行星齿轮减速器-课程设计计算说明书

⾏星齿轮减速器-课程设计计算说明书
⽬录
设计任务书： (2)
设计内容： (3)
⼀、评述传动⽅案 (3)
⼆、电动机的选择及动⼒参数计算 (4)
三、传动零件的校核计算 (6)
⼀）外啮合齿轮传动 (6)
⼆）内啮合齿轮传动 (9)
四、轴的设计 (11)
⼀）减速器输⼊轴Ⅰ (11)
⼆）⾏星轮轴Ⅱ (17)
三）内齿轮轴Ⅲ (20)
五、键连接的选择和计算 (23)
六、滚动轴承的选择和计算 (25)
七、联轴器的选择 (28)
⼋、齿侧间隙 (28)
九、轴Ⅱ加⼯⼯艺图 (29)
⼗、参考资料 (30)
设计任务书：
设计内容：
⼀、评述传动⽅案
牵引速度为 1.5/v m s =，滚筒直径400D mm =，可求出滚筒转速(601000)/w n v =??
()(60100 1.5)/(400)71.62/min D r ππ==，由于⼯作情况为：室外，环境有灰尘，
最⾼温度40℃，两班制，间歇双向运转，反向空转，断续周期⼯作制（S3），负荷持续率FC=56%，载荷有冲击，故应选YZR 系列电动机为原动机，它的转速约为750~1000r/min ，传动装置速⽐应为/(750~1000)/71.6210.47~13.96m w i n n ===可选如下图1-1、1-2两种⽅案：
图1-1⽅案a 采⽤NW 分流式⾏星齿轮传动，卷扬机⼯作时制动器10制动，此时电动机1通过联轴器2驱动⾏星齿轮减速器，⾏星架上的滚筒5使钢丝绳7运动，从⽽牵引重物移动。

不需重物移动时，制动器6制动，制动器10松开，这时⾏星传动变成
定轴传动，电动机和⼆级同轴式减速器空转，不⽤频繁地起动和制动电动机。

滚筒⽤滑动轴承⽀撑在机架上。

传动⽐：5~25i =，可满⾜传动要求。

优点：外形尺⼨⼩（减速器内置），电动机不⽤频繁启动适合狭窄⼯况下⼯作。

缺点：结构复杂，加⼯安装精度⾼，成本⼤，不易维修。

图1-2⽅案b 采⽤⼀级带传动和⼀级闭式齿轮传动，电动机带动带传动，齿轮传动，从⽽带动滚筒运动。

传动⽐：6~24i =，可满⾜传动要求。

优点：结构简单，制造维修⽅便，成本低，带传动有缓冲作⽤。

缺点：外形尺⼨⼤，
带传动不能适应繁重劳
1、电动机;
2、联轴器:
3、中⼼轮a;
4、⾏星轮c ；
5、滚筒;
6、制动器;
7、钢丝绳;
8、⾏星轮d;
9、内齿轮b ；10、制动器；11、机架；
卷扬机传动简图图
1-1
1、电动机;
2、带轮a;
3、v 带;
4、带轮b;
5、齿轮c;
6、齿轮d;
7、联轴器;
8、滚筒;
9、钢丝绳
卷扬机传动简图
图1-2
动，带传动安全性不好。

⼆、电动机的选择及动⼒参数计算
由于⼯作情况为：室外，环境有灰尘，最⾼温度40℃，两班制，间歇双向运转，反向空转，断续周期⼯作制（S3），负荷持续率FC=56%，载荷有冲击，故应选YZR 系列冶⾦及起重⽤三相异步电动机。

1、电动机符合条件下所需功率
/s w a p p η= kw 式（1） /1000w p Fv = kw 式（2）
由（1）（2）得 /(1000)s a p Fv η= kw 由电动机⾄滚筒的总效率为
4
123b a aH ηηηηη=
式中：1η、b aH
η、2η、3η分别为联轴器、⾏星齿轮啮合、滚动轴承和滑动轴承的传动效率。

取1η=0.99（弹性联轴器），b
aH
η=0.98（折中），
2η=0.99（滚⼦轴承），3η=0.98（滑动轴承）。

则40.990.980.980.980.91a η==
/(1000)50001.5/(10000.
s a p Fv kw η
==??= 2、电动机所需功率
6.6dx p kw ===
式中：起动制动恶化系数 0.75a C =；
负荷持续率 0.56cr F =；
把等效功率转化为60%N FC =的功率60dx p
60 6.8 6.4dx p p kw ===
3、确定电动机转速
滚筒⼯作转速为601000/()601000 1.5/(400)71.62/min n v D r ππ=??== 按⽅案a 推荐传动⽐ 5~25i '=算，则电动机转速的可选范围为
(5~25)71.62358~1790/min d n i n r ''=?=?=
符合这⼀范围的YZR 电动机同步转速有600、750和1000r/min 。

1、电动机;
2、联轴器:
3、中⼼轮a;
4、⾏星轮c ；
5、滚筒;
6、制动器;
7、钢丝绳;
8、⾏星轮d;
9、内齿轮b ；10、制动器；11、机架；卷扬机传动简图
图2-1
据容量和转速，查【4】有两种型号适⽤的电动机型号。

因此有两种⽅案，如下表2-1（3S ⼯作制下FC=60%）：
表 2-1
综合考虑电动机和传动装置的尺⼨、质量、价格和传动⽐，可见⽅案1较合适。

安装尺⼨如下图2-2，表2-2：
图 2-2 表 2-2
4、选择⾏星轮系各齿轮齿数
选⾏星轮数⽬K=3，据13.30b aH
i '=，查【7】P206页表10-5，3w n =的NW 型⾏星传动的齿数组合为：
13.297b
aH i =、18a Z =、105b Z =、59c Z =、28d Z =，满⾜齿数条件要求。

5、各轴转速
952/min I m n n r ==（m n 为电动机转速）
/952/13.29771.6/min b H I aH n n i r ===（以I 轴转速为正向）
95271.6880.4/min I H I H n n n r =-=-=
II II II //(/)880.4(18/59)268.6/min H b I a c n n i n Z Z r ==-=?-=-
则II II II 268.671.6197/min H
n n n r =+=-+=-。

6、⾏星齿轮应⼒循环次数
中⼼轮a ：9N 600.5660880.43(1030028) 4.310I H a FC n k t ==???=? 内齿轮b ：8N 600.566071.63(1030028) 3.510b H FC n k t ==???=?
⾏星轮c ：8N 600.5660268.63(1030028) 4.310H c II FC n k t ==???=?
⾏星轮d ：8N N 4.310d c ==?
7、⼩齿轮转矩及圆周⼒
轴I 的输⼊功率 18.20.998.12I s P P kw η=?=?= 转矩 48.1510T N m m =?? 轴I 的输出功率 28.120.998.04I I P P kw η'=?=?=转矩 48.0710T N mm =?? NW ⾏星齿轮传动（⾏星轮均匀分布，考虑载荷不均匀分布）齿轮a 与⾏星轮c 齿轮副中齿轮a 的输出转矩
3/ 1.58.07/3 4.0410a I T Kc T K N mm ''=?=?=??（Kc 为载荷不均匀系数，取Kc=1.5）⾏星轮d 与内齿轮b 啮合中齿轮d 转矩
3/() 1.58.0759/(318)13.210d I c a T Kc T Z K Z N mm ''===??
内齿轮b 的转矩 45(1)8.0710(13.2971)9.9210b
b I aH
T T i N mm '=-=??-=?? 8、动⼒参数表如下表2-3
三、传动零件的校核计算
⼀）外啮合齿轮传动
⼆）内啮合齿轮传动1、设计的已知条件和主要参数
四、轴的设计
⼀）减速器输⼊轴Ⅰ（尺⼨如图4-1-1）图4-1-1
图4-1-2
图4-1-3 tan20327N =
周向合⼒如图4-1-4（⽅向不定）
⼆）⾏星轮轴Ⅱ
传递的转矩413.210T N mm =??，转速269/min H
II n r =，齿轮C 轮毂宽34c L mm =，
59, 2.5c Z m mm ==，齿轮d 轮毂宽36,28, 2.5d d L mm Z m mm ===，轴向尺⼨如图4-2-1
2
mm ，2
785/S N mm σ= 图4-2-1
图4-2-2
三）内齿轮轴Ⅲ
传递的转矩59.9210T N mm =??，转速
71.6/min H
III n r =-，轴向尺⼨如图4-2-1
图4-3-1。