ngws6245行星減速器設計

1、目錄摘要1前言2選題背景3第四章、總體方案設計44.1、總體方案的選擇和確定44.2、傳動系統(tǒng)的設計與計算54.3、根據(jù)設計要求計算各軸的轉矩54.4、電動機的選擇64.5、帶傳動的設計及校核6第五章、減速器中主要零部件的設計75.1、錐齒輪的齒輪參數(shù)設計及校核75.2、行星輪系的齒輪參數(shù)設計及校核95.3、傳動軸的設計與校核165.4、行星架的選擇185.5、減速器潤滑方式選擇20第六章、結果分析21參考文獻22致謝23選題背景第3頁（共23頁）NGW-S62-45二級行星減速器第1頁（共25頁）NGW-S62-45二級行星減速器第2頁（共23頁）摘要NGW-S62-45型二級行星減速器設計

2、學生：李明，工程技術學院指導教師：周傳喜，長江大學機械系摘要本設計是將一對圓錐齒輪傳動與NGW行星機構串聯(lián)，形成一個組合機構，用來傳遞兩相交軸之間的運動和動力，并實現(xiàn)較大的傳動比。對齒輪與中心輪組合的受力狀況分析時，應引入不均載系數(shù)根據(jù)傳動，工作扭矩，載荷，根據(jù)級數(shù)轉速要求計算出齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，分度圓直徑，計算出傳動齒的齒厚，齒面硬度，選擇齒形，根據(jù)上述要求選定達到此要求的材料，并且做出經(jīng)濟效益最好的選擇，再根據(jù)此材料的彈性影響系數(shù)，各傳動齒輪接觸疲勞強度極限，再對材料的選擇正確與否做出校核，并且要滿足減速器的使用壽命要求，根據(jù)載荷和傳動扭矩計算傳動主軸的直徑及定位，計算中心距，確定行星輪系

3、的周轉圓半徑及方向，并指定輪系的旋轉方向，得到各項數(shù)據(jù)后，依據(jù)設計要求結構大小，確定各部件相對位置，進入外箱體的設計，秉承體積最小，拆裝方便的原則，定好主軸位置，窺視孔，潤滑口在箱體上的位置，便于維修判斷。除齒輪以外，對于承受工作載荷的其他零部件如軸、鍵、軸承等、也進行了設計校核。減速器箱體采用法蘭式結構，用以滿足工作環(huán)境的安裝條件。減速器高速級為圓錐齒輪傳動，以實現(xiàn)換向。由于功率、傳動比較大，將這對圓錐齒輪設計為斜齒圓錐齒輪。低速級采用NGW行星機構進一步增大傳動比，NGW行星機構可以傳遞較大的功率以及實現(xiàn)較大的傳動比，因此在設計中采用直齒圓柱齒輪。關鍵詞 轉矩；錐齒輪；行星齒輪；行星機構；

4、傳動軸；強度校核 英 文This design is a bevel gear transmission with NGW planetary bodies in series, forming a combination of institutions, to transfer the two-axis intersection between the movement and momentum and to achieve greater transmission ratio. Gear and centre round the composition of the force analy

5、sis of the situation, should be introduced under the uneven transmission coefficient, the torque, load, in accordance with the requirements in order to speed the gear teeth, module, the circle diameter, calculated Drive Tooth tooth thick, tooth surface hardness, select profile, in accordance with th

6、e requirements of the selected material to this request, and make the best choice for cost-effective, then this material under the impact of the flexibility factor, the transmission gear contact fatigue limit , And the choice of materials to check whether or not correct, and to meet the requirements

7、 of the life of reducer, according to load and transmission torque spindle drive calculated the diameter and location, from the ICC to identify planets revolving round the circle of radius And direction, and specify the round of the direction of rotation, get the data, based on the design requiremen

8、ts of size, determine the relative position of components into the box, the design is home to the smallest, to facilitate entry to the principle of the spindle good location, Peep hole, I lubrication in the box on the location, ease of main In addition to gear, the work load of other bear parts such

9、 as the axis, keys, the bearings, also had a design Reducer a flange-box structure to meet the conditions for the installation of the working environment.for high-speed cone gear trans mission in order to achieve commutation. As power, drive more, on this bevel gear designed to ramp bevel gear. Low

10、level used to further increase NGW planetary transmission ratio, NGW planetary bodies can convey more power and the realization of the larger transmission ratio, used in the design of the spur gear.前言通過對現(xiàn)有減速器的改進或創(chuàng)新，抑或研發(fā)更新型的減速器，通過提高機構性能，拓展新的使用范圍，來解決目前生活和生產(chǎn)上所遇到的一些實際問題。來滿足生產(chǎn)上的要求，提高效率，使的效益和利潤得到提高。并且，對目前

11、嚴重的資源浪費現(xiàn)象，尤其是能源浪費可以起到十分巨大的緩解，技術的提高帶來的是更高的效率和更合理的運轉方式。齒輪減速器是各種機器中廣泛采用的重要部件，其主要功能是減速增力（降低轉速度，增大扭矩）?，F(xiàn)有的行星減速器具有結構緊湊、重量輕、體積小、傳動比大及效率高等特點。目前，高速漸開線行星齒輪傳動機構所傳遞的功率已經(jīng)達到11000KW，輸出轉矩已達。本設計目的在于熟悉并掌握組合式行星齒輪減速器的設計方法。因此，減速器的發(fā)展前景還是十分光明的，由于本課題所研究的減速器在生活生產(chǎn)中應用范圍極其廣泛，因此，能夠順利的解決本類型機械在生產(chǎn)設計上的種種設計問題，優(yōu)化在使用和配合上的不利因素，必將能夠為生產(chǎn)力的

12、發(fā)展起到極大的推動作用，為機械生產(chǎn)所涉及的各個行業(yè)帶來長足的進步和巨大的發(fā)展動力提供先進的技術先決條件。故而，對本課題的研究還是有著重大意義的。目前對NGW型行星減速器的研究已經(jīng)十分的完善，達到了一個非常合理和完備的高度，研究體系和研究結論都十分值得我們借鑒和學習。本課題就是在目前研究的基礎上，對NGW行星減速器的使用方案進行一次設計，使其在工作生產(chǎn)中得到更廣泛的應用，也是對目前研究現(xiàn)狀的一次檢驗和發(fā)展，更是對現(xiàn)有知識的一次生動的應用和鑒定。選題背景在日常生產(chǎn)和生活中，減速器的應用十分的廣泛，大至各種大型生產(chǎn)機械，例如，各種機床，車床，礦山機械等，小至生活中常見的汽車，輪船等，都要應用到減速器

13、。由于減速器對我們生活和生產(chǎn)有著巨大的影響，因此如何提升他的性能，改良他的構造，發(fā)展他的用途有著十分積極和有利的意義。生產(chǎn)開創(chuàng)研究的意義，研究推動生產(chǎn)的發(fā)展。任何研究和發(fā)明都是基于人們生產(chǎn)和生活中的需求，本課題也不例外，也是來自于生產(chǎn)和生活實踐中的需求。本課題解決關鍵在于減速器內部結構及各主要零件的設計，要明確本減速器的使用范圍和工作要求，如何合理合適的分配傳動比。對行星齒輪與中心輪組合的受力狀況分析，引入不均載系數(shù)根據(jù)傳動，工作扭矩，載荷，根據(jù)級數(shù)轉速要求計算出齒輪的齒數(shù)，模數(shù)，分度圓直徑，計算出傳動齒的齒厚，齒面硬度，選擇齒形，根據(jù)上述要求選定達到此要求的材料，并且做出經(jīng)濟效益最好的選擇，

14、再根據(jù)此材料的彈性影響系數(shù)，各傳動齒輪接觸疲勞強度極限，再對材料的選擇正確與否做出校核，并且要滿足減速器的使用壽命要求，根據(jù)載荷和傳動扭矩計算傳動主軸的直徑及定位，計算中心距，確定行星輪系的周轉圓半徑及方向，并指定輪系的旋轉方向，設計要求結構大小，確定各部件相對位置，進入外箱體的設計，如何要求體積最小，拆裝方便，定好主軸位置，窺視孔，潤滑口在箱體上的位置，便于維修判斷，并選擇密封方式，并且要考慮到運輸和裝吊便捷，吊耳位置要設計合理，要能承受機構本身重量，減速器固定問題可由實際情況來決定如何選擇，如此則大致即可完成，也是本設計中應解決的各項問題通過對現(xiàn)有減速器的改進或創(chuàng)新，抑或研發(fā)更新型的減速器

15、，通過提高機構性能，拓展新的使用范圍，來解決目前生活和生產(chǎn)上所遇到的一些實際問題。來滿足生產(chǎn)上的要求，提高效率，使的效益和利潤得到提高。并且，對目前嚴重的資源浪費現(xiàn)象，尤其是能源浪費可以起到十分巨大的緩解，技術的提高帶來的是更高的效率和更合理的運轉方式。由于本課題所研究的減速器在生活生產(chǎn)中應用范圍極其廣泛，因此，能夠順利的解決本類型機械在生產(chǎn)設計上的種種設計問題，優(yōu)化在使用和配合上的不利因素，必將能夠為生產(chǎn)力的發(fā)展起到極大的推動作用，為機械生產(chǎn)所涉及的各個行業(yè)帶來長足的進步和巨大的發(fā)展動力提供先進的技術先決條件。故而，對本課題的研究還是有著重大意義的。國內外減速器及各類型及型號的齒輪減速器在各

16、行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結構形式和多種功率型號的產(chǎn)品。在航空航天事業(yè)，醫(yī)療事業(yè)、生物工程事業(yè)、機器人研究制造等領域中，微型發(fā)動減速聯(lián)體機已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動機的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，則應用前景遠大。當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好，并且目前超小型的減速器的

17、研究成果也尚不明顯。NGW-S62-45二級行星減速器第4頁（共23頁）第一章 總體設計方案設計1.1總體方案的選擇和確定根據(jù)本減速器的設計要求，減速是將原動機的輸入轉矩傳遞放大，并且將轉速降低的裝置，電動機的初始轉矩經(jīng)過帶傳動一次減速后，經(jīng)由輸入軸輸入該行星減速器，經(jīng)NGW行星減速器減速中一級減速的錐齒輪減速后，經(jīng)軸輸入至行星輪系，再經(jīng)由軸將最終達到減速要求的轉矩輸出。了解此系統(tǒng)的工作原理后，確定出以下設計方案步驟：行星齒輪傳動的主要受力構件有中心輪、行星齒輪、行星輪軸及軸承、行星架等。為了進行齒輪、輸入軸、輸出軸、行星輪軸及軸承的強度計算，需分析行星齒輪傳動中各構件受力狀況。在分析中先假定

18、行旱齒輪受載均勻并略占摩擦力和自重的影響，因此，各構件在輸入轉矩作用下處于平衡狀態(tài)，構件間的作用力等于反作用力。但是，實際上由于各種誤差的存在使各行星輪受載不均勻，因而在對其中任意一對行星齒輪與中心輪組合的受力狀況分析1分配NGW二級行星減速器中的錐齒輪系和行星輪系的各級傳動比2.選擇合適的帶傳動的減速傳動比圖1 傳動機構簡圖3.將輸出軸的標準轉矩經(jīng)過各級傳動比減速的各軸轉速逐一計算，并驗算無誤后，得到電機的轉速，由轉速和轉矩的關系計算出功率，并逐級考慮機械效率，得到電機的最小輸出功率，并由以上2項參數(shù)選取合適的電機，做為動力系統(tǒng)4.轉矩及受力分析，計算出帶傳動的扭矩，并選取合適的帶傳動輪，根

19、據(jù)受力分析選取合適V帶，確定帶的參數(shù)，并逐一校核驗算5.轉矩及受力分析，暫取齒輪模數(shù)，并考慮根切，頂切等相關問題，確定出小齒輪最小齒數(shù)，根據(jù)選取方案，暫取小齒輪齒數(shù)，根據(jù)傳動比，確定各齒輪的傳動系統(tǒng)設計計算第5頁（共23頁）齒數(shù)，根據(jù)暫定齒輪的各項參數(shù)，進行受力，扭矩計算分析，確定選取齒輪滿足各項強度，剛度要求后，對目前參數(shù)的模數(shù)選取進行驗算，再確定最佳模數(shù)，齒數(shù)，并得出該輪系的各個齒輪的各項參數(shù)，根據(jù)最后選取的輪系參數(shù)進行統(tǒng)一校核驗算無誤后確定各項參數(shù)并選取齒輪均為直齒。6.對整個傳動系統(tǒng)中軸承做受力，扭矩分析，選取軸承材料，并根據(jù)應力計算確定軸承的直徑各項參數(shù)，并進行校核驗算。4.2傳動系

20、統(tǒng)的設計計算本NGW二級行星減速器要求的二級公稱傳動比=45，根據(jù)查找資料顯示，錐齒輪傳動比相對較小=0.57 ，行星輪系傳動比相對較大=2500 ，并且查閱相關資料，二級公稱傳動比=45，分配為錐齒輪傳動比= 5 ，行星輪系傳動比=9，且按如此比例分配，保證選取傳動比都在傳動范圍均值范圍內，并且傳動比分配相對較為均勻協(xié)調，不會因為過大的傳動比而損失效率，并且前人在分配公稱傳動比= 45時，也多才取這種分配，故選取該分配方式是合理的。4.3根據(jù)設計要求計算各軸轉矩根據(jù)資料查閱NGW型行星減速器的二級減速傳動效率 = 0.950.96 ，根據(jù)輸出軸的要求轉矩 =5500 ，根據(jù)各級分配的傳動比

21、= 9 ， = =9 ， 行星輪系軸轉矩 = 643.27 ， = 5 ，錐齒輪系軸轉矩=138.34 ，同樣高速軸的輸入轉速=1500，根據(jù)傳動比分配，錐齒輪系= 5 ，= 5 ，計算結果錐齒輪系軸輸出及行星輪系輸入轉速=300，行星輪系= 9，=9，計算結果，得到行星輪系輸出軸轉速=6.67。4.4電動機的選擇電動機轉速一般為=500n，而電機經(jīng)過帶傳動減速后，減速器的輸入轉速=1500，并且考慮到帶傳動的傳動比相對較小7，為使電機轉速為一整值，故選取帶傳動傳動比=2，較為合適，此時電動機轉速=3000，NGW-S62-45二級行星減速器第6頁（共23頁）=2電動機轉矩=76.86，選取電

22、動機的功率也由于轉速，轉矩的確定而確定，=*=76.86*3000=230580=23.058，則選取電動機功率25，轉速3000的交流電機作為本系統(tǒng)的原動機。4.5帶傳動的設計及校核根據(jù)帶傳動資料，V帶傳動根據(jù)帶型號的不同，分為A，B，C，Z，根據(jù)小帶輪直徑與單根普通V帶傳動功率對照表，B，C型帶論傳動功率較大，但帶輪實體尺寸過大，小帶輪直徑D150，相對A，Z型單帶傳動功率過小，需配用V帶根數(shù)較多。權衡之下，暫選取B型小帶輪轉速為3000是，但帶傳動功率約為=6.2，而電動機的輸出功率約為25，因此需選配4根V帶作為帶傳動帶輪皮帶傳動，功率上完全可以滿足設計要求，且?guī)鲃訖C構的尺寸較為適中

23、，并由B型帶傳動的傳動功率增量，查的資料=0.89，最后總傳動功率P=+=6.2+0.89=7.09選配4根V帶傳動，滿足功率傳輸要求。V帶傳動比=2，=76.86，暫定小帶輪直徑=200mm ，大帶輪直徑=*=2*200=400mm ，上述選取B型帶輪的包角= ，再對V帶傳動中心距及強度進行確定和校核。工作情況系數(shù)由于減速器為載荷變動小機械，因此=1.1 ，=*=230580*1.1=253628=25.363，實際應選取V帶根數(shù)Z= ， =1.5（+）=900mm ， =2+（+）+=2753.1mm ， 由表13-2查閱得帶長修正系數(shù)=1.05 ， Z為V帶根數(shù)，由帶型及載荷參數(shù)驗算V帶

24、實際應選取條數(shù)，Z= ， =3.57 ， V帶條數(shù)應為整數(shù)，由校核得到的實際V帶條數(shù)與選取的V帶條數(shù)相同，Z=4 。 減速器主要零部件設計計算第7頁（共23頁）帶傳動參數(shù)選擇，驗算以校核都滿足設計要求的各項條件和要求，V帶傳動設計最終結果為，小帶輪直徑=200mm ，大帶輪直徑=400mm ， 采取普通B型V帶傳送，V帶條數(shù)為Z=4 條。5.減速器中主要零部件的設計計算5.1錐齒輪的參數(shù)設計及校核在分配行星減速器內部的二級傳動比時，錐齒輪系傳動比= 5 ，= =5 ，計算得到錐齒輪系大小齒輪的各分度圓錐角= ， = 故該錐齒輪傳動主動輪（小齒輪）錐齒輪分度圓錐角= ， 從動輪（大齒輪）錐齒輪分

25、度圓錐角= 1)齒數(shù) 減速器中每個齒輪的齒數(shù)應當是自然數(shù)，因此，作為齒數(shù)的設計變量應當在優(yōu)化過程中以正整數(shù)出現(xiàn)，并且和中心距、錐輪傳動的安裝條件和鄰接條件。圓錐齒輪不產(chǎn)生根切時的最小齒數(shù)=/為錐齒輪的當量最小齒數(shù)，= ，暫定錐齒輪選取標準齒輪，通用的分度圓壓力角一般= ，齒頂高系數(shù)=1 ，=17 =/=17/=18 ， 于是主動輪（小齒輪）的最小齒數(shù)應為18時才能保證不產(chǎn)生內根切現(xiàn)象的發(fā)生，以免對齒輪在工作中產(chǎn)生劇烈的磨損和表面強度的破壞。= ，=18 ， 齒輪選取應用的最小齒數(shù)應大于不產(chǎn)生內根切時的最小齒數(shù)，=18 ， 則選定小齒輪齒數(shù)=20 齒圓錐齒輪分錐角= ， 由= =5 ， 計算出從

26、動輪（大齒輪）齒數(shù)=100 齒圓NGW-S62-45二級行星減速器第7頁（共25頁）行星輪參數(shù)設計及校核第9頁（共23頁）第8頁（共23頁）錐齒輪分錐角= 2)模數(shù) 減速器各級傳動聽輪的模數(shù)友優(yōu)化過程中取值應當符合模數(shù)系列的規(guī)定由于本設計減速器要求的輸入轉矩較大，轉速較高，為了保證齒輪系能安全有效，并滿足工作時間及工作壽命的要求，則根據(jù)標準模數(shù)系列表優(yōu)先選擇第一系列模數(shù)的原則，根據(jù)錐齒輪總齒數(shù)考慮到齒輪的裝配難度，實體尺寸不宜過大，總齒數(shù)間的裝配問題，選取錐齒輪系模數(shù)=43)中心距 減速器各級傳動的中心距如果實現(xiàn)了標準化，將給制造和維護帶來很大方便。則在該模數(shù)選擇下，錐齒輪傳動的大齒直徑=40

27、0mm ， 小齒輪直徑=80mm 中心距=0.5（+） 齒寬=37mm否則，如任意取值的話，但是實際上這點好處會完全被制造與維護中將產(chǎn)生麻煩所抵消。通常情況下，外嚙合強度低于內嚙合強度，所以外嚙合角應大于內嚙合角。齒輪副嚙合角確定應以內外嚙合等強度為依據(jù)。齒輪材料選擇滿足本設計要求的材料及尺寸要求，20Cr號調質鋼在零件的制造中應用十分廣泛，便于材料的來源方便及實用性和便于維修互換，本設計中設計的初始要求。M=的錐齒輪系齒輪材料的選擇也決定使用20Cr號調質鋼。下面選取20Cr號調質鋼的各項參數(shù)對本設計的錐齒輪系的強度進行校核，以確定本設計的錐齒輪系的參數(shù)設計是否合理及滿足 載荷系數(shù)K=11.

28、2，本減速器為電動幾傳動，載荷均勻，故載荷系數(shù)取值=1.1 轉矩T=138.34 傳動比= =20查閱資料11-9 ，標準齒輪齒數(shù)Z=100 時， =2.2 =2.36 取=2.36= =70.1 1.15 校核實際模數(shù)選取計算得到1.15 時 模數(shù)選取即為合理數(shù)值，則設計初始選取的模數(shù)M=4 ， 略微偏大，最終改取錐齒輪大（?。X輪模數(shù)均取為模數(shù)M=3 ， 大齒輪齒數(shù)Z=100 ，小齒輪齒數(shù)Z=20的20Cr號調質鋼，齒輪表面接觸強度校核計算 = =16.87=205.2行星輪系的齒輪參數(shù)設計及校核周轉輪系的組成1)行星輪 企周轉輪系中作口轉和公轉運動、如同行星的起動一樣的齒輪稱為行星齒輪2

29、)轉臂 支承行星輪系并使其公轉的構件稱為轉臂(又稠；系桿、行星架)，用符號H表示3)中心輪 與行星輪相嚙合而其軸線義與主軸線相重合的齒輪稱中心輪，外齒中心輪用符號u或c表示。內齒中心輪用符號b或e表不。通常又將最小的外齒中心輪a稱為太陽輪而將固定不動的中心輪稱為支持輪(內齒輪) 4)基本構件 轉臂H繞其轉功的軸線構；為中軸線，凡是軸線與主軸線重合剛又承受外力矩的構件稱為基本構件，中心輪a、b和轉臂H。大多數(shù)周轉輪系都具有這這個基本構件本設計中二級行星減速傳動器中，NGW的傳動比分配為=9根據(jù)查閱資料顯示，行星齒輪系各輪齒數(shù)的設計選定方法，要滿足=9 太陽輪a，b由于嚙合轉向方向相反=9=1+=

30、9 =8（）a-b=（）g-bNGW-S62-45二級行星減速器第10頁（共23頁）=在常見的NGW型高速行星傳動中內齒輪通常采用人字內齒輪，即由兩個對稱的斜齒輪組成，兩個內齒輪通過外因上的三聯(lián)齒輪套a相結合，再通過二聯(lián)齒輪套b將三聯(lián)齒輪套與機體或傳動軸相聯(lián)接。 行星傳動中的齒輪，除計算輪齒的承載能力外，尚須進行結構設計和輪緣的強度與剛度計算。 齒輪的結構設計受輪系類型、傳動比大小、載荷特點、總體結構和尺寸的影響t特別是載荷方式在很大程度上決定了齒輪的結構形式。反過來，齒輪的結構、尺寸、支承方式、強度和剛度又嚴重地影響行星傳動的尺寸、承載能力、使用壽命和工藝性。因此，對合理設計特定場合下齒輪的

31、結構，以及對輪緣進行有一定可靠程度的強度和剛度計算應給予足夠曲重視。當太陽輪不浮動時可以簡文在機體和行星架上，或懸臂文承在機體上。根據(jù)齒輪的大小，可以做成齒輪軸，可做成中空齒輪，用鍵或花鍵裝在軸上。3z類傳動中的太陽輪本身支持在機體和內齒中心輪的輸出軸上，同時它又是行星架的支承，常做成比較細長的齒輪軸。由于行星傳動中往往有三個以上的行星輪對稱朽置，太陽輪橫向力在有均載的措施的情況下基本是平衡的，即是v=1。所以太陽輪軸之間不存在彎曲強度問題。用齒形聯(lián)軸器浮動的太陽輪，可以是一端帶浮動的外齒輪；當太陽輪直徑較大時，可做成帶浮動的內齒輪節(jié)圓L的圓周力。徑向力和對彎曲中心的力矩。內側作用有浮動聯(lián)接(

32、齒廓)嚙合上的分和載荷：切向力矩、徑向力矩和人對彎曲中心的力矩。在這些載荷作用下，對直齒輪面言，產(chǎn)生平面變形。根據(jù)齒輪嚙合與浮動聯(lián)接嚙合的轉矩平衡并設1，浮動嚙合處的載荷均勻分布，封閉圓環(huán)任意橫截面上的力因素為彎矩、軸向力。根據(jù)計算，得到輪數(shù)和太陽輪的幾何參數(shù)。（）a-b=（）g-b 滿足傳動嚙合角比例關系 =太陽輪和內齒圈的齒數(shù)關系及幾何參數(shù)保持一定的嚙合角比例關系。E=行星輪的參數(shù)設計及校核第11頁（共23頁）表1 基本齒廓齒輪的值故當和同時為奇數(shù)或者偶數(shù)時，才能得到整數(shù)齒數(shù)，同時由于=8 條件下 ， 因此， ，必定同時為偶數(shù)齒，本設計的行星輪齒數(shù)才能保證實用性質才能為整數(shù)齒數(shù)并且，行星輪

33、系裝配相對普通輪系要復雜，因此必須滿足一定的裝配條件 E= 必須唯一整數(shù)，才能滿足裝配條件 在查閱資料的設計案例中，行星輪數(shù)目一般取為=3 ， 如果不浮動小行星輪和行星架的軸不受外載荷(原動機或工作機械傳給的徑向和軸向載荷)當行星輪數(shù)2時，較為合理，并且從整個輪系結構的穩(wěn)定性和安裝設計尺寸等方面考慮，三角形是較為穩(wěn)定的結構，且行星輪數(shù)2 ，而且行星輪數(shù)目較為合適，不會無故增大減速器的實體體積，對材料的使用和空間的使用都十分的合理。故而，在此設計中取行星輪數(shù)=3并且行星輪系的裝配條件E=3 必定為整數(shù)，行星輪數(shù)目的選擇也能滿足裝配條件的要求。因此，本設計行星輪數(shù)目的選擇是精確合理的。計算確定各太

34、陽輪和行星輪的齒數(shù)及模數(shù)，便可以完成行星齒輪系的計算及強度剛度校核，選擇參數(shù)合理的齒輪進行應用。鑒于上述錐齒輪系，模數(shù)，齒數(shù)的選取計算，行星輪系的輸送扭矩相對較大，故暫定行星輪系的模數(shù)=4 齒數(shù)選擇為保證行星輪系各齒輪間不發(fā)生根切現(xiàn)象，必須保證小齒輪（主動NGW-S62-45二級行星減速器第12頁（共23頁）輪）的最小齒數(shù)=17 ， 齒數(shù)必須大于最小齒數(shù)=17 ，行星輪系各齒輪的齒數(shù)根據(jù)傳動比關系，由小齒輪齒數(shù)推算而來。由于本設計的行星輪系傳動比 = 9 ，=8 ， ，表2 內齒數(shù)和內齒圈的齒數(shù)關系內齒圈齒數(shù)3240506380100125160插齒刀齒數(shù)12-2214-2519-3424-4

35、025-5034-5040-8050-100如按照某些行星輪系的設計方案，采取變位齒輪作為本行星輪系的傳動齒輪時，如上表顯示需根據(jù)齒輪變位系數(shù)的確定來校核齒輪，我們暫設定本設計的變位齒輪的變位系數(shù)=0 時來對齒輪系進行設計計算： 保證齒輪系不產(chǎn)生根切，取小齒輪齒數(shù)=18=17 =則根據(jù)傳動比關系，得到行星輪系行星輪齒數(shù)=3.5=63 =內齒輪齒數(shù)=8=144 =圖2 齒輪轉矩及受力簡圖行星輪與內齒輪不發(fā)生齒頂干涉的約束條件為： 即 將上述結果數(shù)據(jù)代入得到計算結果，滿足不發(fā)生干涉的約束條件行星輪參數(shù)設計及校核第13頁（共23頁）根據(jù)行星輪系法平面受應力分析：輸入軸轉矩(Nmm)；電動機功率(kw

36、)；行星架(即偏心軸)轉速； 可沿x方向與y方向進行分解的分力(N)。=21719.38N ， =643.27 Nmm ， =60 ， =3.5 =不同情況下各精度等級齒輪的節(jié)圓線速度限定值參見表61。對于較高精度等級的齒輪采用適宜的齒廓修緣可以提高許用節(jié)圓線速度約40左右。目前重載行星齒輪傳動的節(jié)困線速度一般不超過25ms左右。這只的節(jié)圓線速度指行星輪的自轉線速度。齒輪精度的選擇 在大多數(shù)的應用場合下、行星傳動的體積、重量、平穩(wěn)性等指標都能滿足較為嚴格的要求。但這些要求更加苛刻或迫切需要時應適當提高齒輪的精度。在齒輪精度為48級范圍內，精度等級每提高一“級大致可使承載能力提高10左右或體積，

37、重量減少8一10。鑒于本設計前面的錐齒輪選用20Cr號調質鋼作為齒輪材料,在此也選用40CrMnTi鋼調質作為齒輪材料行星輪系強度計算及校核強度計算式漸開線少齒差行星齒輪傳動為內嚙合傳動，又采用正角度變位，其齒面接觸強度得到較大的提高，與此剛度齒根彎曲強度也提高。一般其齒向接觸強度安全程度遠高于齒根彎曲強度格度電動機傳動,載荷分配均勻,載荷波動小,因此載荷系數(shù)1-1.2 取1.1轉矩=643.27齒形系數(shù)=3.0 齒數(shù) =18 模數(shù)=4 齒寬=16.3mmNGW-S62-45二級行星減速器第14頁（共23頁）選取標準無變位斜齒齒輪目前同內外各種系列行星減速器中各齒輪的精度等級范圍為：外齒輪(包

38、括太陽輪行星輪等普通采用硬齒而)：47級；內齒圈(普遍采用調質處理，個別情況采用表而硬化處理)；68級內部齒輪聯(lián)接中的齒輪件：78級(個別情況更高)。上述精度范圍中較高精度用于速度較高或能力指標要求較高的場1典型精度等級：太陽輪、行星輪：6級；內齒圈；7級；其他內部齒輪：8級。典型精度情況下允許使用的最大節(jié)圓線速度大致為1520ms。常用齒輪加工機床所能實現(xiàn)的齒輪加工精度為：臥式滾齒機：68(較高精度需要刀具等配套)；立式滾齒機：78級；磨公機；5一7級；插齒機68級(較高精度需要采取措施)，精密齒輪機床可以比普通齒輪機床提高加工精度12級 40CrMnTi調質鋼表面淬火后起彎曲強度均值=40

39、 因此彎曲強度校核是在安全限度范圍以內表3 主要零件的常用材料和參數(shù)零件名稱材料熱處理硬度說明行星輪內齒圈等45，45Cr，35CrMo，40MoB調質處理300HBS個別采用QT500-7等45，40Cr，42CrMo表面淬火35-50HRC20Cr，20CrMnTi，20CrMnMo滲碳淬火58-62HRC銷軸銷軸套浮動盤GCr15淬火銷軸套56-62HRC銷軸40-55HRC銷軸,浮動盤60-64HRC45，40Cr表面淬火20CrMnMoVBA滲碳淬火行星輪的參數(shù)設計及校核第15頁（共23頁）表3 主要零件的常用材料和參數(shù)滑塊40Cr淬火48-55HRC鑄后消除應力處理青銅，球墨鑄鐵，

40、酚醛甲布膠木輸入軸輸出軸45，40Cr，35CrMo調質處理300HBS殼體HT200， QT400-15=3.5齒寬=6.3mm齒形系數(shù)=3.0轉矩=643.27中心距=324mm查閱資料顯示上述40CrMnTi調質鋼表面淬火后材料表面接觸強度=100-300表4 常用材料的值和C值軸的材料Q235，203540CrMnTi40Cr，35SiMn/C12-20160-13520-30135-11835-40118-10740-52107-98因此接觸強度的校核計算和是在安全限度的范圍之內安全系數(shù)=1.1-1.3 , 選取安全系數(shù) , 仍在安全系數(shù)限定范圍之內,因此表面接觸強度的安全性是合格的

41、.經(jīng)過彎曲強度,接觸強度各方面的校核都是在安全和合理的范圍之內.因此,本設計方案的材料選取校核是安全合理的.中心距=324mm 行星輪系輸出軸轉速=6.67NGW-S62-45二級行星減速器第16頁（共23頁）低速軸的圓周速度V=*=0.2262對低速軸的圓周速度計算，保證在輸入軸輸入轉速=1500，公稱傳動比=45時，NGW-S62型的低速軸轉速要求之內=455.3傳動軸承的設計與校核輸出軸轉矩 =5500表5 常用軸材料參數(shù)材料及熱處理毛坯直徑Mm硬度HBS強度極限屈服極限彎曲疲勞極限應用說明 45正火100170-217600300275用于較重要的軸，應用最為廣泛45調質200217-

42、25565036030040CrMnTi調質251000800500用于載荷較大，而無很內大沖擊的重要軸行星齒輪系軸轉矩 = 643.27錐齒輪系軸轉矩=138.34本設計的減速器工作要求為每工作300日，每日工作24小時本次設計中減速器中軸承主要傳遞轉矩，彎矩承載載荷相比較小，因此，主要對其轉矩的抗扭強度進行校核計算，選取合適的軸承直徑載荷不均衡系數(shù)低速級采用太陽輪浮動的均載機構，取115。軸圓軸截面強度條件為 抗扭截面系數(shù)傳動軸的設計及校核第17頁（共23頁）軸承轉速：表6 齒間載荷分布系數(shù)輸出軸轉速=1500行星齒輪系軸轉速=300錐齒輪系軸轉速=6.67輸出軸轉矩 =5500行星齒輪系

43、軸轉矩 = 643.27錐齒輪系軸轉矩=138.34傳動功率=（35-40）軸材料和承載情況確定系數(shù)C=118-107本設計系統(tǒng)由電動機傳動，載荷分布均勻，變動較小，因此取C=107NGW-S62-45二級行星減速器第18頁（共23頁）首先為了簡化計算，有估算公式表7 NGW減速器的行星輪轉速表為同級齒輪中心距最終，通過將各項參數(shù)代入計算式計算，得到各軸在選用C45號調質鋼情況下的最小許用直徑=74.54mm=58.19mm=43.64mm為保證軸承的更高的安全性，則采取安全系數(shù)=1.1來保證和加強軸的各項參數(shù)，更好的保證軸的各項性能。得到最終的軸許用直徑=1.1*=82mm=1.1*=64m

44、m=1.1*=48mm5.4行星架的選擇行星架的選擇第19頁（共23頁）如果不浮動小心輪和行星架的袖不受外載荷(原動機或工作機械傳給的徑向和軸向載荷)當行星輪數(shù)小2時，軸承通常是按軸的直徑選擇輕型或特輕型的隊L1球軸承。如果軸承受外載荷，則應以載荷大小和性質通過計算確定軸承型號。在高速傳動中必須校核軸承極限轉速，當該動軸承不能滿足耍求時，可采用滑動軸承。浮動的中心輪和行星架本身不加支承，但通過浮動聯(lián)軸器與其相聯(lián)結的輸入袖或輸出軸上的支點也應按上述原則選擇適合的軸承。旋轉的不浮動基本構件的軸向定位是依靠軸承來實現(xiàn)的，而浮動的基本構件本身的軸向定位可通過齒式聯(lián)軸器的彈性擋團來實現(xiàn)，也可采用球面頂塊

45、、滾動軸承(最好是球面調心軸承)來進行軸向定位，這種方法有助于浮動的靈敏性。軸向定位間隙與本章第一節(jié)中確定聯(lián)軸器軸向定位的間隙值相同。表8 NGW減速器尺寸控制表行星架的設計及行星輪的支承，在行星傳動機構中，行星輪上的支承所受負荷最大。在一般用途的低速傳動和航空機械的傳動中采用滾動軸承作為行星輪的支承。在高速傳動中滾動軸承往往不能滿足使用壽命的要求，所以要采用滑動物承來支承行星輪。 常見的采用滾動軸承的行星輪支點結構。為了減小傳動裝置的軸向尺寸，軸承直接裝入行星輪孔小，但由于軸承外因旋轉，其Y6用壽命要有所降低(球面軸承除外)。對于且齒的NGW型傳動，行里輪中也可裝一個滾動軸承，但該軸承必須是

46、內外國之間不能相對抽向移動的，如向心球軸承，球調心球軸承和球面調心滾子軸承等。對于行星輪為斜齒輪和雙聯(lián)齒輪的情況。允許裝一個滾動軸承，因為行星NGW-S62-45二級行星減速器第20頁（共23頁）輪受有嚙合力產(chǎn)生的傾翻力矩的作用。行星架厚度 ， 為齒輪寬度；行星架外徑 ， 為中心距；為行星輪分度圓直徑 為了減少由制造誤差和變形引起的沿齒長載荷分布不均勻，行星輪內裝一個球面調心軸承是很有利的，似應注意，此時傳動中的浮動構件只能有一個，并要計算機構自由度，不能有多余自出度存在。 一般情況下，行星輪內可裝兩個滾動軸承G為了避免軸承在載荷作用下，由于初始徑向游隙和配合直徑的不同而產(chǎn)生行星輪傾斜，預先對

47、軸承進行挑選配對是有必要的。還可將軸承之間的距離LL加大、以減小這種傾斜。為了使行星輪和軸承之間抽向定位，采用矩形截面的彈性擋圈是最恰當?shù)?。它避免了在行星輪扎內設置：工藝性不好的臺階(擋肩)。調節(jié)環(huán)用子補償袖向尺寸誤差。為增強彈性擋圈抵抗在載荷作用下軸承外因歪斜的能力，可在擋圈與軸承外因之間加一個倒角。 當行星輪直徑較小，裝入普通標準軸承不能滿足承載能力要求時，可采用專用的軸承，去掉兩個或一個座圈的滾子軸承和滾針軸承的結構。在這種情況下軸外表血和行旱輪內孔可直接作為軸承的滾道(滾道需精磨)。用于這種結構的軸和齒輪常采用合金滲碳鋼來制造，以保證硬度為6I一65HRC。行星架的合理結構應該是重量輕

48、、剛性好、便于加工和裝配。其常見結構型式有雙壁整體式、雙壁分開式和單壁式三種。雙壁整體式行星架的剛性更為優(yōu)秀，因此，使用的就更加廣泛，我們在次也采取這種行星架。將該動軸承裝在行星架上的方法可以解決因軸承徑向尺寸大、行星輪體內無法容納的困難，這時為了裝配的可能性，行星架往往要作成分開式的這種結構的軸承之間距離較大，由軸承徑向游隙不同而引起的行星輪的傾斜將減小。這種支承方式的缺點是結構復雜、軸向尺寸大。行星輪的支承若采用兩個可以抽向調整的軸承則其工作性能取決于軸向調整的準確性。對斜齒輪和雙聯(lián)行星輪的來說，因為有傾翻力矩的作用，軸向調整的可能性尤為重要。為簡化裝配時的調整工作，無特殊需要時，一般應盡

49、量采用不需要鈾向調整的軸承，如短圓桿滾子軸承針軸承等。行星架的變形計算與校核，過程較為繁瑣，且在本設計中，應力及載荷適中，無過大載荷及局部應力。因此，在此忽略對行星架變形情況的考慮，選用雙臂整體式行星架結構，其工作尺寸參見上述設計的齒輪及軸的實體尺寸設計。5.5減速器的潤滑方式選擇減速器潤滑的目的在于減少傳動件接觸表面的摩擦、摩擦時起冷卻散熱作用。圓周速度（12-15）的齒輪減速器廣泛采用浸油潤滑。為了限少齒輪運動的阻力和溫兒浸入油中的齒輪深度以12齒高為宜。速度高的還匝餞些，但至少加10mm ；速度低的（0.5-0.8）允許浸入深些。減速影油池的容積平均可按1kw約需0.35-0.7L潤滑油

50、計算。同時應保證齒輪頂圓離箱底不小于30一50mm，以免大淺時，激起沉降在箱滴的的油泥，蝸桿圓周速度在10以下的蝸桿減速器也可以采用浸油潤滑。當蝸桿在左下時，油面高度應低于蝸桿底部螺紋的根部。并且不應超過蝸桿軸上波動軸承的最低滾珠中結果分析第21頁（共23頁）心，以免增加功率損失。齒輪減速器的潤滑油粘度，一般是根據(jù)齒輪圓用速度高低來選擇的。其使用可信可參考各章中的潤滑油薦用值。 油浴潤滑不如噴油潤滑條件死所以選用油的粘度要稍大些。油的飛濺、齒輪的攪拌及噴油潤滑，都會使油與空氣的接觸機會增加氧化性能好的油浪。在大氣中水分多(在停止工作時還有冷凝水)或工作環(huán)境湘濕等場合的使油液易乳化，因此有抗乳化

51、性能。 因輪齒齒面接觸應力大，而且有滑動故要求油膜應毛足夠的強度(水糊E力)。此外，為保證正常潤滑性能，在油泊中添加適量的添加劑，如極壓劑、防氧化劑、防銹劑等。在使用對應充分考意齒輪的材質和其它一些要求。鑒于以上潤滑條件的選擇要求，本設計中的潤滑系統(tǒng)采取，油浴式的潤滑形式，油液采取普通潤滑常用普通油掖即可滿足本設計的潤滑要求。6.結果分析符號太陽輪b行星輪g太陽輪模數(shù) 4齒數(shù)1863144分度圓直徑72252576壓力角 齒厚 6.3傳動比3.52.28齒頂高 8.62齒根高 10.14齒輪系的精度范圍確定保證為6級精度，齒型為直齒，40CrMnTi軸選用C45調質鋼各軸直徑分別為=1.1*=

52、82mm ， =1.1*=64mm ， =1.1*=48mm采取雙臂整體式行星架結構行星架厚度 ， 為齒輪寬度；行星架外徑 ，材料為鑄鋼經(jīng)過對各部件的尺寸進行核算，能夠十分合理有效的滿安裝配合條件，本設計的結果是合理，合適的，在今后的設計中可以起到一定的借鑒。但是，本設計中還是有很多不足之處。例如：只對某些重要零件的表面精度做出了設計選擇，而且，本次設計基本是基于前人的設計基礎做出的選擇和發(fā)展，在創(chuàng)新和自主發(fā)展方面還有很大的不足，而且由于是第一次獨立自主的設計，設計過程中可能存在一些錯誤也是難免的，希望在今后能有所改進。NGW-S62-45二級行星減速器第22頁（共23頁）參考文獻1.機械工程

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