畢業設計-少齒差行星減速器的設計-免費閱讀

　　

【正文】 偏心軸徑 21 2 4 0 2 2 8 622dde mm? ???，無定位軸肩高度取 1h mm? ，則偏心軸徑為 2 ( 6 15 .5 1 ) 45d mm? ? ? ? ?。1 1 1 2 2 2 2 1( ) ( ) ( )G s Z inv a Z inv a Z Z inv? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?，經驗算 Gs＞ 0，滿足設計要求。1111121 2 14 ( 1 ) d w4 ( ) d w 4 d w1 1 1d w d w ( ) d wWHW T W WW H iT P ZT R w R w R w Z Z? ? ? ? ???? ?? ? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ?? （ 84） 通常取 W? =～ 。39。1211 wd w 4 T Z d wd w R w Z w d wwi HHW T W iT mnP P Q i ??? ? ?? ????? ? ??????? ，因為內齒輪上的輸出功率為 2T? ， 所 以 輸 出 機 構 的 效 率 為 ：39。d w d wd w d wHwwvv ? ???，式中： 39。 輸出機構的形式很多，由于銷軸式輸出機構較為復雜， 但效率較高應用也最廣泛，在此僅對銷軸式輸出機構的效率進行分析。1r — 外齒輪的節圓半徑。 少齒差行星減速器的設計 第 ２７ 頁 共 37 頁 當內齒輪固定時的嚙合效率 假定外齒輪的輸出功率為 P1，不考慮其方向取絕對值，由于嚙合磨損損失的功率為 PT，則嚙合效率為：111111+M TTPPPPP? ? ?? （ 70） 式中 1 TPP? 為輸入功率。3m a x m a x( )m a x32F P P bQ l Q ????? ?? ? ? （ 59） 銷軸的實際應力情況 要比理論的計算值大，載荷放大系數取 ?? 來考慮， 少齒差行星減速器的設計 第 ２４ 頁 共 37 頁 max maxQp Q ???得： 39。因此接觸的面積增加，接觸應力相對降低，內齒輪的接觸強度一般可以不進行校核，如有必要課根據赫茲接觸應力公式進行校核，而齒輪彎 少齒差行星減速器的設計 第 ２２ 頁 共 37 頁 曲強度不需要計算。39。 Y 軸右邊的銷軸與行星外齒輪的銷孔壁有離開的趨勢，故它們之間沒有作用力存在； Y軸左邊的行星外齒輪銷孔壁與銷軸之間有作用力 Qi 存在，作用力的方向沿銷孔壁與銷軸接觸點的法向，即與軸平行但反向，由 0Mp?? 可得： 少齒差行星減速器的設計 第 １９ 頁 共 37 頁 圖 20 (42) 式中 39。從傳動平穩的角度來講，還是希望多對齒嚙合，即重合度越大越好 ，因此在以后的設計中仍將重合度大于 1作為一個設計的限制條件。1 1 2 21 [ ( ta n ta n ) ( ta n ta n ) ]2 z a z a? ? ? ? ??? ? ? ? （ 40） 在嚙合傳動設計時，都要求滿足重合度大于 1，在內嚙合傳動中，從理論上講也應滿足重合度大于 1，但對于內嚙 合齒輪特別是少齒差與嚙合的齒相鄰的另一對齒即尚未進入嚙合狀態也極為靠近。inv? ，這也是少齒差傳動采用較大嚙合角 39。a 時 39。 21 39。 式中 ： 39。其條件為： * 1114 ( )ta n sin 2ha xz z? ??? ≥ 0 （ 32） 內齒輪齒頂為非漸開線 如果內齒輪的齒頂為非漸開線，也不能嚙合傳動，當內齒輪的齒頂圓小于自身基圓的時候，其小于基圓的部分齒廓為非漸開線 ，為了保證避免非漸開線齒廓的出現，必須滿足 ra2≥ rb2 ，式中： 222 c o s2b mharr z ?? ? ?， *22 2 0 2()2a mh a h a y yrr z? ? ? ? ? ? （ 33） 將 2ar 與 2br 的表達式帶入上式中可得： *2 2 021 c os( ) ( ) 0ha y yz ? ?? ? ? ? ? （ 34） 少齒差行星減速器的設計 第 １４ 頁 共 37 頁 節點對齒頂的干涉 圖 16 節點對齒頂的干涉如圖 16 所示，當 21aaarr?? 時，齒頂將發生干涉，不干涉的條件為： 210aaGarr? ? ? ? (35) 式中： *22 2 0 2()2a mh a h a y yrr z? ? ? ? ? ? ，39。39。0 0 2 2 2 0 2 2 2 0 02ta n ta n ( ) ta nb b b b bN B N B ar r r r? ? ?? ? ? ? ? （ 21） 39。 39。2 2 1 01 0 0 01( ta n ta n ) ( ta n ta n ) ( ta n ta n ) 0az z z? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 12） b． 內齒輪齒頂與滾刀外齒輪根部過渡曲線干涉 少齒差行星減速器的設計 第 １０ 頁 共 37 頁 用滾刀滾切外齒輪，如圖 10所示， K1為過渡點被切齒輪齒廓的最小漸開線曲率半徑為： N1K1=rb1tang1=N1PK1P，因為滾刀刀頂離分度線距離 為： * 1()ha x m? ，又 11122z cosbm zrr??? ， 所以： N1K1= **112 ( 1 ) 4 ( 1 )ta n ta nc o s s in s in 2bbbbh a x h a xzzrr??? ? ???? ? ? （ 13） 當 N1K2N1K1 時或 kg??? ，則內齒輪齒頂不會進入外齒輪的根部過渡曲線區，因此不會發生過渡曲線干涉的條件為： *39。 過渡曲線干涉 用滾刀加工或插齒刀切制齒輪時，刀頂和嚙合線 PN 有一個交點 K，此點稱為漸開線的極限嚙合點，切制出來的齒形在 K 點以上的齒廓為漸開 線， 在 K點以下的齒根部分為非漸開線稱為過渡曲線， K 點為過渡點， KN 對應的角α g 為過度角，當一齒輪與被加工的齒輪相嚙合時，如齒頂嚙合線的交點在過渡點 K以下，則齒頂的漸開線將與相嚙合的曲線干涉，導致不能正常嚙合傳動。 3 4 33443311H H HHH ZZii??? ? ?? ??? ? ? ? ?? ； 3 431H ZZi ?? ； 1 111112122 3 3H H HH H HH iZi ? ? ? ?? ? ? ? ??? ??? ? ?； 31 112 2 411 3*( ) 1 *HH Z Z ZiZ Z Zi ? ? ? ?? 1 132 4 1 3***H ZZZ Z Z Zi ?? ?（ 4） 式中（ Z4Z3） 0,(Z2Z1)0,從（ 4）式中可以看出，當齒數差確定后，可以調整齒輪 1 與 3 或齒輪 2 與 4 的齒數來獲得所需要的傳動比，輸入軸與輸出軸轉向相反。我們這里采用比 較簡單的相對速度計算方法計算單內嚙合的 K— H— V型，雙內嚙合的 2K— H型錐齒少齒差 減速裝置的傳動比。 （ 4） 零齒差式 零齒差式輸出機構的零件數量要少一些，結構緊湊、制造方便 。 c．輸出 從結構上保證行星齒輪上的銷孔與銷軸套直徑大兩倍偏心距，在運動過程中使銷軸套始終與行星外齒輪對應的銷孔壁接觸，從而使行星外齒輪繞內齒輪的平動不傳遞給銷軸，僅將繞偏心套中心的低速轉動通過銷軸套傳遞給輸出軸 ，實現與輸入軸 相反的減速運動 。當中心輪ｂ固定，轉臂 H 主動，構件 V 從動時，傳動比為 / ( )g b gHg Z Z Zi ? ? ? 。我國也有研制成功且已用于膠印機的小型雙曲柄單偏心及雙偏 心兩種減速器產品，年需量目前 少齒差行星減速器的設計 第 ３ 頁 共 37 頁 已達 1200 臺套。第一臺用于工業的產品是在 1960 年制造的，是一臺傳動比為 ，功率為 16kw 的二齒差減速裝置，安裝在橋式起重機的卷揚機構中，至今情況良好。 結構形式多、應用范圍廣 由于其輸入 軸與輸出軸可在同一軸線上，也可以不在同一軸線上， 所以能適應各種機械的需要。 選題背景 研究意義 隨著我國現代工業技術的發展，對機械傳動裝置的技術性能和經濟指標提出了越來越高的要求，普通減速器由于種種缺點已經不能滿足現代工業發展的需要，而研制新型高性能傳動元件是機械行業中重要的課題之一，因此，具有傳動比大、體積較小等優點的行星減速器得到廣泛的關注和研究，在眾多研究課題之中，少齒差行星齒輪減速器就是其中的一種。 目前，國內外的減速器種類 繁多，但普通的圓柱齒輪減速器由于 體積大，機構笨重，而且在傳遞大的傳動比時效率較低等缺點，已經不能滿足現代工業發展的需要，因此，設計研究具有體積小、效率高、重量輕的新型減速器就呈現在各國工程技術人員面前。對于 2K— H雙嚙合正號的減速裝置，其傳動比可達 50～ 1000,或者更大。例如通信設備，導彈與火箭發射裝備等等。依產品來劃分，可將其分為通用系列減速器和專用配套型（或專用齒輪裝置）兩種。 綜上所述，少齒差行星齒輪傳動就國內水平來講，其性能已達到擺線針輪減 速器的水平，其精度已與諧波減速器相仿，而且加工方便，結構形式多，速比范圍廣，能適應各種機械的需要，是一種很有發展前景的傳動裝置。整個傳動部分包括：輸入，減速，輸出三個部分。 （ 2） 十字滑塊式 這種結構形式較簡單，加工方便，但是承載能力及效率較銷軸式低， 常用于小功率、只有一個行星齒輪的結構中。 （三）按安裝類型 安裝類型有臥式和立式兩種。 圖 4 12 21 H 2211 1 ZH HH Zii ????? ???? 2 1 2 1221 ZZZHi ??? ? , 2 221ZZH Zi ??? （ 3） 由公式（ 3）可以看出， 2Z 越大， 21Z Z? 越小，則獲得的傳動比越大，此時輸入軸與輸出軸 轉速同向。 這種傳動形式，根據赤露 1與齒輪 4選用的齒數不同可以預設輸入與輸出的轉向相同或不同，并且可以將齒輪搭配以使（ 24 13**Z Z Z Z? ）的很小，從而獲得比 K— H— V減速裝置大得多的傳動比。2 2 12ta n ( ) ta nb b ba rrr???? （ 10） 其中 k? 為外齒輪在極限嚙合點的壓力角， 39。0 2 0222 0 2z z zta n ta n 0 ta nzzg a? ? ??? （ 16） 插制的內齒輪與外齒輪嚙合的情況如圖 12 所示，外齒輪齒頂圓與嚙合線的交點B2 為極限嚙合點，內齒輪在該店的壓力角為 2b? ； N1B2 為內齒輪齒廓參與嚙合的最大漸開線曲率半徑 ： 少齒差行星減速器的設計 第 １１ 頁 共 37 頁 N1B2= 39。 圖 13 圖 14 用齒條刀具滾切插齒刀的情況如圖 13 所示，齒條刀具刀頂與公法線交點 K0 為過渡點； N0K0 為插齒刀漸開線 齒廓 的最小曲率半徑， N0K0= 0 0 0 0t a nbg N P K Pr ? ??。 02 2 0 2 0 2 4 ( h a )( ta n ta n ) 0 ( ta n ta n )s in 2a xzz ? ? ? ? ??? ? ? ? （ 23） b． 用插齒刀插制外齒輪時的頂切 用插齒刀插制外齒輪時，外齒輪齒頂圓與公法線 N0N1 的交點 B1 為嚙合極限點（如圖 15）， N0B1 為插齒刀參與嚙合的最小漸開線半徑 ： 39。39。2 2 0 0 211 ( ) ( ) ( )2 ta n )(in v in vx z z z z in v in v?? ? ???? ? ? ? ? 39。1 1 1 2 2 2 2 1( ) ( ) ( ) 0G