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行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 1 -二 級 行 星 齒 輪 減 速 器 設(shè)計(jì)及三維造型摘 要本 文 完 成 了 對 一 個(gè) 二 級 行 星 齒 輪 減 速 器 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 。 與 國 內(nèi) 外 已 有 的 減速 器 相 比 ， 此 減 速 器 具 有 更 大 的 傳 動(dòng) 比 ， 而 且 ， 它 具 有 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 外 廓 尺 寸小 和 重 量 輕 等 優(yōu) 點(diǎn) 。論 文 首 先 簡 要 介 紹 了 課 題 的 背 景 以 及 齒 輪 減 速 器 的 研 究 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 ，然 后 比 較 了 各 種 傳 動(dòng) 結(jié) 構(gòu) ， 從 而 確 定 了 傳 動(dòng) 的 基 本 類 型 。 論 文 主 體 部 分 是 對傳 動(dòng) 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ， 通 過 分 配 傳 動(dòng) 比 確 定 齒 輪 減 速 器 的 大 致 結(jié) 構(gòu) 之 后 ， 對其 進(jìn) 行 了 整 體 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 和 校 核 。 論 文 最 后 對 設(shè) 計(jì) 過 程 進(jìn) 行 了 總 結(jié) ， 并在 此 基 礎(chǔ) 上 指 出 了 一 些 改 進(jìn) 的 建 議 。關(guān)鍵詞：行 星 齒 輪 ； 變 位 ； 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 2 -AbstractThis paper proposes a design configuration of the two-stage planetary gear reducer settling for some known parameters.Compared with other gear reducers in the word,it have a larger gear ratio. Furthermore,there are other more advantages,such as, compact configuration,small figure,light avoirdupois and so on.The content is as followa.Firstly, the paper introduces the context of the task and the extent on research of gear reducers,as well as its development trends.Secondly,the drivered type is decided by comparing all kinds of gear configuration.The significant part is about the calculation of the configuration design.After distributing gear ratios, the rough configuration will be get.Then, the holistic configuration can be designed and back-checked.Lastly,the paper is summarized,and the needed improvements are indicated.Key words： planetary gear；modifying profile；driving machanism 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 3 -目 錄摘要Abstract主要代號第 1 章 概述 .....................................................- 8 -1.1. 課題的提出和論文的主要內(nèi)容 ........................................- 8 -1.2. 齒輪減速器的研究現(xiàn)狀 ..............................................- 8 -1.3. 齒輪減速器的發(fā)展趨勢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -8 -第 2 章 傳動(dòng)方案的確定 ........................................- 10 -2.1.齒輪傳動(dòng)比較和選擇 .................................................- 10 -2.1.1.齒輪傳動(dòng)兩種大的類型 ...........................................- 10 -2.1.2.定軸輪系和行星輪系的比較 .......................................- 10 -2.2.選擇行星機(jī)構(gòu)的類型 ...............................................- 12 -2.2.1.行星機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn) ...........................................- 12 -2.2.1.1. Z—X—V 型漸開線行星機(jī)構(gòu) ....................................- 12 -2.2.1.2. 2Z—X 型漸開線行星齒輪機(jī)構(gòu) ..................................- 13 -2.2.1.3. 3Z 型漸開線行星齒輪機(jī)構(gòu) .....................................- 14 -2.2.2.漸開線行星齒輪傳動(dòng)的發(fā)展趨勢 ...................................- 15 -第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................- 16 -3.1.設(shè)計(jì)任務(wù) ..........................................................- 16 -3.2.前言 ..............................................................- 16 -3.3 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算 ............................- 17 -3.4.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) ....................................................- 19 -3.5.軸設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 ..................................................- 46 -3.6.軸承的選擇與計(jì)算 ..................................................- 56 -3.7.鍵連接的選擇與計(jì)算 ................................................- 59 - 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 4 -3.8.箱體的設(shè)計(jì) ........................................................- 62 -3.9. 潤滑和密封的選擇 .................................................- 62 -3.10 傳動(dòng)裝置的附件及說明 .............................................- 63 -3.11 齒輪的加工工藝 ............................................66-3.12 軸的加工工藝 ..............................................67-第 4 章 設(shè)計(jì)小結(jié) ...............................................- 65 -參考文獻(xiàn) ......................................................- 69 - 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 5 -主要代號代號 意 義 單 位 代號 意 義 單 位a '0bC *d 0abdf'deF nrtF?f pbtfH中心距、標(biāo)準(zhǔn)中心距角度變位齒輪的中心距切齒中心距齒寬頂隙頂隙系數(shù)直徑、分獨(dú)圓直徑插刀齒的分度圓直徑齒頂圓直徑基圓直徑齒根圓直徑節(jié)圓直徑齒槽寬作用力法向力徑向力切向力齒向公差摩擦系數(shù)基節(jié)極限偏差齒距極限偏差高度布氏硬度mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmNNNN m?mminv?K APK??VLMmN Ln pPr 'arbfrT??角的漸開線函數(shù)系數(shù)、載荷系數(shù)使用系數(shù)行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)齒間載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)動(dòng)載系數(shù)長度彎矩模數(shù)指數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)轉(zhuǎn)速行星輪數(shù)目功率半徑、分度圓半徑節(jié)圓半徑齒頂圓半徑基圓半徑齒根圓半徑轉(zhuǎn)矩重合度效率計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力mmNm:mmr/minkWmmmmmmmmmmNm:2/ 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 6 -HBHRCah*fixX?YFNT洛氏硬度齒頂高齒頂高系數(shù)齒根高傳動(dòng)比變位系數(shù)轉(zhuǎn)臂變位系數(shù)和系數(shù)齒形系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的壽命mmmmF?PYSXY??yz?a許用齒根彎曲應(yīng)力系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的尺寸系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的螺旋角系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的重合度系數(shù)中心距變動(dòng)系數(shù)齒數(shù)壓力角、齒形角齒頂壓力角2/Nmrad???rad?主要角下標(biāo)a 齒頂?shù)?，中心輪、太陽? n 法向的b 基圓的，中心輪、內(nèi)齒輪 p 許用的c 行星輪 r 徑向的e 中心輪、內(nèi)齒輪 t 切向的、端面的F 齒根彎曲的 x 軸向的，轉(zhuǎn)臂的f 齒根的 代數(shù)和?1 小齒輪的 I 第 1 級的，I 類2 大齒輪的 II 第 2 級的，II 類 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 7 -第 1 章 概述1.1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容旋 轉(zhuǎn) 噴 射 器 中 減 速 箱 是 工 業(yè) 油 罐 罐 底 油 泥 旋 轉(zhuǎn) 噴 射 混 合 系 統(tǒng) 中 重 要 的 一部 分 。 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 渦 輪 帶 動(dòng) 噴 嘴 低 速 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 中 間 需 要 一 個(gè) 傳 動(dòng) 比 很 大 的 減速 器 連 接 。 本 說 明 書 的 內(nèi) 容 就 是 結(jié) 合 渦 輪 的 輸 入 轉(zhuǎn) 速 、 噴 嘴 所 需 的 轉(zhuǎn) 速 以 及輸 出 轉(zhuǎn) 矩 等 已 知 條 件 設(shè) 計(jì) 一 個(gè) 滿 足 要 求 的 齒 輪 減 速 器 。減 速 器 設(shè) 計(jì) 的 主 要 參 數(shù) 包 括 ：1． 初 轉(zhuǎn) 速 120 ；/minr2． 目 標(biāo) 轉(zhuǎn) 速 0.5 ；h3． 輸出轉(zhuǎn)矩 2000 。N?本 論 文 主 要 完 成 以 下 工 作 ：1． 選 擇 確 定 傳 動(dòng) 方 案 。 傳 動(dòng) 方 案 的 確 定 包 括 傳 動(dòng) 比 的 確 定 和 傳 動(dòng) 類 型 的確 定 。 此 次 設(shè) 計(jì) 的 減 速 器 傳 動(dòng) 比 達(dá) 到 14400， 是 目 前 國 際 上 設(shè) 計(jì) 出 的 減 速 器中 傳 動(dòng) 比 最 大 的 ， 沒 有 參 考 的 先 例 ， 所 以 ， 只 有 通 過 不 斷 的 比 較 和 分 析 去 合理 的 選 擇 一 種 傳 動(dòng) 方 案 ， 盡 量 降 低 減 速 器 的 體 積 和 重 量 。2． 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 。 每 級 傳 動(dòng) 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ， 都 大 致 包 括 ： 傳 動(dòng) 比 的 分 配 、傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 和 動(dòng) 力 學(xué) 計(jì) 算 、 傳 動(dòng) 零 件 的 設(shè) 計(jì) 、 軸 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 校 核 、 軸承 的 選 擇 與 計(jì) 算 、 鍵 連 接 的 選 擇 與 計(jì) 算 、 箱 體 的 設(shè) 計(jì) 、 潤 滑 與 密 封 的 選 擇 和傳 動(dòng) 裝 置 的 附 件 說 明 等 。1.2. 齒輪減速器的研究現(xiàn)狀齒輪傳動(dòng)具有功率輸出恒定、承載能力大、傳動(dòng)效率高、使用壽命長、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備和儀器儀表中，是機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)零件，其質(zhì)量、性能、壽命直接影響整機(jī)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。而齒輪制造技術(shù)水平是獲得優(yōu)質(zhì)齒輪的關(guān)鍵。因?yàn)辇X輪形狀復(fù)雜、技術(shù)問題多，制造難度大，齒輪加工水平在某一程度上反映了一個(gè)國家機(jī)械工業(yè)制造的水平。因此，齒輪加工的研究是各國加工制造業(yè)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 8 -齒輪產(chǎn)品種類較多，按大類來分，主要有圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿齒輪與行星傳動(dòng)齒輪等四大類。其中，圓柱齒輪在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛，各種通用與專用的齒輪減速器以及機(jī)床、車輛、農(nóng)機(jī)等大量采用，約占齒輪產(chǎn)品總量的 90％左右。因此，齒輪制造技術(shù)的研究主要集中在圓柱齒輪的成形及其熱處理方面。近年來，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，特別是轎車生產(chǎn)對變速器齒輪的精度及力學(xué)性能的要求愈來愈高，齒輪正朝著高精度、低噪聲、高承載、高速度、輕量化及長壽命的方向發(fā)展。其中，采用硬齒面齒輪是提高齒輪強(qiáng)度及承載能力的有效途徑。目前，硬齒面圓柱齒輪普遍采用“機(jī)械加工－滲碳－熱處理－精加工”的傳統(tǒng)工藝，材料利用率不高，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品成本高，尤其是金屬流線被切斷，而且成形后滲碳處理使?jié)B碳層晶粒粗大、滲碳層厚度分布不合理，造成齒輪強(qiáng)度與疲勞壽命的降低。這種不利局面使得工程技術(shù)人員尋求新的制造工藝。最優(yōu)化方法在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，效果顯著。近十年來，國內(nèi)外對整臺機(jī)器或某一機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用最優(yōu)化方法代替原來傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法也越來越多。 機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)從六十年代后期開始得到學(xué)速發(fā)展，目前已經(jīng)成為機(jī)構(gòu)學(xué)的重要研究方向之一。 齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可概括為：當(dāng)傳動(dòng)載荷一定時(shí)追求齒輪的體積最小，或在齒輪體積一定時(shí)追求傳遞的載荷最大。有時(shí)也追求齒輪傳動(dòng)的某項(xiàng)或某幾項(xiàng)性能為最佳。齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)既可以成為但目標(biāo)函數(shù)的問題，也肯已成為多目標(biāo)函數(shù)問題。為使齒輪工作可靠，顯然齒面的接觸應(yīng)力、齒輪的疲勞彎曲應(yīng)力應(yīng)分別小于或等于許用值或保證一定得的安全裕度。為使齒輪的嚙合處于較好的工作條件下，有時(shí)還把吃面同油膜厚度以及潤滑油的溫升也作為約束條件。另外，諸如為了避免產(chǎn)生根切、并保持連續(xù)嚙合、避免齒輪齒頂過分變尖、均須對設(shè)計(jì)變量提出某些限制，這些限制也應(yīng)最為約束條件。在機(jī)械設(shè)計(jì)中人們希望獲得全部最優(yōu)設(shè)計(jì)點(diǎn)，但實(shí)際的工程問題，很少能保證滿足凸性的要求，即所追求的目標(biāo)函數(shù)往往具有很多個(gè)相對的極小點(diǎn)，因而優(yōu)化的結(jié)果一般為局部最優(yōu)設(shè)計(jì)點(diǎn)，或后退一步講，如果這些都做不到，那 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 9 -么優(yōu)化設(shè)計(jì)最起碼也能將設(shè)計(jì)方案作出重大改進(jìn)。這就是我們以前提到過的“最優(yōu)化”應(yīng)被理解為一個(gè)相對的概念，而不要把它決對化。實(shí)際上，如上所述，設(shè)計(jì)人員如能正確地運(yùn)用最優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方案與傳統(tǒng)方法比較，一定會(huì)有所改善并能避免許多盲目性，顯然這剛好是工程設(shè)計(jì)人員最感興趣的。第 2 章 傳動(dòng)方案的確定2.1.齒輪傳動(dòng)比較和選擇2.1.1.齒輪傳動(dòng)兩種大的類型輪 系 可 由 各 種 類 型 的 齒 輪 副 組 成 。 由 錐 齒 輪 、 螺 旋 齒 輪 和 蝸 桿 渦 輪 組 成的 輪 系 ， 稱 為 空 間 輪 系 ； 而 由 圓 柱 齒 輪 組 成 的 輪 系 ， 稱 為 平 面 輪 系 。根 據(jù) 齒 輪 系 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 各 齒 輪 的 幾 何 軸 線 相 對 位 置 是 否 變 動(dòng) ， 齒 輪 傳 動(dòng) 分 為兩 大 類 型 。1.普 通 齒 輪 傳 動(dòng) （ 定 軸 輪 系 ）當(dāng) 齒 輪 系 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 如 果 組 成 該 齒 輪 系 的 所 有 齒 輪 的 幾 何 位 置 都 是 固 定 不變 的 ， 則 稱 為 普 通 齒 輪 傳 動(dòng) （ 或 稱 定 軸 輪 系 ） 。 在 普 通 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 如 果 各齒 輪 副 的 軸 線 均 相 互 平 行 ， 則 稱 為 平 行 軸 齒 輪 傳 動(dòng) ； 如 果 齒 輪 系 中 含 有 一 個(gè)相 交 軸 齒 輪 副 或 一 個(gè) 相 錯(cuò) 軸 齒 輪 副 ， 則 稱 為 不 平 行 軸 齒 輪 傳 動(dòng) （ 空 間 齒 輪 傳動(dòng) ） 。2.行 星 齒 輪 傳 動(dòng) （ 行 星 輪 系 ）當(dāng) 齒 輪 系 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 如 果 組 成 該 齒 輪 系 的 齒 輪 中 至 少 有 一 個(gè) 齒 輪 的 幾 何 軸線 位 置 不 固 定 ， 而 繞 著 其 他 齒 輪 的 幾 何 軸 線 旋 轉(zhuǎn) ， 即 在 該 齒 輪 系 中 ， 至 少 具有 一 個(gè) 作 行 星 運(yùn) 動(dòng) 的 齒 輪 ， 則 稱 該 齒 輪 傳 動(dòng) 為 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) ， 即 行 星 輪 系 。2.1.2.定軸輪系和行星輪系的比較行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 與 普 通 齒 輪 傳 動(dòng) 相 比 較 ， 它 具 有 許 多 獨(dú) 特 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 它 的 最顯 著 的 特 點(diǎn) 是 ： 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 10 -在 傳 遞 動(dòng) 力 時(shí) 它 可 進(jìn) 行 功 率 分 流 ； 同 時(shí) ， 其 輸 入 軸 與 輸 出 軸 具 有 同 軸 性 ，即 輸 入 軸 與 輸 出 軸 均 設(shè) 置 在 同 一 主 軸 線 上 。 所 以 ， 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 現(xiàn) 已 被 人 們用 來 代 替 普 通 齒 輪 傳 動(dòng) ， 而 作 為 各 種 機(jī) 械 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 中 的 減 速 器 、 增 速 器 和變 速 裝 置 。 尤 其 是 對 于 那 些 要 求 體 積 小 、 質(zhì) 量 小 、 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 和 傳 動(dòng) 效 率 高 的航 空 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 起 重 運(yùn) 輸 、 石 油 化 工 和 兵 器 等 的 齒 輪 傳 動(dòng) 裝 置 以 及 需 要 變 速 器的 汽 車 和 坦 克 等 車 輛 的 齒 輪 傳 動(dòng) 裝 置 ， 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 已 得 到 了 越 來 越 廣 泛 的應(yīng) 用 。行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 主 要 特 點(diǎn) 如 下 ：(1) 體 積 小 ， 質(zhì) 量 小 ， 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 承 載 能 力 大 。 一 般 ， 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的外 廓 尺 寸 和 質(zhì) 量 約 為 普 通 齒 輪 傳 動(dòng) 的 1/2-1/5（ 即 在 承 受 相 同 的 載 荷 條 件 下 ）。例 ， 傳 動(dòng) 比 i＝ 7.15， 功 率 為 4400kw 的 行 星 齒 輪 減 速 器 與 普 通 定 軸 齒輪 減 速 器 比 較 如 下 ：項(xiàng) 目 行 星 齒 輪 減 速 器 普 通 定 軸 齒 輪 減 速 器質(zhì) 量 /kg 3471 6943高 度 /m 1.31 1.80長 度 /m 1.29 1.42寬 度 /m 1.35 2.36體 積 / 32.29 6.09齒 寬 /m 0.18 0.41損 失 功 率 /kw 81 95圓 周 速 度 /m/s 42.7 99.4（ 2） 傳 動(dòng) 效 率 高 。 在 傳 動(dòng) 類 型 恰 當(dāng) 、 合 理 布 置 的 情 況 下 ， 其 效 率 值 可 達(dá)0.97－ 0.99。（ 3） 傳 動(dòng) 比 大 ， 可 以 實(shí) 現(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 的 合 成 和 分 解 。 只 要 適 當(dāng) 選 擇 行 星 齒 輪 傳動(dòng) 的 類 型 及 配 齒 方 案 ， 便 可 以 用 少 數(shù) 幾 個(gè) 齒 輪 而 獲 得 很 大 的 傳 動(dòng) 比 。 在 僅 作為 傳 遞 運(yùn) 動(dòng) 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 其 傳 動(dòng) 比 可 以 達(dá) 到 幾 千 。 應(yīng) 該 指 出 ， 行 星 齒輪 在 傳 動(dòng) 比 很 大 的 情 況 下 ， 仍 然 可 保 持 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 質(zhì) 量 小 、 體 積 小 等 許 多 優(yōu) 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 11 -點(diǎn) 。（ 4） 運(yùn) 動(dòng) 平 穩(wěn) 、 抗 沖 擊 和 振 動(dòng) 的 能 力 較 強(qiáng) 。 由 于 采 用 了 數(shù) 個(gè) 行 星 輪 ， 均勻 的 分 布 在 中 心 輪 的 周 圍 ， 從 而 可 使 行 星 輪 與 轉(zhuǎn) 臂 的 慣 性 力 相 互 平 衡 。 同 時(shí) ，也 使 參 與 嚙 合 的 齒 數(shù) 增 多 ， 故 行 星 齒 輪 的 運(yùn) 動(dòng) 平 穩(wěn) ， 抗 沖 擊 能 力 和 振 動(dòng) 的 能力 較 強(qiáng) ， 工 作 較 可 靠 ?？?之 ， 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 具 有 質(zhì) 量 小 、 體 積 小 、 傳 動(dòng) 比 大 及 效 率 高 （ 類 型 選用 得 當(dāng) ） 等 優(yōu) 點(diǎn) 。 行 星 傳 動(dòng) 不 僅 適 用 于 高 轉(zhuǎn) 速 、 大 功 率 ， 而 且 在 低 速 大 轉(zhuǎn) 矩的 傳 動(dòng) 裝 置 上 也 已 獲 得 了 應(yīng) 用 。 它 幾 乎 可 適 用 于 一 切 功 率 和 轉(zhuǎn) 速 范 圍 ， 故 目前 行 星 傳 動(dòng) 技 術(shù) 已 成 為 世 界 各 國 機(jī) 械 傳 動(dòng) 發(fā) 展 的 重 點(diǎn) 之 一 。從 機(jī) 構(gòu) 的 活 動(dòng) 度 來 分 ， 有 一 個(gè) 自 由 度 的 行 星 機(jī) 構(gòu) 、 兩 個(gè) 自 由 度 的 行 星 機(jī)構(gòu) 和 多 自 由 度 的 行 星 機(jī) 構(gòu) 。 從 結(jié) 構(gòu) 形 式 來 分 ， 有 K—H—V 型 、 2K—H 型 和3K 型 行 星 機(jī) 構(gòu) 三 種 基 本 類 型 。 其 它 的 漸 開 線 行 星 齒 輪 機(jī) 構(gòu) ， 都 可 以 分 解 為 這三 種 基 本 機(jī) 構(gòu) ， 即 可 以 由 這 三 種 基 本 行 星 機(jī) 構(gòu) 復(fù) 臺 而 成 。通 過 上 述 的 比 較 ， 結(jié) 合 要 求 ： 傳 動(dòng) 比 大 、 質(zhì) 量 小 、 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 及 外 廓 尺 寸小 等 ， 我 們 選 擇 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 作 為 減 速 器 的 傳 動(dòng) 型 式 。2.2.選擇行星機(jī)構(gòu)的類型2.2.1.行星機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)2.2.1.1. Z—X—V 型漸開線行星機(jī)構(gòu)如 圖 1 所 示 ， 是 Z—X—V 型 行 星 機(jī) 構(gòu) 。 它 的 基 本 構(gòu) 件 是 ： 中 心 輪 Z、轉(zhuǎn) 臂 X 和 輸 出 軸 v。 這 種 機(jī) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) 是 ： 將 行 星 輪 a 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 通 過 一 個(gè)傳 動(dòng) 比 為 1 的 中 間 機(jī) 構(gòu) 傳 遞 給 輸 出 軸 v。 這 種 把 行 星 輪 a 的 軸 線 與 輸 出 軸v 的 軸 線 聯(lián) 結(jié) 起 來 ， 而 實(shí) 現(xiàn) 等 速 傳 動(dòng) 的 機(jī) 構(gòu) 稱 為 等 速 比 機(jī) 構(gòu) ， 或 稱 為 w 機(jī)構(gòu) 。 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 12 -圖 1. Z－ X－ V 行 星 齒 輪 機(jī) 構(gòu)Z—X—V 型 漸 開 線 少 齒 差 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 傳 動(dòng) 比 范 圍 為 10－ 100， 其 傳動(dòng) 效 率 為 0.75－ 0.93。 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 體 積 小 、 加 工 方 便 ， 但 行 星 輪 軸 承 的 徑向 力 較 大 ， 使 用 于 中 小 功 率 ， 一 般 ， 個(gè) 別 的 達(dá) 到 20－ 45kw； 傳 動(dòng)18Pkw?比 大 ， 使 用 于 短 期 工 作 。 采 用 擺 線 針 輪 行 星 傳 動(dòng) ， 則 適 用 于 功 率 ，10P?任 何 工 作 制 度 ， 其 傳 動(dòng) 效 率 為 0.90－ 0.97。 目 前 應(yīng) 用 較 廣 泛 ， 但 制 造 精 度要 求 較 高 ， 且 高 速 轉(zhuǎn) 速 。15/minxnr?2.2.1.2. 2Z—X 型漸開線行星齒輪機(jī)構(gòu)這 種 行 星 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 有 兩 個(gè) 中 心 輪 a、 b(即 2Z)和 轉(zhuǎn) 臂 (X)， 由 此 三 個(gè) 基本 構(gòu) 件 組 成 ， 故 用 符 號 2Z—X 表 示 。 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 化 機(jī) 構(gòu) 的 傳 動(dòng) 比 的 不 同 ， 可12Hi分 為 兩 類 。 當(dāng) 是 >0 時(shí) ， 稱 為 正 號 機(jī) 構(gòu) ； 當(dāng) ＝34zminacz?min2z和中心距 。由此可知，'413ac??該齒輪副的變位目的是避免小齒輪 a 產(chǎn)生根切、湊合中心距和改善嚙合性能。其變位方式應(yīng)采用角度變位的正變動(dòng)，即' '26ac??''94b?'0ec?＝1.2125acx?＝1.8031b＝0ecx?＝0.2125ay?＝0.3031b＝0ey＝1.4016a?＝1.480b＝1.7374e? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 23 -2）b－c 齒輪副0accx????當(dāng)齒頂高系數(shù) ＝1，壓力角 ，避*h2???免根切的最小變位系數(shù) 為minxmin7150.76azx??按文獻(xiàn)【1】公式（4－38）可求得中心輪a 的變位系數(shù) 為a??0.5caaacazxxyx???????????????261.1.50.21.8? ?? ?? ?0.5521> =0.1176?minx按【1】公式（4－39）可得行星 c 的變位系數(shù) 為c＝1.2125－0.5521acx???＝0.6604在 b－c 齒輪副中， ＝26> cz＝17 ， 和minzmin40234cz???。據(jù)此可知，該齒'40bcaa??輪副的變位目的是為了湊合中心距和改善嚙合性能。故其變位方式也應(yīng)采用角度變位的正傳動(dòng)，即 。0bccx????現(xiàn)已知其變位系數(shù)和 ＝1.8031 和b?＝0.6604，則可得內(nèi)齒輪 b 得變位系數(shù)cx為 ＝1.8031+0.6604=2.4635。bcx???＝0.1176ax＝0.6604cx＝2.4635bx 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 24 -3）e－c 齒輪副4、齒輪幾何尺寸計(jì)算（高速級和低速級齒輪的幾何參數(shù)相等）（1）變位系數(shù)（2）分度圓直徑在 e－c 齒輪副中， ，mincz?和 。min4324eczz???'43ea?由此可知，該齒輪副得變位目的是為了改善嚙合性能和修復(fù)嚙合齒輪副。故其變位方式應(yīng)采用高度變位，即 。0bcecx??即可得內(nèi)齒輪 e 得變位系數(shù)0.64ecx?對于 3Z（II ）型行星齒輪傳動(dòng)可按如下的計(jì)算公式進(jìn)行幾何尺寸的計(jì)算。各齒輪副的幾何尺寸計(jì)算結(jié)果如下：（單位：mm）變位系數(shù) x ： ，1?21x??a－c： ， ；0.50.64b－c： ， ；164x235xe－c： ，.?.?分度圓直徑 d： ，1mz?2dza－c： ， ；305b－c： ， ；12e－c： ，d?18＝0.6604ex，10.52x?64；，10.x?24635；，10.x?264，130d?；25，1；23d?，15 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 25 -（3）基圓直徑 bd（4）節(jié)圓直徑 'd（5）齒頂圓直徑 ada）外嚙合基圓直徑 ： ，bd1cos??2cosbd??a－c： ， ；128.90b248.60bb－c： ， ；14.6bd?21.39bd?e－c： ，8067節(jié)圓直徑 ： ，'d''112za??''221za??a－c： ， ＝ 54.5366；'13.46d'2db－c： ＝55.9000， ＝141.9000；'1'2e－c： ＝52， ＝138'd'齒頂圓直徑 ：ad外嚙合： ??*112amhxy????2a2138d?1.90b；2486d?1.b；2039148.6bd?；27，'13.46d?＝54.54；'2＝55.90，'1＝141.90'2d；＝52，'1＝138'2d35.35841ad?57.42922 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 26 -b）內(nèi)嚙合（6）齒根圓直徑 fda）外嚙合b）內(nèi)嚙合a－ c 齒輪副： 35.35841ad?57.42922內(nèi)嚙合： ??*11aadmhx??2y??b－c 齒輪副： 58.6416－1ade＝58.6416－0.1328＝58.5088136.64162a?內(nèi)嚙合： ??*11aadmhxe????22'*1()afC插 齒0.38e??e－ c 齒輪副： 58.6416－1ad?e?＝58.5088136.64162a齒根圓直徑 fd外嚙合： ??*11f amhCx???22fa－c 齒輪副： ＝27.20841fd＝49.64162f內(nèi)嚙合： ??*11f admhCx???－用插齒加工：'202fa58.50881ad?136.6412658.511ad?136.642＝27.20841fd＝49.64162f＝49.641fd＝144.732f 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 27 -c） 的計(jì)算2fdb－c 齒輪副： ＝49.64161fd＝144.72282fe－ c 齒輪副： ＝49.64161fd＝145.41362f關(guān)于用插齒刀加工內(nèi)齒輪，其齒根圓直徑 的計(jì)算。2fd已知模數(shù) m＝2mm，插齒刀齒數(shù)＝25 ，齒頂高系數(shù) ＝ 1.25，變?yōu)橄禂?shù)0z*0ah＝0（中等摩損程度） 。試求被插制內(nèi)齒x輪的齒根圓直徑 。2fd齒根圓直徑 按下式計(jì)算，即f'202fa??式中 ——插齒刀的齒頂圓直徑；0ad——插齒刀與被加工內(nèi)齒輪的中'2心距。 ??*0051.25()aadmzhxm????現(xiàn)對內(nèi)嚙合齒輪副 b－c 和 e－c 分別計(jì)算如下：（1） b－c 內(nèi)齒輪合齒輪副??20'0tanbxinvaivz?????.4635t20i??＝0.058643＝49.641fd＝145.412f 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 28 -查文獻(xiàn)【1】表 4－6 得 ＝'02?'349?002'02cos1bzy????????'65cs.9372o34????????加工中心距 ' 0022651.9374.861()bzamym??????????按文獻(xiàn)【1】公式（10－1）計(jì)算內(nèi)齒輪 b 齒根圓直徑為：＝55＋'202fad??4.861?＝144.7228mm（2） e－c 內(nèi)嚙合齒輪齒輪副同上， ??20'0tanxinvaivz?????.64t2095in??＝0.025830由文獻(xiàn)【1】表 4－6 查得查 ＝'02?'31?002'02cosezy????????'695cs1.6342o3???????加工中心距 ' 20022695.345.068()zamym??????????＝144.722fd＝145.412fd 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 29 -5、裝配條件的驗(yàn)算（高速級和低速級裝配條件的驗(yàn)算結(jié)果相同）（1）鄰接條件（2）同心條件（3）安裝條件按文獻(xiàn)【1】公式（10－1）計(jì)算內(nèi)齒輪 b 齒根圓直徑為：＝55＋'202fad??45.2068?＝145.4136mm對于所設(shè)計(jì)的上述行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足如下的裝配條件。（1） 鄰接條件 按【1】公式（3－7）驗(yàn)算其鄰接條件，即'2sinacpd??將已知的 、 和 值代入上式，ac'p則得57.4292 ?180243sin74.1()m???即滿足鄰接條件。（2） 同心條件 按文獻(xiàn)【1】公式（3－15）驗(yàn)算 3Z（II ）型行星傳動(dòng)得同心條件，即' ' 'coscosabezza???各齒輪副得嚙合角為 、' '26c?和 ；且知 、''294bca??'0ec?15az?、 和 。代入上式，即6zz得 ' '152692645.7coscs4os0???????即滿足同心條件。（3） 安裝條件 按文獻(xiàn)【1】公式（3－25）驗(yàn)算其安裝條件，即得滿足鄰接條件滿足同心條件滿足安裝條 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 30 -6、傳動(dòng)效率計(jì)算（高速級和低速級的傳動(dòng)效率相等）15627()3945abpbepznz???????整 數(shù)（ 整 數(shù) ）所以，滿足其安裝條件。由上述得幾何尺寸計(jì)算結(jié)果可知，內(nèi)齒輪 b 得節(jié)圓直徑 ＝141.9mm 大于內(nèi)齒'bd輪 e 得節(jié)圓直徑 ，即 ，'138em?''bed?故該 3Z（II ）行星傳動(dòng)得傳動(dòng)效率 可采a?用文獻(xiàn)【1】表 5－2 中的公式（1）進(jìn)行計(jì)算，即0.981baebxaebeip?????已知 ＝124.2 和 p＝ ＝4.4baeiaz其嚙合損失系數(shù)12.3xmbcbfz?????????.xecef取齒輪的嚙合摩擦因數(shù) ＝0.1，且將mf、 和 代入上式，可得czbez12.300.5366xmb???????????. .19xe即有 0.536.0.87xxbeme?????件＝0.791bae? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 31 -7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（高速級和低速級的結(jié)構(gòu)相同）所以，其傳動(dòng)效率為 0.980.791124.bae??????可見，該行星齒輪傳動(dòng)得傳動(dòng)效率可以滿足短期間斷工作方式得使用要求。根據(jù) 3Z（II ）型行星傳動(dòng)得工作特點(diǎn)、傳遞效率的大小和轉(zhuǎn)速的高低等情況，對其進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先應(yīng)確定中心輪（太陽輪）a 的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗闹睆?d較小，所以，輪 a 應(yīng)該采用齒輪軸的結(jié)構(gòu)型式；即將太陽輪 a 與輸入軸連成一個(gè)整體。且按該行星傳動(dòng)的輸入功率 P 和轉(zhuǎn)速n 初步估算輸入軸的直徑 ，同時(shí)進(jìn)行軸Ad的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了便于軸上零件的裝拆，通常將軸制成階梯形。總之，在滿足使用條件要求的情況下，軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡單，以便于加工制造。內(nèi)齒輪 b 采用銷將內(nèi)齒輪 b 與箱體的端蓋連接起來，從而可以將其固定。內(nèi)齒輪 e 采用了將其與輸出軸連成一體的結(jié)構(gòu)。行星輪 c 采用帶有內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，它的齒寬 b 應(yīng)當(dāng)加大；以保證該行星輪 c 與中心輪 a 的嚙合良好，同時(shí)還應(yīng)保證其與內(nèi)齒輪 b 和 e 相嚙合。在每個(gè)行星輪的內(nèi)孔中，可安裝兩個(gè)滾動(dòng)軸承來支撐著。而行星輪軸在安裝到轉(zhuǎn)臂 x 的側(cè)板上之后，還采用了矩形截面的彈性擋圈來進(jìn)行軸向固定。由于該 3Z（II）型行星傳動(dòng)的轉(zhuǎn)臂 x不承受外力矩，也不是行星傳動(dòng)的輸入或輸出構(gòu)件；而且還具有 ＝3 個(gè)行星輪。pn因此，其轉(zhuǎn)臂 x 采用了雙側(cè)板整體式的結(jié)構(gòu)型式（參照文獻(xiàn)【1】圖 9－17） 。該轉(zhuǎn)臂 x 可以采用兩個(gè)向心球軸承支承在中心輪 a 的軸上。轉(zhuǎn)臂 x 上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的 0.28afm?? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 32 -8．齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算A、低速級中心距極限偏差 可按文獻(xiàn)【1】公式af（9－1）計(jì)算。現(xiàn)可知嚙合中心距，則得'43am?'3840.28()10af m???取 .2af??各行星輪軸孔的孔距相對偏差 可按1?【1】公式（9－2）計(jì)算，即 '1 43(34.5)(.5)010a???::＝0.0197 0.0295（mm）取 ＝0.0246mm1?轉(zhuǎn)臂 x 的偏心誤差 約為孔距相對偏xe差 的 ，即1210.231.xem????在對所設(shè)計(jì)的行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了其嚙合參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算，驗(yàn)算其裝配條件，且進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，便可以繪制該行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖（裝配圖） 。由于 3Z（II ）型行星齒輪傳動(dòng)具有短期間斷的工作特點(diǎn)，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動(dòng)比大的特點(diǎn)。針對其工作特點(diǎn)，只需要按其齒根彎曲應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算公式文獻(xiàn)【1】式（6—72）進(jìn)行校核計(jì)算，即 FP??首先按公式【1】 （6－69）計(jì)算齒輪的齒根應(yīng)力，即＝xe12.3m? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 33 -（1）a－c 齒輪副1）名義切向力 tF2）有關(guān)系數(shù)a．使用系數(shù) AKb．動(dòng)載荷系數(shù) VKFoAVFpK????其中，齒根應(yīng)力的基本值 可按文獻(xiàn)Fo?【1】式（6－70）計(jì)算，即 tFoaSYbm????許用齒根應(yīng)力 可按文獻(xiàn) 【1】式Fp（6－71）計(jì)算，即limRenFSTNprldlTXYY???現(xiàn)將該 3Z（II）行星傳動(dòng)按照三個(gè)齒輪副 a－c、b－c 和 e－c 分別驗(yàn)算如下。1 a－c 齒輪副（1） 名義切向力 tF中心輪 a 的切向力 可按公式ttca?（6－32）計(jì)算；已知 ，20.9TNm:和 mm。則得3pn?'1.463ad'20.43()tpaF??（2） 有關(guān)系數(shù)a． 使用系數(shù) AK使用系數(shù) 按中等沖擊查文獻(xiàn)【1】表 6－7 得 ＝1.5。Ab．動(dòng)載荷系數(shù) VK現(xiàn)按文獻(xiàn)【1】公式（6－57）計(jì)算輪a 相對轉(zhuǎn)臂 x 得速度，即＝443（NtF）＝1.5AK 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 34 -c． 齒向載荷分布系數(shù) FK???'190axxdnv??其中 .185(/)4ax msp??所以 ??31.460.85.16(/)9xv s??已知中心輪 a 和行星輪 c 的精度為 6級，即精度系數(shù) C＝6；再按文獻(xiàn)【1】公式（6－58）計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù) ，即VK20BVxAKv?????????式中 .670.67.5()5()25BC????011.9A???則得0.259320.86V?????????中心輪 a 和行星輪 c 的動(dòng)載荷系數(shù)＝1.03Vc． 齒向載荷分布系數(shù) FK?齒向載荷分布系數(shù) 可按文獻(xiàn) 【1】公式（6－60）計(jì)算，則 1()FbF??????由文獻(xiàn)【1】圖 6－7（b）得0.85F?'43.2da????＝1.033V＝ 1.255FK?＝ 1.1FK? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 35 -d．齒間載荷分配系數(shù) FK?d．行星輪間載荷分配系數(shù) FpKe． 齒形系數(shù) FaYg．應(yīng)力修正系數(shù) SaYh．重合度系數(shù)Y?由文獻(xiàn)【1】圖 6－8 得 ＝1.3，代入b?上式，則得＝1＋（ 1.3－1） 0.85＝1.255FK??d．齒間載荷分配系數(shù) 。FK?齒間載荷分配系數(shù) 由文獻(xiàn) 【1】表6－9 可查得 ＝1.1F?e．行星輪間載荷分配系數(shù) 。FpK行星輪間載荷分配系數(shù) 按文獻(xiàn)【1】公式（7－12）計(jì)算1.5()FpHpK???已取 ＝1.2，則得H.(2).3Fpf．齒形系數(shù) 。FaY齒形系數(shù) 由文獻(xiàn)【1】 圖 6－22 查得12.3FaY?2.70FaY?g．應(yīng)力修正系數(shù) 。SaY應(yīng)力修正系數(shù) 由文獻(xiàn)【1】圖 6－24查得1.8SaY?2.87SaY?＝1.3Fp12.3FaY?701.8SaY?27＝0.78Y? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 36 -i． 螺旋角系數(shù)Y?3）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 F?4）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 Fp?h．重合度系數(shù) 。Y?重合度系數(shù) 可按【1】公式（6－75）計(jì)算，即 0.750.75.2.2.84acY????i 螺旋角系數(shù) 。Y?螺旋角系數(shù) 由文獻(xiàn)【1】圖 6－25 得＝1?因行星輪 c 不僅與中心輪 a 嚙合，且同時(shí)與內(nèi)齒輪 b 與 e 相嚙合，故取齒寬60mm。（3） 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 。F?按文獻(xiàn)【1】公式（6－69）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 即F?11taSAVFpYKbm?????432.80.7.531.2.60???＝30.8（ ）2/N＝2F?43.7180..513.21.60????＝30.8（ ）2/Nm取彎曲應(yīng)力 ＝31F?2（4） 計(jì)算許用齒根應(yīng)力 Fp?按文獻(xiàn)【1】公式（6－71）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 ，則Fp?＝1Y?d＝60mm＝30.81F?＝30.82＝31F 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 37 -limnFpSTNrelRlTXYY???已知齒根彎曲疲勞極限 ＝340limF?。2/N由文獻(xiàn)【1】表 6－11 查得最小安全系數(shù)＝ 1.6。minFS式中各系數(shù) 、 、 、 和STYNrelT?RrelY取值如下。XY應(yīng)力系數(shù) ，按所給定的 區(qū)域圖STlimF?取 時(shí)，取 ＝2。limF?Y壽命系數(shù) 按文獻(xiàn)【1】表 6－16 中NT的（4）式計(jì)算，即0.263NTLY????????式中應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 按文獻(xiàn) 【1】表6－13 中的相應(yīng)公式計(jì)算，且可按每年工作 300 天，每天工作 16h，即??60LaxpNnt??51.8537.01??則得 .2657.0NTY???????齒根圓角敏感系數(shù) 按文獻(xiàn)【1】relT?圖 6－33 查得 ＝1。relT?相對齒根表面狀況系數(shù) 按文獻(xiàn)relTY?【1】表 6－18 中對應(yīng)公式計(jì)算，即 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 38 -（2）b－c 齒輪副0.11.674.529()RrelTzYR???取齒根表面微觀不平度 ＝12.5 ，zm?代入上式得0.11.6740.529()98RrelTY????尺寸系數(shù) 按文獻(xiàn) 【1】 表 6－1 中對X應(yīng)的公式計(jì)算，即 1.05.052XnYm?????＝1.03代入文獻(xiàn)公式【1】 （6－71）可得許用齒根應(yīng)力為 34021.0.9813.Fp????(/)Nm因齒根應(yīng)力 小于許用齒23/F根應(yīng)力 ，即 。Fp?4()?F??p所以，a－c 齒輪副滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。（2）b－c 齒輪副在內(nèi)齒輪副 b－c 中只需要校核內(nèi)齒輪b 的齒根彎曲強(qiáng)度，即仍按文獻(xiàn)【1】公式（6－69）計(jì)算其齒根彎曲應(yīng)力 及按文2F?獻(xiàn)【1】公式（6－71）計(jì)算許用齒根應(yīng)力。已知 ＝ ＝66，pF?2zb。lim0/N?仿上，通過查表或采用相應(yīng)的公式計(jì)算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)1.04， 1， 1.1， 1.3VKF?2aFK?pF， 1.98， 2.50， 0.75，2aFY?2SaY?＝433 Fp?2/N滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。＝31F? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 39 -（3）e－c 齒輪副1.11， 1 和 1。代入上式則NTY?relT?XY?得 222tFaSAVFpKbm?????431.9850.71.041.360????＝30.6 2/N取 31Fm??linpSTNrelRlTXFYY? 22601.0.98135.(/). Nm????可見， ，故 b－c 齒輪副滿足齒2Fp??根彎曲強(qiáng)度條件。（3）e－c 齒輪副仿上，e－c 只需要校核內(nèi)齒輪 e 的齒根彎曲強(qiáng)度，即仍按文獻(xiàn)【1】公式（6－69）計(jì)算 和按文獻(xiàn) 【1】公式2F?（6－71）計(jì)算 。仿上，與內(nèi)齒輪 b 不p同的系數(shù)為 ＝1 和 ＝0.68。代入上式，F(xiàn)KY?則得 222tFaSAVFpKbm??????431.9850.61.041.60???＝21.3（ ）2/N因 2130.8/Fm??取 ＝353.5Fp?滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。＝21.32F?230.8/FNm?＝353.5 Fp?滿足齒根彎曲強(qiáng)度條件。 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 40 -B、高速級a－c 齒輪副1）不同的條件a 名義切向力b 動(dòng)載荷系數(shù)VKc 計(jì)算齒根彎曲＝limnFpSTNrelRlTXYY???22601.0.98135.(/). Nm???可見， ，故 e－c 齒輪副滿足彎曲Fp??強(qiáng)度條件。不同的條件a 名義切向力為 '200.25()3146atpTFNnd???b 動(dòng)載荷系數(shù) VK現(xiàn)按文獻(xiàn)【1】公式（6－57）計(jì)算輪a 相對轉(zhuǎn)臂 x 得速度，即 ??'190axdnv??其中 2.(/)4.ax msp??所以 ??31.460.16(/)9xv s??已知中心輪 a 和行星輪 c 的精度為 6級，即精度系數(shù) C＝6；再按【1】公式（6－58）計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù) ，即VK20BVxAKv?????????式中 .670.67.5()5()25BC????011.9A???＝5NF＝1.02VK 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 41 -應(yīng)力 F?d 計(jì)算許用齒根應(yīng)力 Fp?則得0.25912.6VK???????????中心輪 a 和行星輪 c 的動(dòng)載荷系數(shù)＝1.02Vc 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 。F?按文獻(xiàn)【1】公式（6－69）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力 即F?11taSAVFpYKbm?????52.380.7.521..360???＝0.25（ ）2/N＝2F?5.7180..512.1.360????＝0.25（ ）2/Nm取彎曲應(yīng)力 ＝1F?2d 計(jì)算許用齒根應(yīng)力 Fp按文獻(xiàn)【1】公式（6－71）計(jì)算許用齒根應(yīng)力 ，則Fp?limnpSTNrelRlTXFYY??已知齒根彎曲疲勞極限 ＝340limF?。2/N由文獻(xiàn)【1】表 6－11 查得最小安全系數(shù)＝ 1.6。minFS＝1。F? 行星齒輪傳動(dòng)減速器設(shè)計(jì)及三維造型- 42 -式中各系數(shù) 、 、 、 和STYNrelT?RrelY取值如下。XY應(yīng)力系數(shù) ，按所給定的 區(qū)域圖STlimF?取 時(shí)，取 ＝2。limF?Y壽命系數(shù) 按文獻(xiàn)【1】表 6－16 中NT的（4）式計(jì)算，即0.263NTLY????????式中應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 按文獻(xiàn) 【1】表6－13 中的相應(yīng)公式計(jì)算，且可按每年工作 300 天，每天工作 16h，即??60LaxpNnt??712.38.610??則得 0.2673948.NTY???????齒根圓角敏感系數(shù) 按文獻(xiàn)【1】relT?圖 6－33 查得 ＝1。relT?相對齒根表面狀況系數(shù) 按文獻(xiàn)relTY?【1】表 6－18 中對應(yīng)公式計(jì)算，即 0.11.74.529()RrelTzYR???取齒根表面微觀不平度 ＝12.5 ，zm?代入上式得0.11.6740.529()98RrelTY????尺寸系數(shù) 按文獻(xiàn) 【1】