齿轮传动规划》上查得 若取模数 ，则太阳轮直径 ，与触摸强度初算成果 挨近，故初定按 ， 进行触摸和曲折疲惫强度校核核算。 3．几许尺度核算 将分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径的核算值列于表４。 表4  齿轮几许尺度 齿轮 分度圆直径 节圆直径 齿顶圆直径 太阳轮 行星轮 外啮合 内啮合 内齿轮           关于行星轮，各主要参数及数据核算值列于表５。 表5    行星轮几许尺度 称号 代号 数值 齿数 34 模数 m 6 压力角 α 20° 分度圆直径 d 204mm 齿顶高 6mm       称号 代号 数值 齿根高 7.5mm 齿全高 h 13.5mm 齿顶圆直径 216mm 齿根圆直径 189mm 基圆直径 191.70mm 齿距 p 18.84mm 齿厚 s 9.42mm 齿槽宽 e 9.42mm       4．重合度核算 外啮合： 内啮合： 5．啮合功率核算 式中 为转化组织的功率，可用Kyдpявпев核算法确认。 查图3-3a、b（取μ=0.06，因齿轮精度高）得： 各啮合副的功率为 ， ， 转化组织功率为 转化组织传动比 则 . 四．行星轮的的强度核算及强度校核 １．强度核算 图1    断面几许参数 行星轮可归结为受表里载荷的关闭圆环，其曲折半径与断面厚度之比 ，归于大曲率圆环，曲折中性层不经过重心，相距为e。 当轴承装在行星轮内时，其轮缘减薄，若 时，在载荷效果下有较大变形。此变形对齿轮曲折强度和轴承的承载才干有明显影响，应精确且核算。但在规划时因为轴承上载荷巨细和散布规则不清楚，而难以核算。这儿想象轴承中反力按余弦规则散布，而且不考虑离心力对轴承载荷的影响，作一简化核算。 图2    核算简图及弯矩散布 表6    行星轮轮缘强度核算

  外载荷 风险断面的弯矩 风险断面的轴向力 轮缘外侧曲折应力     在与内、外齿中心轮啮合处置别有一组持平且对称的载荷：圆周力 、径向力 和 对曲折中心的力矩 。在圆周力 相背的一半轴承上效果有按余弦规则散布的径向散布力 。载荷核算式如表6。 内力素弯矩 在两个啮合节点，即断面1处达最小值，在与断面1成 断面２处达最大值。这两个断面的弯矩 、 和轴向力 、 的核算式列于表6。 最大、最小应力都发生在轮缘的外侧，为曲折应力、轴向应力和离心应力之和。 内力素及应力核算公式列于。其间离心力发生的应力 式中    ——齿轮材料的比重； ——重力加速度； ——齿轮的肯定角速度； ——轮缘断面重心方位的曲率半径。 运用表6中的公式时，要从实践断面尺度换算出一个适当矩形断面，才干较精确的求出应力的巨细和方位。适当断面的惯性矩为 式中    ——实践断面临OX轴的惯性矩和断面面积； ——系数，按经历公式确认： ——不计轮齿时的断面厚度； ——齿轮模数。 适当断面的宽度取为轮缘的实践宽度b，其高度h、面积S、断面系数W分别为： 实践断面尺度 断面的曲折半径为 ； ，而 断面上接受最大、最小应力处到断面重心的间隔为 和 。先决议内侧 ，则 ， 。 数据核算： 圆周力 径向力 力矩 径向散布力 风险断面的弯矩 风险断面的轴向力 轮缘外侧曲折应力 ２．疲惫强度校核 1．外啮合 （1）齿面触摸疲惫强度 用式 ， 核算触摸应力 ，用式 核算其许用应力 。三式中的参数和系数取值如表７。 触摸应力根本值 ： 触摸应力 ： 许用触摸应力 ： 故 ，触摸强度经过。 表7    外啮合触摸强度有关参数和系数 代号 称号 阐明 取值 运用系数 按中等冲击查表6-5 1.25 动载荷系数 ，6级精度 ，查图6-5b 1.005 齿向载荷散布系数 查图6-6得 ，取 ， ，由式（6-25）得 1.114 齿间载荷分配系数 按 ，6级精度，硬齿面，查图6-9 1 行星轮间载荷不均衡系数 太阳轮起浮，查表7-2 1.05 节点区域系数 查图6-10 2.5 弹性系数 查表6-7 189.8 重合度系数 ， 查图6-11 0.89 螺旋角系数 直齿， 1 分度圆上的切向力 18723.53 N b 作业齿宽 72 mm u 齿比数 2 寿数系数 按作业10年每年365天，每天16小时核算应力循环次数 1.03 润滑油系数 HRC=HV713,v=0.445m/s,查表8-10用中型极压油， 1.05 速度系数 查图6-20 0.88 粗造度系数 按 ， 查图6-21 1.03 作业硬化系数 两齿轮均为硬齿面，图6-22 1 尺度系数 m≥6 1 最小安全系数 按牢靠度查表6-8 1.25 触摸疲惫极限 查图6-16 1400         以上均为在书《渐开线行星齿轮传动规划》上查得 （2）齿根曲折疲惫强度 齿根曲折疲惫应力 及其许用应力 ，用下式核算。并对行星轮进行校核。 行星轮： 故 ，曲折强度经过。 表8  外啮合齿根曲折强度的有关参数和系数 代表 称号 阐明 取值 齿向载荷散布系数 由 ，b/m=12，查图6-23得 ，由式（6-38）得 1.076 齿间载荷分配系数 1 行星轮间载荷分配系数 按式（7-43）， 1.075 行星轮齿形系数 ，查图6-25 2.45 行星轮应力批改系数 查图6-27 1.68 重合度系数 式(6-40), 0.719 曲折寿数系数 1 实验齿轮应力批改系数 按所给的 区域图取 时 2 行星轮齿根圆角灵敏系数 查图6-35 0.96 齿根外表形状系数 ，查图6-36 1.045 最小安全系数 按高牢靠度，查表6-8 1.6         以上均为在书《渐开线行星齿轮传动规划》上查得

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