畢業(yè)設(shè)計(jì)-少齒差行星減速器的設(shè)計(jì)-wenkub.com

　 　

【正文】 外徑 D=85mm， da=52mm。查表得 FE? =400MPa S— 安全系數(shù)，取 S= 則： ? ? FNK 0 . 8 5 4 0 0 2 8 3 . 31 . 2FEF M P as?? ?? ? ?﹥ ，滿足彎曲疲勞強(qiáng)度條件。由于在該機(jī)構(gòu)中采用內(nèi)齒輪固定外齒輪輸出，故在此僅對(duì)外齒輪進(jìn)行校核。 驗(yàn)算參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求 a、驗(yàn)算重合度 由 1 1 2 21 [ ( ta n ta n ) ( ta n ta n ) ]2 z a z a? ? ? ? ??? ? ? ?，經(jīng)驗(yàn)算得 ? =＞ 1,滿足設(shè)計(jì) 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 ３２ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 要求。 P=， n=1500r/min。 39。111d w 4 T d wd w d w( ) ( )WWHHW iT W RwPQ ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ，外齒輪傳遞的功率為11WT ,所以輸出機(jī)構(gòu)的效率為： 39。22211144w 1 1R w Z d w R w ( ) d wHwwZ d w i Z d wZZ? ? ? ???? ? ? ? ? ? （ 83） 由上式可知，增大 Rw 、 2 1()ZZ? 可使 w? 提高，而 2Hi 增加時(shí) w? 相應(yīng)降低，通常 w? =～ 。2222 22122T 1 1w4T 1+ 1+|TR w Z w dwHPwPw wZ dw i???? ???? ?? ? ? 經(jīng)整理得：39。/2 39。39。39。HHwv ? ?? 。即： B Br Bi Bo? ? ? ?? （ 80） 式中： Br? — 轉(zhuǎn)臂軸承的效率， Bi? — 輸入軸承的效率 Bo? — 輸出軸承的效率 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 ２９ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 當(dāng)內(nèi)齒輪固定時(shí) 的效率 當(dāng)內(nèi)齒輪固定時(shí)，行星外齒輪僅作平動(dòng)，不做轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)外齒輪和轉(zhuǎn)臂之間的相對(duì)角速度為 H? ，轉(zhuǎn)臂中消耗的磨損功率為 HBT BTP ??? ,式中 BT 為轉(zhuǎn)臂軸承的摩擦力矩。39。1 1 1 111 ()HHH tP T F r? ? ???? （ 71） 式中： 1HP — 嚙合功率， 39。39。目前工程上采用更為簡(jiǎn)便的計(jì)算方法，把均布載荷假定為一個(gè)近似的集中力 Q 作用在銷軸上，計(jì)算出固定銷軸所承受的最大彎曲應(yīng)力 w? ，從而得出銷軸的強(qiáng)度條件： 圖 26 3AK Q dw wp??? ? （ 64） 由上式可以確定固定銷軸的根部直徑為： 39。 3 Hww2 7 T (1 .5 b + )R bnd ? ?? (61) 銷軸套與銷軸孔德接觸強(qiáng)度計(jì)算 銷軸套與銷軸孔之間的接觸應(yīng)力仍根據(jù)赫茲接觸應(yīng)力公式計(jì)算，即： Pm a x ddQE0 .4 1 8 bH ?? ? PmaxQ 仍按 PmaxQ = maxQ ?? 計(jì)算 （ 62） dE — 當(dāng)兩接觸體的材料均為 合金鋼時(shí) dE 10 /N mm?? d? — 銷軸套與銷軸孔接觸點(diǎn)的當(dāng)量曲率半徑， 圖 25 見圖 25，可用下式計(jì)算： dw1 1 1 er ( r )rr e? ? ?? ? ? ? ? （ 63） 經(jīng)整理得： 2 2 2 m a x( 2 . 3 9 ) 42 * 2 . 3 9 *r deHHEp b e b Qpb ?? ? ?? ? （ 64） 式中 r? 為銷軸套的半徑，單位為 mm 經(jīng)查閱相關(guān)資料對(duì)實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行校核的結(jié)果，銷軸的 接觸強(qiáng)度比彎曲強(qiáng)度高，所以在以后的設(shè)計(jì)中，以彎曲 強(qiáng)度計(jì)算的銷軸直徑較為合理。時(shí)， Qi 取得最大值，于是： m ax sinQi Q i?? （ 58） 且 max 14Q TwRwn? 銷軸的彎曲強(qiáng)度計(jì)算 銷軸是用壓配合裝在與輸出一體的圓盤上的，如 圖 24 所示，所在的銷軸在 maxQ 的作用下，按懸臂梁進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算。其彎曲強(qiáng)度條件為：計(jì)算齒根應(yīng)力 F? 不大于許 用的齒根應(yīng)力 FH? ，即 F? ≤ FH? （ 52） FtFYbmF A V F FK K K K ??? ? ? ? ? ? (53) F l imS F m inFP RNSXY Y Y Y?? ? ? ? ? ? （ 54） 式中 Ft — 分度圓的圓周力， FY — 齒形系數(shù) AK — 使用系數(shù)， VK — 動(dòng)載荷系數(shù) FK? — 關(guān)于彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù) FK? — 關(guān)于彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分配系數(shù) Flim? — 試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲極限應(yīng)力 FminS — 齒根彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù) SY — 應(yīng)力集中系數(shù)， XY — 尺寸系數(shù)， RY — 齒根圓角表面系數(shù)， NY — 彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)。 R=Fn （ 50） R與 Fn的方向相反。sin? 有關(guān) ，檔齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸與輸入扭矩確定以后即 Fn 與 max/21in Qi?????????一定時(shí)，改變 39。 39。 實(shí)際上，行星外齒輪銷孔壁與銷軸的接觸點(diǎn)離中心 1O 的距離是不相等的，但相差不大，為計(jì)算反方便起見，視為近似相等，為銷孔中心圓半徑 Rw 。H H Hb 1 2 1 b 1T T Tc o s ( z z )rr HFn a n?? ? ? (40) 式中： HT — 輸入軸的扭矩， HT =HP9550n （ N下面分別對(duì)帶有銷軸式輸出機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)盤式輸出機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)情況做受力分析。以上事實(shí)說明了少齒差內(nèi)齒輪副重合度即使小于 1也能運(yùn)轉(zhuǎn)正常的這一現(xiàn)象。如 Z1=160， Z2=162， m=， 通過計(jì)算得知，從節(jié)點(diǎn) P 算起在齒輪的第三個(gè)齒上，同內(nèi)齒輪的嚙合弧相隔不到 。 122 sin ()cosaal r ???? ?， 將 1l 與 2l 帶入式（ 39）并整理得：39。 漸開 線少齒差內(nèi)齒輪副的重合度計(jì)算 重合度為實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度與基圓齒距之比，如圖 18 所示， 即： 圖 18 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 １７ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 1122bP c o sB B l lm? ????? （ 39） 式中 ： 39。因在漸開線少齒差傳動(dòng)中各種干涉條件的校核最為主要的是齒廓重疊干涉，由式（ 38）可知，當(dāng)39。這個(gè)干涉要求條件并不高，只要能滿足齒廓不重疊干涉，節(jié)點(diǎn)對(duì)面的干涉也可以避免。 （ 2） 從式（ 36）中可知當(dāng) （ Z2Z1） 較小時(shí)，容易發(fā)生節(jié)點(diǎn)對(duì)面的齒頂干涉，為了避免這種干涉也需要減小 1ar 或增大 2ar ，另外從式（ 35）中可知增大中心距 39。當(dāng)嚙合發(fā)生過渡曲線干涉，就不能傳動(dòng)，而在切齒時(shí)發(fā)生干涉就會(huì)引起頂切，這種干涉不僅與齒輪的參數(shù)有關(guān)，還與刀具的參數(shù)有關(guān)。 2139。22 1 1 1 2 21= + in vK O O Za aZin v in v in v? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 39。1 2021 0 2 2 0( ) c o sc o s ( 2 y + )zz zz ?? ? ?? 齒廓重疊干涉 設(shè)內(nèi)齒輪副的外齒輪主動(dòng)，對(duì)輪齒從 B1 點(diǎn)開始嚙合，到 B2 點(diǎn)終止，如圖 17所示，由于內(nèi)嚙合的特點(diǎn)，這時(shí)齒輪并不由于嚙合終止 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 １５ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 17 而遠(yuǎn)離，有時(shí)兩齒輪還相當(dāng)接近，甚至還有可能相碰撞而發(fā)生干涉，這種干涉稱為齒廓重疊干涉，由于內(nèi)齒輪頂部的漸開線 曲率半徑較小而外齒輪頂部的漸開線曲率半徑較大，因而，重疊干涉往往發(fā)生在內(nèi)外齒輪的齒頂部分。39。1 01 0 01ta n 0( ta n ta n ) 0zaz ? ? ? ?? ? ? （ 29） 用插齒刀插制齒輪時(shí)，由于內(nèi)齒輪的齒根圓大于齒頂圓，漸開線曲率半徑由齒頂?shù)烬X根越來越大，所以只要不發(fā)生頂切就不會(huì)發(fā)生根切。 N1K1= 39。0 0 0 0 00 1 1 1 1 1 1 1ta n ( ) ta n 1 ta nb b b bN B N N N B rb ar r r? ? ?? ? ? ? ? ? （ 24） 39。當(dāng) N0B2N0K0 時(shí)或 00tan tanb g? ? 時(shí)，則內(nèi)齒輪齒頂沒有進(jìn)入插齒刀的齒根過渡曲線區(qū)。 N0P= 0tanbr ? , K0P= * 0()sinm ha x?? ， 0 b00022cosrrzzm ??? ，所以： N0K0= *00004 ( )ta n z s in 2bb ha xrr ? ??? （ 20） 式中 0x 為插齒刀的變位系數(shù) ： * 0004 ( )ta n ta n z s in 2g h a x?? ????， 0g? 為過渡點(diǎn)的壓 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 １２ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 力角。 39。2 2 1 2 2 1 1 1 2 1ta n ta n ( ) ta nb b b b baN B N Nr r r r? ? ?? ? ? ? ? （ 17） 39。 12 2 114 ( )( ta n ta n ) ( ta n ta n ) 0s in 2h a xazz z? ? ? ? ??? ? ? ? ? （ 14） c、 外齒輪齒頂與內(nèi)齒輪根部過渡曲線干涉 由于目前內(nèi)齒輪的加工以插齒為主，所以這里所指的內(nèi)齒輪根部過渡曲線僅對(duì)插齒而言。2 2 1211ta n ta n ta nz zzk zz? ? ?? ? （ 11） 當(dāng) N1K2N1K1 或 k g??? 時(shí)，則內(nèi)齒輪齒頂不會(huì)進(jìn)入外齒輪根部的過渡曲線區(qū)，也就是不會(huì)產(chǎn)生過渡曲線干涉，其不干涉條件為： 39。( ) ta n ta nta n g b b b aN N K N r r rr ??? ??? ? ? （ 8） 式中 1g? 為過渡角， 0a? 為插齒刀齒頂圓壓力角。 圖 7 所示為錐齒少齒差減速裝置的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。 從公式（ 5）可以看出，內(nèi)齒輪 4 連同機(jī)殼輸出，并且與輸入軸專項(xiàng) 相同。 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 ７ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 雙內(nèi)嚙合 2K— H 型（ NN 型）行星減速器裝置的傳動(dòng)比計(jì)算 雙內(nèi)嚙合 2K— H 型（ NN 型）行星減速裝置的傳動(dòng)比計(jì)算可以分為以下三種情況。對(duì)行星的上述構(gòu)件都加上一個(gè)角速度 ω H，則ω 1 變?yōu)?ω 1=ω 1ω H；ω 2=ω 2ω H，而ω H 變?yōu)?0，從而將行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系，可得： 圖 3 12Hi = 12HH??= 12HH??????= 21ZZ (1) 當(dāng)內(nèi)齒輪固定時(shí)的傳動(dòng)比計(jì)算 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 ６ 頁(yè) 共 37 頁(yè) 內(nèi)齒輪固定即將 ω 2=0,高速軸（轉(zhuǎn)臂）輸入，行星外齒輪低速自轉(zhuǎn)輸出，計(jì)算傳動(dòng)比為 1Hi ， 有 ： 12Hi = 12HH?? = 12HH??????=1 12?? 11 Hi?? 。 少齒差行星減速器的設(shè)計(jì) 第 ５ 頁(yè) 共 37 頁(yè) B． 2K— H 減速裝置 2K— H型減速裝置由兩對(duì)漸開線少齒差副組成，它們共同承擔(dān)減速任務(wù)，不需要其他的輸出機(jī)構(gòu)，由內(nèi)齒輪或齒輪軸直接輸出