《行星齒輪傳動設(shè)計計算案例綜述》4700字

行星齒輪傳動設(shè)計計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u5918行星齒輪傳動設(shè)計計算案例綜述 1301861．動力 1263471．1．驅(qū)動裝置的選用 1102841．2．轉(zhuǎn)速計算和傳動比值計算 1128792．傳動方式的選用 2189773．傳動比值的確定 216428一、二級傳動比值: 21．動力1．1．驅(qū)動裝置的選用 在動力裝置方面，采用Y90L-6電機(jī)作為牽引驅(qū)動動力裝置，電機(jī)規(guī)格如下：表2-1Y90L-6電機(jī)規(guī)格參數(shù)表名稱功率/kw電壓負(fù)載阻抗比正常轉(zhuǎn)矩（Nm）最大轉(zhuǎn)矩（Nm）最大轉(zhuǎn)速Y90L-6電機(jī)1.0380N/A2.32.5900r/min圖2-1Y90L-6電機(jī)比例及其二維圖安裝尺寸及外形尺寸見下表：表2-2Y90L-6電機(jī)安裝尺寸表名稱機(jī)座底腳孔中心徑向距機(jī)座底腳孔中心軸向距轉(zhuǎn)軸軸伸直徑Y(jié)90L-6145340251．2．轉(zhuǎn)速計算和傳動比值計算代入數(shù)值于公式中，總體傳動比值為：I=900/20=45，最大轉(zhuǎn)速為：n=20r/min。2．傳動方式的選用 當(dāng)計算出總的傳動比值為45,轉(zhuǎn)速最大為20r/min則可以推導(dǎo)得負(fù)載傳動比的值為368.732nm,在整體的傳動比和負(fù)載傳動比都較低的情況下可以使用只需兩級齒輪的齒輪箱。3．傳動比值的確定如果一個齒輪傳動系統(tǒng)中傳動分為了多個級別，則根據(jù)機(jī)械原理，對于傳動系統(tǒng)中強(qiáng)度不同的各級別齒輪傳動、傳動尺寸不等的齒輪傳動比進(jìn)行分配時,高速行星級齒輪傳動百分比原則可以直接取大些,低速級齒輪傳動百分比原則可以取一個相對較小的數(shù)值。 一、二級傳動比值:i1=7.6i2=6.0 3．1．行星齒輪——一級傳動齒輪齒輪相關(guān)參數(shù)計算行星齒輪額定輸入轉(zhuǎn)速為960r/min時取nw=3，，取。實(shí)際工作中的傳動比值，此時的傳動齒輪中心線距離、齒輪模數(shù)要根據(jù)實(shí)際的接觸情況計算：工作時額定轉(zhuǎn)矩Nm假定受載不勻系數(shù)；二者的傳動結(jié)構(gòu)里，太陽外齒輪的整體轉(zhuǎn)矩為：Nm可以看到，負(fù)載情況一般系數(shù)而齒輪的模數(shù)比值為：是此傳動中最合適的太陽輪材料，而行星輪最佳材料應(yīng)為，齒輪表面剛度值為，可以得到，內(nèi)齒輪的最佳材料為，，硬度為。齒輪軸向長度相對值求得齒輪圓心距離毫米推算可得毫米設(shè)齒輪模數(shù)m為2 求得齒輪無變位時圓心距離毫米考慮到一個太陽輪的運(yùn)動齒數(shù)通常低于17,為了盡量避免此時可能出現(xiàn)齒根漸開線被切除,應(yīng)當(dāng)把軸心距長度增幅大兩毫米，即49毫米,再重新進(jìn)行計算它的徑向變位運(yùn)動系數(shù)。行星傳動齒輪變位數(shù)據(jù)確定兩級行星傳動結(jié)構(gòu)中的齒輪數(shù)據(jù)使用角變位的傳動方式；使用高變位的傳動方式。根據(jù)齒輪設(shè)計手冊的上頁和卷表2.2-9所示的圖來精確計算具體間距 如下兩個圖表：表3-1第一級行星傳動齒輪計算結(jié)果匯總符號專業(yè)名稱取值標(biāo)準(zhǔn)最終數(shù)值三齒輪的分度圓基準(zhǔn)直徑，模數(shù)由基準(zhǔn)得分度圓壓力角由基準(zhǔn)得分度圓柱螺旋角齒頂高系數(shù)由基準(zhǔn)得齒頂高變動系數(shù)a-c：b-c：主軸齒輪嚙合角a-c：c-b：中心嚙合角20度齒頂圓直徑齒根高輪軸徑向的間隙系數(shù)由基準(zhǔn)得齒輪頂部高度兩級中心變位系數(shù)兩級行星變位系數(shù)c-b傳動使用高變位，故=0c-b：=0齒輪底部圓直徑變位系數(shù)的分配由及關(guān)系，=0，求得由齒輪模數(shù)比，再依照分配公式可以得=0.566，=1.141-0.566=0.575，未變位時齒輪的中心距離實(shí)際傳動中心距選用二者之間高的3）工作時齒輪表面相關(guān)強(qiáng)度數(shù)據(jù)的校核計算a-c傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因?yàn)楣潭◤?qiáng)度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進(jìn)行。表示齒面在軸架外做周期旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時的加速度。EQm/s兩齒輪嚙合時強(qiáng)度關(guān)系：公式中各符號的意義：：指材料抗形變值，對照表[1]可取=179.6：指兩角度相互連接接觸、受到應(yīng)力的強(qiáng)度來計算其重合程度比值，對照表[1]可取=0.849：齒廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可取=2.44；指安全過載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可取=1.074：指輪齒接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選取=1.348；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將所有數(shù)值代入公式可求出齒輪的安全接觸應(yīng)力為（3-2）：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，取：齒輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻?qiáng)度系數(shù)，對照表[1]，取=1.000將所有數(shù)值代入公式可求出MPa安全接觸強(qiáng)度的條件為<，符合要求由以上數(shù)據(jù)可以求得安全系數(shù)為（3-3）a-c傳動齒輪組彎曲數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式（3-4）：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]取=0.87：多級齒輪比值，對照表[1]取=3.90：齒輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]取=1.027：齒輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]取=1.215：齒根抗彎應(yīng)力最終值將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 安全范圍內(nèi)可承受應(yīng)力（3-5） ：齒輪材料彎曲疲勞強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)（3-6）c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因?yàn)楣潭◤?qiáng)度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進(jìn)行。（3-1）公式中各符合得意義為：：指材料抗形變值，對照表[1]可取=179.6：指兩角度相互連接接觸、受到應(yīng)力的強(qiáng)度來計算其重合程度比值，對照表[1]可取=0.849：齒廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可取=2.44；指安全過載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可取=1.074：指輪齒接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選取=1.348；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，取：齒輪齒間接觸載荷 將所有數(shù)值代入公式可求出許用接觸應(yīng)力（3-2）：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻?qiáng)度系數(shù)，對照表[1]，取=1.000將所有數(shù)值代入公式可求出MPa可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)（3-3）c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式（3-4）：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]?。憾嗉夶X輪比值，對照表[1]?。糊X輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]取：齒輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X根抗彎應(yīng)力最終值 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 齒輪的安全彎曲應(yīng)力為（3-5） ：齒輪材料彎曲疲勞強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可以求得MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式可以推導(dǎo)出安全系數(shù)（3-6）3．2．行星齒輪——二級傳動齒輪1）齒輪相關(guān)參數(shù)計算行星齒輪數(shù)目由[1]表17．2—1得，額定輸入轉(zhuǎn)速為119.64r/min時取nw=3，，取。實(shí)際工作中的傳動比值，此時的傳動齒輪中心線距離、齒輪模數(shù)要根據(jù)實(shí)際的接觸情況計算：工作時額定轉(zhuǎn)矩Nm假定受載不勻系數(shù)；二者的傳動結(jié)構(gòu)里，太陽外齒輪的整體轉(zhuǎn)矩為；Nm在[1]表格的可以看到，負(fù)載情況一般系數(shù)得而齒輪的模數(shù)比值為是此傳動中最合適的太陽輪材料，而行星輪最佳材料應(yīng)為，齒輪表面剛度值為，由表[1]中可以得到，內(nèi)齒輪的最佳材料為，，硬度為。齒輪軸向長度相對值求得齒輪圓心距離mm推算可得mm設(shè)齒輪模數(shù)m為2 求得齒輪無變位時圓心距離mm為了盡量避免此時可能出現(xiàn)齒根漸開線被切除,應(yīng)當(dāng)把軸心距長度增幅大為58毫米,再重新進(jìn)行計算它的徑向變位運(yùn)動系數(shù)，計算參數(shù)請參閱下表：表3-2第二級行星傳動齒輪計算結(jié)果匯總符號專業(yè)名稱取值標(biāo)準(zhǔn)最終數(shù)值三齒輪的分度圓基準(zhǔn)直徑，模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值2mm分度圓壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值分度圓柱螺旋角齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值齒頂高變動系數(shù)a-c：b-c：主軸齒輪嚙合角c-b傳動中心距無改動，故嚙合角為20度a-c：c-b：傳動嚙合角為20度齒頂圓直徑齒根高輪軸徑向的間隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值齒輪頂部高度兩級中心變位系數(shù)兩級行星變位系數(shù)c-b傳動使用高變位，所以=0c-b：=0齒輪底部圓直徑變位系數(shù)的分配由傳動的基本規(guī)范，按[4]齒輪手冊圖2.2-9分配得及。依關(guān)系=0，得到根據(jù)齒數(shù)比，按[4]齒輪手冊圖2.2-9分配得=0.563，=1.121-0.566=0.558，0.558未變位時齒輪的中心距離3）工作時齒輪表面相關(guān)強(qiáng)度數(shù)據(jù)的校核計算①a-c傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因?yàn)楣潭◤?qiáng)度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進(jìn)行。表示齒面在軸架外做周期旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時的加速度EQm/s兩齒輪嚙合時強(qiáng)度關(guān)系：公式中各符號的意義：：指材料抗形變值，對照表[1]可?。褐竷山嵌认嗷ミB接接觸、受到應(yīng)力的強(qiáng)度來計算其重合程度比值，對照表[1]可?。糊X廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可取；指安全過載率，對照表[1]可得：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可?。褐篙嘄X接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選??；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將這些數(shù)據(jù)全部代入齒面接觸應(yīng)力的計算公式可推出MPa齒輪的安全接觸應(yīng)力：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻?qiáng)度系數(shù)，對照表[1]，取=1.000將各數(shù)值代入式（3-2）中，得MPa安全接觸強(qiáng)度的條件為<，符合要求由以上數(shù)據(jù)可以求得安全系數(shù)為a-c傳動齒輪組彎曲數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]?。憾嗉夶X輪比值，對照表[1]取：齒輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]取：齒根抗彎應(yīng)力最終值 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 安全范圍內(nèi)可承受應(yīng)力 ：齒輪材料彎曲疲勞強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因?yàn)楣潭◤?qiáng)度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進(jìn)行。公式中各符合得意義為：：指材料抗形變值，對照表[1]可?。褐竷山嵌认嗷ミB接接觸、受到應(yīng)力的強(qiáng)度來計算其重合程度比值，對照表[1]可?。糊X廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可?。恢赴踩^載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可?。褐篙嘄X接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選??；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將這些數(shù)據(jù)全部代入齒面接觸應(yīng)力的計算公式得MPa許用接觸應(yīng)力：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，取：嚙合面強(qiáng)度系數(shù)，對照表[1]，取=1.000將各數(shù)值代入式（3-2）中，得MPa可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]取：多級齒輪比值，對照表[1]?。糊X輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X根抗彎應(yīng)力最終值 將各數(shù)值代入（3-4）中，得MPa 齒輪的安全彎曲應(yīng)力為