少齿差行星齿轮减速器计算说明书一

设计计算说明书

在少齿差内啮合传动中，由于内齿轮和外齿轮的齿数差少，在切削和装配时会产生种种干涉，以致造成产品的报废。因此，在设计减速器内齿轮副参数的时候，需要对一些参数进行合理的限制，以保证内啮合传动的强度和正确的啮合。同时要对一些主要零件进行强度校核计算。

2.1 减速器结构型式的确定

选用卧式电机直接驱动，因传动比i总＝153.53，传动i＝153.53>100时，少齿差行星齿轮减速器有两种设计方案可供选择。第一种是采用二级或多级的N型少齿差行星齿轮减速器；第二种是采用内齿轮输出的NN型少齿差行星齿轮减速器。

以下分别阐述其特点：

图2-1

图2-1为典型二级N型少齿差齿轮减速器的传动原理简图，传动原理如下： 当电动机带动偏心轴H转动时，由于内齿轮K与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮做行星运动；又由于行星轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星轮绕偏心轴的中心所做的运动为反向低速运动。利用输出机构V将行星轮的自转运

动传递给输出轴，达到减速目的。减速后的动力通过输出轴传递给中心轮1，而行星轮2绕中心轮1和3做行星反向低速运动，从而达到第二次减速。

此类减速器的优点是：2K-H(负号机构)这种传动机构制造方便、轴向尺寸小， K-H-V型的机构效率较高，承载能力大，两者串联可实现大的传动比。

缺点是：因转速很高，行星轮将产生很大的离心力作用于轴承上，此机构设计计算复杂，销孔精度要求高，制造成本高，转臂轴承载荷大。

图1-3为典型的内齿轮输出的NN型少齿差行星齿轮减速器，这种结构的减速器优点是：内齿轮输出的N型少齿差行星减速器的结构简单，用齿轮传力，无需加工精度较高的传输机构；零件少，容易制造，成本低于上种型式；可实现很大或极大的传动比。

缺点是：传动比越大则效率也越低，为了减少振动需添加配重。 基于经济性方面因素考虑，采用第二种方案作为本次课题的设计方案。

2.2 确定齿数差和齿轮的齿数

由《渐开线少齿差行星传动》表4-17可知，如齿数差增大，减速器的径向尺寸虽增大一些，但转臂轴承上的载荷可降低很多；并且由于齿轮直径的增大，从而可使轴承的寿命得到显著提高；此外，对减速器的效率、散热条件等也有了一定的改善。因减速器传递的功率不大，决定采用三齿差。

齿数差 ： Zd＝Z2?Z1?Z4?Z3＝3

Z1,Z3分别为双联行星齿轮的齿数；Z2,Z4分别为内齿轮的齿数。

错齿差 ： Zc?Z1?Z3 ，取Zc＝3～10，在这取值为5； 可按《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》公式（13-6-2）计算，即 Z2? ?1?Z21d?Zc?(Zd?Zc)?4ZdZc(1?i总)22?

?3?5?（3?5）?4?3?5?（1?153.53）? 2 ?51.999 圆整得 Z2＝52

通过Z2可计算其余的齿数分别为：Z1?49, Z3?44, Z4?47 。 由《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》第13-436页传动比 公式验算，即

i总＝Z1Z4Z1Z4?Z2Z3?(Z3?Zd（)Z3?Zc）ZdZc

把计算的数据代入上式进行验算得

i总＝‘49?4749?47?52?44＝153.533333

与要求的总传动比相近。

所以本减速器的齿轮齿数为：

Z1?49, Z2＝52， Z3?44, Z4?47

2.3 模数的确定和内齿轮副的几何计算

2.3.1 变位系数的选择和齿顶高系数的确定

由《渐开线少齿差行星传动》表4-16初选啮合角?'=30°。参照《渐开线少齿差行星传动》表VI-3选外齿轮变位系数分别为x1=1.0,x3?1.0，内齿轮变位系数分别为x2?1.163，x4?1.158。

压力角 ??20° 齿顶高系数 ha?0.75 2.3.2 确定模数

(1). 输出轴转数 n4 =

1500153.53?9.77rad/min*

(2). 行星轮相对转臂H的转速n3H n3H?n3?nH?Z4Z3(9.77?1500)??1591.84r/min

(3). 根据《渐开线少齿差行星传动》式（8-17）行星轮上的转矩公式

T1?T3?9550PZ3n4Z4??B

''?0.995,则 设输入轴上滚动轴承的效率?B T1?T3?95500.75?441500?47 ?682.886 N.m

?0.995

(4). 选择齿轮材料确定许用齿根弯曲应力

行星轮选用40Cr钢调质, HV?232～235,由《渐开线少齿差行星传动》图8-18中查得齿轮的平均弯曲极限应力?Flim1?220 MPa。

内齿轮选用40Cr钢调质，HV?232～235，由《渐开线少齿差行星传动》图8-18中查得齿轮的平均弯曲极限应力?Flim2?220 MPa。

初步计算时，取模数m≤5mm，由《渐开线少齿差行星传动》图8-21中查

得尺寸系数Yx=1，并取Yn=1，则许用齿根弯曲应力?FP为 行星轮?FP1??Flim1YxYn?220 MPa 内齿轮?FP2??Flim2YxYn?220 MPa

(5). 齿形系数

行星轮的齿形系数由《渐开线少齿差行星传动》图8-11中查得YF1?1.64。 内齿轮的齿形系数由《渐开线少齿差行星传动》表8-1中查得YF2?1.78。 (6). 使用系数KA和动载系数KV动》表8-2中查得KA?1.00。

动载系数KV在试算中，初步假设圆周速度v?10m/s,并取齿轮的传动平稳性精度为8级，由《渐开线少齿差行星传动》图8-15中查得KV?1.1。

(7). 计算模数

因

YF1

使用系数KA因原动机是电动机，从动机工作平稳按《渐开线少齿差行星传

?FP1?1.64220?7.45?10?3?YF2?FP2?8.09?10?3

把内齿轮的齿形系数YF2和许用齿根弯曲应力?FP2的值代入并取齿宽系数

?d?

0.2，按《渐开线少齿差行星传动》公式（8-26）计算，即

T1?YF2?KA?Kv m≥3?d?Z2??FP22

?3682886?1.78?1?1.10.2?52?2202

=2.33mm

增大齿轮的模数，此方法使行星轮的直径增大，因此可以选用较大尺寸的轴承，并使转臂轴承上的载荷减小，因此能使转臂轴承的寿命提高。根据上面的计算，采用标准模数m?3mm。

计算圆周速度和验算动载系数等圆周速度v为 v=

??m?Z1n4?nH60?1000

?11.47m/s

由《渐开线少齿差行星传动》图8-15中查得Kv=1.106，与试算中采用的值相接近，又因模数m=3mm<5mm，故尺寸系数也与试算中采用的值一致，所以上面计算的模数值不需要调整。

2.3.3 内齿轮副的几何计算

(1). 标准中心距（以下计算公式都参考《渐开线少齿差行星传动》表4-20） a?(2). 中心距

a'?(3). 精确计算啮合角 cos??'m2(Z2?Z1)?4.5mm

acos?cos?'?4.88mm

acos?a'?4.5cos204.88??0.8665198

?'?29.94? tan?'?0.575955 inv?'?0.053403

(4). 分离系数 y? (5). 反变位系数

?1?x2?x1?y?1.163?1.0?0.1267＝0.0363 ?2?x3?x4?y?1.158?1.0?0.1267?0.0313

(6). 齿轮分度园直径

d1?mZ1?3?49?147mm d2?mZ2?3?52?156mm d3?mZ3?3?44?132mm d4?mZ4?3?47?141mm

(7). 基圆直径

db1?d1cos??147cos20??138.1348mm

db2?d2cos??156cos20db3?d3cos??132cos20db4?d4cos??141cos20?a?am'?4.88?4.53?0.1267

?146.5920mm?124.0394mm?132.4967mm

??(8). 齿顶圆直径

da1?m(Z1?2ha?2x1)

*

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新初中教育少齿差行星齿轮减速器计算说明书一 全文阅读和word下载服务。