行星传动比及啮合频率计算

行星传动传动比及啮合频率计算

特征频率主要包含转频和啮合频率，根据传动比计算的结果，可以相应的算出每个齿轮相对应的转速n ，则转频60i i f n =，齿轮啮合频率等于该齿轮的转频乘以它的齿数。相互啮合的两个齿轮的啮合频率是相等的。即zi i i f f z =⨯。而齿轮的振动谱就是以该基频（zi f ）波和高次谐波所组成的谱，因此在故障诊断中具有重大意义。又因为相互啮合的两个齿轮的啮合频率是相等的，所以一组行星轮系当中只要计算中心论转速即可。

1

a 1

b 1

c 2

a 2

b 2

c Input Shaft

Output Shaft

2

d 1

d 3

d 4

d

齿轮模型

齿轮箱各级齿轮参数

参数

行星齿轮箱 平行轴齿轮箱 一级 二级 高速级 低速级

a 1

b 1

c 1 a 2 b 2 c 2

d 1 d 2 d 3 d 4 模数 1 1 1 1 1 1 1.5 1.5 1.5 1.5 齿数 20 40 100 28 36 100 29 100 90 36 个数

1

3

1

1

4

1

1

1

1

1

n –输入转速；

Za1–第一级太阳轮齿数；Zb1 –第一级行星轮齿数；Zc1–第一级内齿圈齿数； Za2 –第二级太阳轮齿数；Zb2 –第二级行星轮齿数；Zc2 –第二级内齿圈齿数；

（1） 一级行星轮系：

111111a H c c H a n n z n n z -=-- 其中，n n n a c ==11,0 ，则 )1//(11111+==a c a H b z z n n n =n 6

1

（2） 二级行星轮系：

222

222

a H c c H a n n z

n n z -=--其中，

1

22,0H a c n n n ==，则

)1//(22222+==a c a H b z z n n n =232

7

a n 行星轮系级: 传动比i =192/7 （3）平行轴：

中间低速级： 传动比i1= 小

大

n n =100/29

高速级： 传动比i2= 小

大

n n =2.5 平行轴传动比：i=8.6 总传动比：i=232

齿轮箱振动特征频率 1. 啮合频率:

1）转速同步频率 n f = n/60 式中，n 为轴转速（转/分）。

2）定轴齿轮啮合频率

n f = nz/60 式中，n 为轴转速（转/分）， r z 为齿轮齿数。

3）行星轮系，啮合频率用下式计算： m f = a b a c b z f f z f ⨯-=⨯)( 式中，b n 为行星轮架转速（转/分），c z 为内

齿圈齿数，a f 为太阳轮转频，a z 为太阳轮齿数。

m f =(15.95-1.975)*13=181.675

m f =1.975*92=181.7

2. 故障特征频率： 1) 行星轮： 局部故障特征频率： 太阳轮： 行星论： 分布式故障特征频率： 太阳轮： 行星论： 2) 平行轴：

假定输入转速1500，由上述公式可得各级齿轮的故障特征频率如下：

第一级行星齿轮：

1) rpm n n a 15001==

rpm n n n a b a 2506/112=== Hz n f a a 2560/11== Hz n f b b 17.460/11==

Hz f z f b c m a 41717.4100111=⨯=⨯=

2) rpm n n b a 25012==

==

=21232

7

a d

b n n n 54.7rpm Hz n f a a 17.460/22==

91.060/22==b b n f

Hz f z f b c m a 91222=⨯=

3）12

1

32d d d d d n z z n n ⨯=

==15.86rpm 60/332d d d n f f ===0.26Hz 222d d m d z f f ⨯==26Hz Hz z f f d d m d 36.9444=⨯=