業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一齒差行星齒輪減速器實(shí)體建模與裝配名 號(hào)師 系主二級(jí)長PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII要結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：傳動(dòng)；；副AbstractHavingtheplanetarygearreducerofafew-toothdifferenceaboutitsdevelopmentofthestatusquoathomeandabroad,theadvantagesanddisadvantages,structuralandprincipleofitstransmission.Amongtheprocessofdesigning,havingcheckeddetailedlyabouttheinterferencewhichgeneratedbyinternalmeshtransmission.Fromhowtoimprovethelifeofbearingarmstothestartingpoint,choosingandcalculatingthemodulusofthegearreducerfordesigningtheinternalgearpairofafew-toothdifferenceandthefinaloverallstructureofthereducer.toothnumberdifferenceplanettransmission;Planetarygearreducer;Annulargear錄IIAbstract 111一齒差行星減速器的結(jié)構(gòu)型式 1N 型一齒差行星減速器 1NN 型一齒差行星減速器 32一齒差行星齒輪減速器總體參數(shù)的設(shè)計(jì) 5課題參數(shù)擬定 5確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 5傳動(dòng)比分配 5動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 63一齒差行星減速器的內(nèi)齒和外齒輪參數(shù)的確定 7一齒差傳動(dòng)原理 7齒輪齒差的確定 7選定齒輪的精度等級(jí)和材料 84軸的設(shè)計(jì) 12軸的材料選擇 12軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12輸入偏心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13輸出軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13強(qiáng)度計(jì)算 14輸入軸上受力分析 14輸入軸支反力分析 15軸的強(qiáng)度校核 165浮動(dòng)盤式輸出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 18機(jī)構(gòu)形式 18幾何尺寸的確定 18銷軸與浮動(dòng)盤平面的接觸應(yīng)力 18嚙合效率 18一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪的效率 18行星結(jié)構(gòu)的嚙合效率 19輸出機(jī)構(gòu)的效率 19用浮動(dòng)盤輸出機(jī)構(gòu) 19行星機(jī)構(gòu) 19IV19206件的校核 21一齒差行星齒輪傳動(dòng)受力分析 21齒輪受力 21輸出機(jī)構(gòu)受力 22受力 22銷的強(qiáng)度校核計(jì)算 23輸入的強(qiáng)度校核 23鍵的校核計(jì)算 25聯(lián)器處鍵的校核 26偏心套處鍵的校核 26支座處鍵的校核 26的校核計(jì)算 26總結(jié) 32致 謝 33參考文獻(xiàn) 34V1要大量的減速器，并要求減速器體積小，重量輕，傳動(dòng)比范圍大，效率高，承載能力大，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠以及壽命長等。減速器的種類雖然很多，但普通的圓柱齒輪減速器的體積大，結(jié)構(gòu)笨重；普通的蝸輪減速器在大的傳動(dòng)比時(shí)，效率較低；擺線針輪行星減速器雖能滿足以上提出的要求，但成本較高，需要專用設(shè)備制造；而漸開線一齒差行星減速器不但基本上能滿足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齒機(jī)上加工，因而成本較低。能適應(yīng)特種條件下的工作，在國防，冶金，礦ft化工，紡織，食品，輕工，儀制造，重運(yùn)以及等工業(yè)部門的應(yīng)用。一齒差行星齒輪減速器用的結(jié)構(gòu)N和 NN種。N型一齒差行星減速器N一齒差行星減速器出機(jī)構(gòu)的不可、動(dòng)和種?，F(xiàn)以簡述組成和原理。11-1N12，內(nèi)齒3，4，5671-21323（既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)。但由于行星齒輪與內(nèi)齒輪齒數(shù)差很少，所以行星齒輪繞偏心軸中心所作運(yùn)動(dòng)為反向低V自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按傳動(dòng)比2i17。1-2V器結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)上保證行星齒輪上的銷孔直徑比銷套銷套始終與行星齒輪上銷孔壁接觸使行星齒輪自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過套以實(shí)現(xiàn)與輸入方向相反運(yùn)動(dòng)。NN一齒差行星減速器NN器按其構(gòu)件不同又可分為外齒輪和內(nèi)輪二種型式。以下以內(nèi)齒輪為例來簡述其組成和原理。圖1-3圖1-41-3它主要由以下四個(gè)部分組成；轉(zhuǎn)臂 入1上做一個(gè)偏心頸以構(gòu)成轉(zhuǎn)臂為了平衡在偏心3PAGEPAGE52。行星輪 行星齒輪4和7相聯(lián)結(jié)在一起安在偏心上為了減少摩擦，在行星齒輪與偏心間個(gè)轉(zhuǎn)臂承3。固定內(nèi)齒輪 內(nèi)齒輪5與機(jī)座6聯(lián)接在一起，固定不動(dòng)。內(nèi)齒輪輸出 內(nèi)齒輪8與輸出制成一整體，把運(yùn)動(dòng)輸出。1-415645（既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)。但由于行星齒輪與內(nèi)齒輪齒數(shù)差很少，所以行星齒輪繞偏心1中心所作7上8目。2一齒差行星齒輪減速器總體參數(shù)的設(shè)計(jì)課題參數(shù)擬定5.5KW16r/min0℃-4300算。求運(yùn)算機(jī)繪制其零部件平面視圖和總裝配圖。確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)電機(jī)r/min方案電機(jī)型號(hào)kW15001000滿載速kg（元）傳動(dòng)比123Y132S-4Y132M2電機(jī)r/min方案電機(jī)型號(hào)kW15001000滿載速kg（元）傳動(dòng)比123Y132S-4Y132M2Y160M2-814403863791022906045額功 電機(jī)質(zhì)考表二降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格由表二選取同步1500r/minY型號(hào)為Y132S-4。P01下兩表：電動(dòng)機(jī)技術(shù)據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額（w）（r/min）（r/min）堵矩額矩最大矩額矩Y132S-45.5150014402.22.2傳動(dòng)比分配機(jī)i n /n1440/1690(r/min)總 滿取i力運(yùn)參數(shù)計(jì)算1nn n /0 滿n=n/i =n

I 0 帶PPP

5.5(kw)PP

kw)0TT 0P/n 050 0 0TT i5996(Nm)1 0上述計(jì)算結(jié)果列于下表：參數(shù) 輸入率名 ）

輸入傳動(dòng)比 傳動(dòng)效率N.）005.5144036.47515.3916571.9863 一齒差行星減速器的內(nèi)齒和外齒輪參數(shù)的確定3.1一齒差傳動(dòng)原理3-13-11-21Vi13.2 齒輪齒差的確定14i9z1。p2HVzi 1zz2 1“－”號(hào)表VH相VH即相卷筒情況7PAGEPAGE10

i z2zz22 1+2Hzzz1i9P 2 1z1×990z90-8。2 13.3和材料一般選用7級(jí)精度。內(nèi)40CB面力 Hm

Fm

輪

0R302-388，面接觸疲勞極限應(yīng)力 Hm

。Fm（2）按面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)輪由于本設(shè)計(jì)減速器是軟面閉輪傳輪承載能力要由輪接觸疲勞強(qiáng)度決定其設(shè)計(jì)

2.323

(Z

E)

KTu111K

uH d因該輪傳是軟面輪圓周速度也不大精度也不高而且輪相對(duì)軸承是對(duì)稱布置根據(jù)電機(jī)和載荷性質(zhì)查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P147

5－8，K范圍1.4~1.K1.。接觸疲勞許用應(yīng)力 P S

Hm ZNHmim?。┙佑|疲勞極限應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P150

5－30MQ根據(jù)兩輪面硬度，查45調(diào)質(zhì)處理后極限應(yīng)力為 =600MPaHlim1

=560MPaHm2ⅱ）接觸疲勞壽命系ZNN=60njth3002×8故t=(300×10×2×8)=48000hhN=60×466.798×1×48000=1.344×1091N 1.344109N= 1 3.20761082 i 4.19查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P151

5－1Z=1.02 N1

=1.15N2SHmin查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P151

表5－0得S ＝1Hminⅳ）計(jì)算接觸疲勞許用 。HP將以上各值代入許用接觸計(jì)算得 Z Hlim1 Np1 SHmin

6001.02 1

612MPa Z Hlim2 Np2 SHmin

5601.15 MPa644MPa1ⅶ）齒寬系數(shù)由于本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)中的齒輪對(duì)稱布置且軟齒面?zhèn)鲃?dòng)查《機(jī)械基礎(chǔ)》P 4－28～1326 ⅵ）計(jì)算小齒輪直徑d1

1。由于p2

故將 代入齒面接觸疲勞設(shè)計(jì)得p1 p13( E ) 1Z KTu3( E ) 1Z KTu12uH d1④圓周速度vndv 111 60

1.435m/s查《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)》P145

5－7vs91（1）選擇和幾何尺寸計(jì)算mdm dz1

2.84Pm=3mm。②分度圓直徑d

41d mz390mm2701 1d 2

389267（h*a

c*

025）

h h*m h*1，a a a以h h*m13mm3a a

h (hf

*c*)m

*025所以h

(hf

*)m

025)3m375

hhh

(2

*)m(

1025)3m675a f a

d da1 1d da2 2

2ha2ha

2706267

276273

d df1 1

2hf

270

375

2625d d h名稱公式名稱公式結(jié)果 /mmd da1 12h *ma na22and 276d 273a21齒頂圓直徑`d d 2h *md df1 12h *mf nd d 2h *mf2 2 f nd 2625f1d 2595f2

267

3.75259.5mmm3壓力角n20分度圓直徑d1270d22672

2KT 1Y YF

F bmd F FP1ZZ,P 51Y2.8Y2.241 2 153 F1 F2 FP = FlimYFP S NFminⅰ)極限Flim大小輪材料熱處理方和硬由P154

圖5MQ Flim1

Flim2YNN=6.722108>3106和N=1.681108>3106P 圖51 2 4Y1Yⅲ)SFminP151

50SFmin

2。 = S

Y =1.2

1MPa=150MPaFP1 Fmin

170= S

Y =1.2

1MPa=141.67MPaFP2 N2Fminⅴ2KT 1

=21.582.51103F1 d 1

3

FP12KT 1

21.582.51103

52.43MPaF2 d F1

3

FP2。4 4.1 擇11.1。4542 1.；。析不具體裝工。已轉(zhuǎn)傳遞功率參數(shù)。該傳動(dòng)過程：4.2.1 偏心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸向定位的要求確定各段直徑和長度1到2段利用連軸器接電機(jī)，根據(jù)GB/T5O14-2003選擇連軸器，其長度為50mm。2.2到3段，由選擇的深溝球軸承7，其內(nèi)徑m，軸承寬度同時(shí)考慮到一個(gè)箱蓋的厚度問題，故這段取也取為43mm,同時(shí)在這段末尾開一個(gè)退刀槽方面定位和加工。3到4這段主要式考慮到齒輪與箱體壁之間的間隙，同時(shí)開一退刀槽方便固定用，根據(jù)選用的深溝球軸承 8，其內(nèi)徑 d=40mm,軸承寬度 B=23m，所以取這段為 33m，同時(shí)為方便定位和加工開一退到槽。4.4到 5這段主要用于支撐滾子用，取為 20mm。5到 6這段設(shè)計(jì)和 3到 4一樣，取其長度為 33mm。6到7之間考慮到安裝設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)階，每個(gè)寬為m，第7到8段根據(jù)選用的深溝球軸承E，其內(nèi)徑,軸承寬度m，故取該段為m。同時(shí)為方便定位和加工開一退刀槽。以上所開的退刀槽的寬度都取為2mm。參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》，取該軸的倒角為245，所有倒圓為 r1。輸入偏心軸上零件的軸向定位:連軸器與該軸的軸向定位采用平鍵連接，由西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編寫的《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版中6-1該平鍵為 404.2.2 出軸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13::245r114×9×60。鋼》s： 650MPb a 360MPs a 1 a 155MP1 a為T 800N.m2齒輪2T

2F 2t dc

0.177

N9039.55N齒輪力2TF 2r dc

'2800

N7230.47N14

28002xFd 2xc

0.177cos20

N9619.67N入軸支反力分析M 0,得AR l Fl Fdc0Bz AB r AB x 2d

0.177Fl F c 7230.470.0579619.69R r AB x 2 Bz lAB

0.057

2 7705.36NMz0,得R F

7230.47(7705.36)

14935.83NAz r Bz2得1 R RAy

Ft

N3615.235N2M R

N.mDz Az d

0.177M' M F 1 0N.mx 2 215PAGEPAGE18M R

3615.2350.057

206.07NmDy Ay ABM2 MM2 M2M' D

85134

20607

Nm87593NmT 800N.m233 BDD MD

87593106

a5265a W 166375W——抗斷械工業(yè)版社版新版《械設(shè)手冊(cè)第三卷》中19.3-15W166375

0m（ ）KS 1K

270106 146 262

092081

526510601

——45時(shí)疲勞極限械工業(yè)版社版新版《械設(shè)手冊(cè)第三卷》表19.1-11

=270MPa;K 手6查得K

2； 82；——械工業(yè)版社版新版《械設(shè)手冊(cè)第三卷》19.3-11=0.81.1 T 1

800

P1202m a 2WP

233275 a aW——抗斷械工業(yè)版社版新版《械設(shè)手冊(cè)第三卷》中19.3-15W33275 0mKS 1K

155106 470 189 a

092081

120210

02112021061

——45三卷》19.1-11

=155MPa;K——切有效集系數(shù)機(jī)械工業(yè)出版社出版的新版《機(jī)械設(shè)計(jì)6并根據(jù)配合查得K

=1.89；——折算系數(shù)機(jī)械工業(yè)出版社出版的新版《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷》19.3-13=0.21.D（19.3-1）確定SS 146470 S2S2146 S2S214624702機(jī)械工業(yè)出版社出版的新版《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷》19.3-5，[S]=1.～1.S＞[SD同理可驗(yàn)證輸出軸也符合強(qiáng)度要求。527.7-28LD

4a'(3~6)mm1474

1 L D

d'4a'~

147484~2)mm90D分布圓直徑)；sd'（m；a'（m。FbrFbr1cH

9

996.11MP＜HP

1000~1200MP（17.2——79）c zcc

ac

')

59(tan20.029)以 Ec

0.5ac

0.5

7.78又由新三卷（17.2——80）得b zbab

' )ab

60(tan48.732tan14.977)tan14.977)8.33以 E 0.58.330.57.83b abE

0.07~0.08E

17.7）得1 1 1 1H1( )(EE)1 )(7.780.9989N z z c c b

59 60zz117.2b c——76）得(z

z

b b c

z

b c N構(gòu)241Hww12ww

a'Rw 距a'w

R=147、w則wH 1 1 w2w1 w

12Rw構(gòu)21(zz(60b

b c W WHV

zzH

cW26 1

dB nB mzd

s 2d2承d03z1，B n n d 則 1B

31

0.957425b b 06

0.8959HV WHV B6、、輸出機(jī)和轉(zhuǎn)臂軸承等。逆時(shí)針以nsF，而作用給輸出機(jī)的合為：Q QQQ 1 2 3圖 9 行星輪受力分析圖 圖 10 行星輪受力簡圖一齒差行星齒輪傳動(dòng)受力析齒輪受力輸出機(jī)固定，輸出：分度圓

z2* ct d zb

表6 輪齒受力計(jì)算公式項(xiàng)目 代號(hào) 計(jì)算公式N，輸出結(jié)固定，輸出圓 分度 F

zF 2* c周 1輪t節(jié)圓 Ft

11.2T

zc b' z2tF d *zc2t上 c b21PAGEPAGE22FF1.2T'zczbFFd cosc1.2T2*d cos z2* czcbTT406N2 2zzz7z7）c b c bdd280c c''39.°）初選將上述值代入表格中式中得：F=5889.17F=5897.78F=4931.31F=7687.76。1 t 出機(jī)構(gòu)受力多銷軸作用隨著銷軸位置不同而變化當(dāng)/2時(shí)Q為最大即為Q 。對(duì)銷軸最大作用為：maxzQ 2* cRZ zW W bR R 2W WZ Z 0）W W：Q max轉(zhuǎn)臂軸承受力臂軸承裝入與上還要考慮機(jī)構(gòu)安壽命往往影響這種傳動(dòng)承載能關(guān)鍵。10為受簡圖。圖示只有左邊銷軸與軸肩有作用。根據(jù)分析左邊各銷軸對(duì)于作用之最大值為：(Q)i

max

2.4T2

2.4=

10636.88NRZ sinW W ZW

103.210圖0中F為FFr 131.6x y bc0.6TF＝ 2x r

cos'bc

0.61.4134106cos39.94945.17N131.56F＝Ftan'=4134.8Ny x由力多邊形可知，轉(zhuǎn)臂軸承作用于行星輪的力

F為：RF2F2[(Q)F]2x i yR代入數(shù)值得出：

F＝15577.46NR由于行星輪與內(nèi)齒輪齒廓曲率半徑很接近，齒輪接觸面積較大，接觸應(yīng)力小，因此常不計(jì)算齒面接觸應(yīng)力。而且在設(shè)計(jì)齒輪計(jì)算齒輪模數(shù)時(shí)就是應(yīng)用彎曲應(yīng)力計(jì)算的，固齒輪的齒面彎曲應(yīng)力是滿足的，在此不必在對(duì)齒輪進(jìn)行校核?，F(xiàn)對(duì)銷軸進(jìn)行校核。懸臂式銷軸的彎曲應(yīng)力校核公式：

KQ Lm F 3 FPgW式中：K ——制造和安裝誤差對(duì)銷軸載荷影響系數(shù) m反之取小值，在次取K ＝1.35m

K ＝1.35～1.5精度低時(shí)取大值，mQ ——行星輪對(duì)銷軸的作用力（上節(jié)算得Q ＝3195.67N）maxd ——銷軸直徑（d ＝28㎜）

maxgW gW ——許用彎曲應(yīng)力（銷軸的材料為20CrMnMo，根據(jù)銷軸材料查取 ＝150～200）FP FPL的值從下圖11中取得，約為50㎜，則： K m max

1.353195.67

98.26MPa《F gW

0.1283 FP因此銷軸的強(qiáng)度是足夠的，其尺寸符合要求。M2T21，M2T21 ca W 1式中： ——軸的計(jì)算應(yīng)力，a；caM ——軸的彎，N㎜；T N·㎜；W 抗彎截面系數(shù)m3；

112。圖。行星1FNF=4931.31，t r即為力。為了求出各支承處水平反力F 和垂直反力F 列出以下四個(gè)個(gè)方NH NV程：F +F =5897.78NNH1 NH2F ×50＝F ×100NH1 NH2F +F =4931.31NNV1 NV2F ×50＝F ×100NV2 NV2聯(lián)立以上四個(gè)方程可得出：F ＝3931.85NF NF 4，F(xiàn) =1643.77N。NV2

NH1

NH2

NV1彎MH

3NmMV

164377Nmm。為M M 1 2

2

256259NmmT1圖如圖

P9.55106 n1

9550000 4 39791.67Nmm。960mm。4）校核強(qiáng)度在上（如圖抗彎截面系數(shù)W的d3計(jì)算公式查課本《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表15-4得出W＝

bt(d

。由附圖可知d=45，32 2dmm。b14t=5.5代入數(shù)據(jù)得出W＝7611.3mm。

ca

2T1W

2562592(0.3233.7MPa7611.34515-11

< ca 圖 12 輸入軸受力分析簡圖校核計(jì)算 p

pTNkk

hh；lLbb；d。p

0

25PAGEPAGE27C=Tc

76.6NmbhL=1853d=35, p

276.610335443

25.45MPa

偏心套ATT1

7Nmbh065, p

2

AFD2Nbh×j60043 p

22535

7106C

106f f f L

h m d Lh 60nP

60n f fnT

10hnr/mi； 310/；f7-2-8hf7-2-9nf fm f 7-2-10d

1.5fm

2；f 0T《械設(shè)手冊(cè)》第四版第二

f 1.0。TL10h

2300108h。7 代號(hào)及基本參數(shù)號(hào) r255r2551002143.2240801829.511001803412228014033104620862203516

基本參數(shù)d D B

基本額定動(dòng)載荷C/kN

1承軸，卷轉(zhuǎn)nnf8f3f 5f 2h n m d106L

1.51.23h284922hLh

1.0

10h 26208nnnn 037r/nf4.5f=0.324f 5f 2，1 j h n m d106L

1.51.23h294075hLh 1.0

10h n0106L

1.51.23h285948hLh 1.0

10h 30n26.53/mif4.5ff =1.5f ，h n m d106L

1.51.23h284922hLh

1.0

10h 46n 故nnn

n

Z Zc b)960

70

72)987.43r/

f3f=0.363，1 c 1 Z 70 h ncf 5f 2m d106L

1.51.23h124916hLh 1.0

10h 。6采用浸油10mm。。油的選擇齒輪選用普通工業(yè)齒輪油，軸承選用鈣基脂。方法的選取。十、箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)HT250鑄造而成，其主要結(jié)構(gòu)和尺寸如下：a=154.5mm160mmL

530mmBB2.7a

mmH

2.4a

mm箱座壁厚

a1

15mm

8mm

，未滿足要求

188mm1箱蓋壁厚1

0.02a116014.2mm8mm：1：

，未滿足要求1188mm1箱座凸緣厚度b：

=1.5*8=12mm

b1 2b2b1 2m1 m1m1

=0.85*8=6.8mmC118mC2高2D高

D d