200kw行星增速器开发-2015-5-10
20000转速增速器设计说明书
第四章 传动系统的方案设计
传动方案的分析与拟定 1）对传动方案的要求 合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，还要满足工作可靠、传动精度高、
体积小、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求。 2）拟定传动方案 任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要统筹兼顾，满足最主要的和最
1 = *2π/ za 式中 2π/ za 为中心轮 a 转过一个齿（周节）所对的中心角。
ip =n/ nH =1 /H =1+ zb / za 将1 和H 代入上式，有
2π* / za /2π/ nw =1+ zb / za 经整理后 = za + zb =（15+63）/2=24 满足两中心轮的齿数和应为行星轮数目的整数倍的装配条件。 4、保证相邻两行星轮的齿顶不相碰——邻接条件 在行星传动中，为保证两相邻行星轮的齿顶不致相碰，相邻两行星轮的中心距应大于两 轮齿顶圆半径之和，如图 1—2 所示
根据负载情况进行一般的齿轮强度、几何尺寸的设计计算，然后要进行传动比条件、同 心条件、装配条件、相邻条件的设计计算，由于采用的是多个行星轮传动，还必须进行均载 机构及浮动量的设计计算。
行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2K—H、3K、及 K—H—V 三种。若按各对 齿轮的啮合方式，又可分为：NGW 型、NN 型、WW 型、WGW 型、NGWN 型和 N 型等。我所设计的 行星齿轮是 2K—H 行星传动 NGW 型。
第一章 概述
行星轮系增速器较普通齿轮增速器具有体积小、重量轻、效率高及传递功率范围大等优 点，逐渐获得广泛应用。同时它的缺点是：材料优质、结构复杂、制造精度要求较高、安装 较困难些、设计计算也较一般增速器复杂。但随着人们对行星传动技术进一步的深入地了解 和掌握以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完 善，同时生产工艺水平也不断提高，完全可以制造出较好的行星齿轮传动增速器。
行星增速器原理
行星增速器原理一、引言行星增速器是一种机械传动装置，它可以将输入轴的转速加速到输出轴。
行星增速器的结构简单、紧凑，具有高效、低噪音等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
本文将详细介绍行星增速器的原理。
二、行星增速器的结构和工作原理1. 行星齿轮机构行星齿轮机构由内齿轮、外齿轮和多个行星齿轮组成。
内齿轮为太阳齿轮，外齿轮为环形齿轮，行星齿轮则固定在一个称为“行星架”的组件上。
当太阳齿轮转动时，它会带动所有的行星齿轮绕着它自转，并且这些行星齿轮也会绕着环形齿轮旋转。
2. 行星架行星架是由若干个支撑臂和相互连接的车架组成的。
每个支撑臂上都有一个孔，用于安装一个或多个行星齿轮。
车架上还有一个中心孔，用于安装太阳齿轮。
3. 增速器输出轴增速器的输出轴通过环形齿轮与行星齿轮相连。
当太阳齿轮转动时，行星齿轮绕着太阳齿轮自转，并且绕着环形齿轮旋转，使输出轴得以旋转。
4. 增速器输入轴增速器的输入轴连接到太阳齿轮上，当输入轴旋转时，太阳齿轮也会随之旋转。
5. 增速比增速比是指输出轴的转速与输入轴的转速之比。
由于行星增速器的结构特点，其增速比通常为几十倍甚至上百倍。
三、行星增速器的工作过程1. 低速传动当输入轴以低速旋转时，太阳齿轮带动行星架和行星齿轮一起绕着中心孔旋转。
由于行星架被固定在输出端环形齿轮上，所以输出端不会有任何运动。
2. 高速传动当输入端开始加快旋转时，太阳齿轮和行星架一起绕中心孔快速旋转。
这时，由于每个行星都与太阳和环形齿轮都有接触，所以它们将绕着太阳齿轮自转，并且绕着环形齿轮旋转。
这样，输出端的环形齿轮就被带动旋转，从而使输出轴快速旋转。
四、行星增速器的应用1. 工业机械传动行星增速器在工业机械传动中得到了广泛应用。
它可以将电机的低速高扭矩传递给高速低扭矩的机械设备，从而实现高效能的传动。
2. 电动车辆传动行星增速器也被应用于电动车辆的传动系统中。
它可以将电池输出的低速高扭矩传递给驱动电机需要的高速低扭矩，从而提高汽车的加速性能和续航里程。
磁力引纬织机行星增速器多目标可靠性优化设计
磁力引纬织机行星增速器多目标可靠性优化设计叶秉良;俞高红;陈建能【摘要】针对磁力引纬织机行星增速器常规优化设计方法的不足,提出一种可靠性优化设计方法.将齿轮应力和强度视为随机变量,综合考虑行星增速器的承载能力、结构、质量和传动效率等问题,以机构的体积最小和传动效率最高为目标函数,以行星传动和齿轮疲劳强度可靠性条件、行星传动的运动学条件和几何条件为约束,建立多目标可靠性优化设计模型,应用目标规划法和MatLab优化工具箱中的序列二次规划法求解.结果表明,可靠性优化设计方案比常规优化设计方案的体积减小19.42%,且传动效率提高.认为该设计方法符合工程实际且可靠有效.%On the consideration of the shortage of common optimized design method for planetary gear accelerator on a weft insertion device with magnetic force, a reliability optimized design method was proposed, which took gears' stress and strength as random variables. Based on comprehensive considerations of the loading capacity, compact structure, light-weight and transmission efficiency of the planetary gear accelerator, its multi-objective reliability optimized design model was set up, in which, the smallest volume and highest efficiency of the mechanism were taken as the objective functions, while reliability conditions of planetary transmission and gears' fatigue strength, and the kinematic and geometric conditions of the planetary transmission were taken as constraints. Then the goal programming and sequential quadratic programming algorithm in optimization toolbox of MatLab were used to solve the model. Compared with the common optimized design schemes, the volume of the planetarygear accelerator reduces by 19.42％ while its efficiency is improved, which shows that this design method is practical, reliable and effective.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2011(032)004【总页数】5页(P128-132)【关键词】织机;行星增速器;可靠性优化;序列二次规划法【作者】叶秉良;俞高红;陈建能【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TS103.1;TP802.1磁力引纬织机、剑杆织机和喷气织机等新型织机的出现使织造业取得了划时代的进步［1］。
增速器设计
第2章兆瓦级风力发电系统增速器设计传动装置是大多数机器的主要组成部分.传动件及传动装置设计是否合理、制造和装配质量是否符合要求，将成为决定产品质量的关键。
传动可以分为机械传动、流体传动和电传动三类.而机械传动按其工作原理分为啮合传动与摩擦传动，具体分为链传动、带传动、齿轮传动、蜗杆传动四类.根据风力发电机组传动特点和工作环境要求，一般均选择齿轮传动。
齿轮传动是机械传动中最重要、应用最广泛的一种传动形式。
其主要优点是：具有瞬时传动比恒定、可靠性高、寿命长、结构紧凑。
齿轮传动分为开式、半开式和闭式三种传动方式。
由于风力发电机工作环境恶劣，一般采用闭式传动以满足润滑要求。
增速器是指安装在原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用于增加转速应相应减小转矩。
增速器是风力发电机组的重要组成部分，它承担了调速、改变运动形式、动力和运动的传递和分配等功能。
考虑到风力发电机要求传动比大、结构紧凑、效率高等特点，本文采用两级行星齿轮传动加一级平行轴斜齿轮传动的结构形式。
2.1传动方案的确定目前，国内外生产的风力发电机齿轮箱可分为平行轴圆柱齿轮箱、行星齿轮箱以及平行轴与行星轮系混合式齿轮箱几类;按照传动的级数分为单级和多级齿轮箱;按照传动的布置形式可以分为展开式、分流式和同轴式以及混合式。
现在市场上功率为10KW的增速箱一般采用采用NGW型行星传动，由行星架输入，太阳轮输出,主要特点是：（1)行星架和太阳轮的浮动设计，结构简单，较好的实现了均载；（2）采用行星架作为输入轴,符合风力发电机受力大、转矩大的特点。
缺点是:功率太小,经济效益差,资源利用率低。
500KW以上的风电增速箱由于功率大,大转矩的特点,通常采用功率分流的行星传动。
常见结构有：两级平行轴加一级行星和一级平行轴加两级级行星传动两种形式。
本文采用的是平行轴与行星轮系混合式齿轮箱。
传动方式简图2。
1。
1增速器基本设计要求及设计步骤增速器齿轮箱的主要设计要求如表2.1所示。
多级行星齿轮增速器相关资料收集
多级行星齿轮增速器设计摘要随着我国在科技领域接连取得突破和经济社会的持续发展，我国的制造业水平的不断提升，当前为了进行产业转型和升级，迫切的需要高效、高精度性能优越的增速机构。
为了满足这一需求，小巧、结构紧凑、传动效率高的行星齿轮增速器受到了越来越多的关注。
在此背景下，多级行星齿轮增速器的研究就有着十分重要的现实意义，好的可靠性和稳定性更成为重中之重。
在研究设计过程中应当进行大胆的创新，不断地革新、完善和掌握这一方面的技术。
本次毕业设计的任务为行星齿轮增速器的设计，对其设计过程进行了一般性的阐述。
通过设计和校核计算，完成了相关的数据，并且绘制出了系统的图纸。
首先介绍了行星齿轮增速器的应用场合以及其使用特性的一般性阐述，其次介绍了行星齿轮增速器在工业领域的重大作用以及国内外关于行星齿轮增速器设计的情况。
根据预定的设计任务以及技术要求，设计并且确定了整体方案。
在确定整体方案之后，对多级行星齿轮增速器涉及的零部件进行了必要的设计计算以及校核计算，其中主要包括各级齿轮的设计、齿面接触及齿根弯曲疲劳强度的计算和校核，各轴的设计以及其所受扭矩强度的校核计算，以及其他相关零部件的选用和设计计算。
关键词：行星齿轮；增速器；轴承第1章引言1.1 行星齿轮增速器简介行星齿轮增速器，顾名思义就是采用行星轮系传动方案将输入的较低转速提升至较高转速的机器，可以在增加转速同时减少转矩。
采用行星齿轮传动较普通齿轮传动具有具有许多得天独厚的优势。
它的最突出的特点是其在传递动力时能够对功率进行适当的分流；与此同时，行星齿轮传动机构的输入轴和输出轴有很好的同轴性，也就是说输出轴和输入轴同时布置在在同一个主轴线上。
因此人们现在逐步用行星齿轮传动来替换普通齿轮传动，充当各类机械传动系统的变速装置。
特别是那些对占用体积小、质量轻巧、结构小巧紧凑以及工作传动效率有较严格要求的的航空航天机械、工程机械、石化机械和兵工制造等机械传动系统以及要设置差速器的车辆齿轮传动系统，行星齿轮传动如今得到了极为广泛运用。
增速器
增速器一、增速器1组成由增速机和润滑油系统组成增速器是专门为竖井贯流机组设计的一套变速机构，装于水能机与发电机之间，固定在水能机座环上游侧法兰面上，由变速箱、润滑油箱及控制设备组成，由德国伦克公司制造。
增速器与水能机采用发兰刚性连接用摩擦传递扭矩，其为两级行星齿轮箱，增速比为1：10.027。
增速器与发电机采用柔性连接，用热套传递扭矩，其轴向柔性由齿轮箱内部的四个球面结构形成1）增速器由四套向心轴承、一道推力轴承、两级变速机构及壳体组成。
齿轮箱上装有感测瓦温的温度传感器11只和测震动的装置1只。
增速器推力轴承由24块扇形推力瓦组成，承受整个机组的正反向负荷。
所有轴承都有一个强迫润滑装置，通过它来输入要求质量的压力油，保证耗油单元在正常工作时的润滑和冷却2）润滑油箱由4台主油泵、1台应急油泵、输油管路、控制设备、过滤器、加热元件和冷却设备组成。
保证增速器在自身设计的温度、压力范围内安全地运行。
从图中认识一下其结构2对应开关点：3增速器油系统控制原理：正常情况下，四台润滑油泵及一台紧急油泵均设置为“自动”控制方式。
PLC自动统计每台润滑油泵的运行时间和启动次数，并根据运行时间或启动次数自动轮换工作、备用油泵，实现四台油泵互为备用的功能，并且当工作方式自动切换时，自动发出信号。
自动控制时，系统自动根据齿轮箱温度和压力控制油泵电机的启停。
在润滑油箱油温正常时，检测当齿轮箱输入端油压小于紧急油泵启泵油压，则启动紧急油泵，延时270s，若油压仍小于紧急油泵停泵油压，发出紧急油泵故障信号；若油压大于紧急油泵停泵油压，当齿轮箱油压降至润滑油泵启动设定值时，停机时间最长的油泵启动，对应的运行指示灯亮；当再次循环扫描时，油压还低于油泵启动设定值时，停止泵中停机时间最长的油泵启动，对应的运行指示灯亮；反复循环，直到五台油泵全部启动，且齿轮室的油压仍低于油泵启动设定值，发出故障报警信号，要求机组停机。
当齿轮室的油压高于油泵停止设定值时，运行时间最长的油泵停止，对应的运行指示灯灭；当再次循环扫描时，油压还高于油泵停止设定值时，运行泵中运行时间最长的油泵停止，对应的运行指示灯灭；反复循环，直到至少两台主油泵运行，且齿轮箱的油压低于油泵停止设定值，否则发出故障报警信号，要求机组停机。
行星减速器的工作原理
行星减速器的工作原理行星减速机概述高速运转的动力装置如电动机、内燃机，到动力装置的工作端，需要一个降速和增加转矩的过程。
减速机(reducer)就是实现这个过程的动力传达机构。
行星减速机是一种用途广泛的工业产品，该减速机体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低。
具有功率分流、多齿啮合独用的特性。
最大输入功率可达104kW。
适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。
行星减速机是一种具有广泛通用性的新性减速机，内部齿轮采用20CvMnT渗碳淬火和磨齿。
整机具有结构尺寸小，输出扭矩大，速比在、效率高、性能安全可靠等特点。
级数：行星齿轮的套数。
由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比，有时需要2套或者3 套来满足拥护较大的传动比的要求。
由于增加了星星齿轮的数量，所以2级或3级减速机的长度会有所增加，效率会有所下降。
回程间隙：将输出端固定，输入端顺时针和逆时针方向旋转，使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时，减速机输入端有一个微小的角位移，此角位移就是回程间隙。
单位是“分”，就是一度的六十分之一，也有人称之为背隙。
行星减速机结构行星减速机主要传动结构为：行星轮，太阳轮，外齿圈。
行星减速机因为结构原因，单级减速最小为3，最大一般不超过10，常见减速比为：3、4、5、6、8、10，减速机级数一般不超过3，但有部分大减速比定制减速机有4级减速。
行星减速机工作原理1、齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动从图例1中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比一般为2.5～5，转向相同。
2、齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动从图例2中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为0.2～0.4，转向相同。
3、太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动从图例3中可以看出，此种组合为降速传动，传动比一般为1.25～1.67，转向相同。
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湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目： 200kw行星增速器开发专业：机械设计制造及其自动化学号： ***********名：**指导教师：***完成日期： 2015年5月摘要行星齿轮传动与普通齿轮传动相比,当机械性能、零件材料、工作条件及制造精度等均相同时,行星齿轮传动具有体积小、质量轻、传递功率大、结构紧凑、承载能力高、传动效率高、传动比大、运动平稳、抗振动和冲击能力强等优点,因此常被用作增速器、减速器、差速器以及其他用途机构,而行星齿轮增速器在市场上一直占据较高的份额。
行星齿轮增速器在现代化工业上如煤矿工业、机械加工、水利工程，风电产业等方面都有着极其重要的地位。
目前我国国内主要研制的行星齿轮增速器主要体现在兆瓦级大功率增速器上而忽略了小功率的行星齿轮增速器的发展。
小功率的行星齿轮增速器在机床的加工上以及其它方面的应用上也是必不可少的，对小功率的行星齿轮增速器的研究不能忽略。
目前我国的行星齿轮增速器的体积、寿命、传动精度均处在发展之中，在很多的参数上都达不到使用要求，而行星齿轮增速器在其中作为一个主要的传动部件，其故障率是许多产业发展的瓶颈。
而行星齿轮增的可靠的齿轮传动系统是我国目前面临的问题。
本次设计中通过对200KW 级行星齿轮增速器进行分析和研究，再根据国内外研究的现状，对行星齿轮增速器进行设计，通过实际的调研，确定设计条件，并且对增速器进行强度校核。
此次设计中对行星齿轮增速器进行了一次初步的探讨，设计出一款功率大，可靠性高，结构尺寸小，寿命长的行星齿轮增速器。
设计主要包括传动方案的确立，对增速器的结构设计，并对内部的传动结构进行设计，最后完成图纸的绘制，完成本次设计。
关键词：行星齿轮增速器结构设计尺寸设计ABSTRACTThe NGW accelerator is a kind of planetary gear increaser ， planetary gear increaser inmodern industry such as mechanical machining，the coal industry，wind power industry，has an extremely important position in hydraulic engineering.At present ， the development of planetary gear increaser manifested mainly in the large power MW class increaser and ignore the development of small power planetary gear accelerator. Application of small power ofplanetary gear increaser for machining machine tool and other fields is also essential，to study cannot neglect.China's current planetary gear increaser life，volume，transmission accuracy are in development，many parameters of can not meet the use requirements，and the planet gear speeder as a main transmission components，the failure rate is the main bottleneck of the development of many industries.The planetary gear increaser gear failure is the main reasonfor the failure of gear box.So the design of an efficient and reliable gear transmission system is the main problem I face at present.The design through the analysis and Research on the 200kw planetary gear increaser，according to the domestic and foreign research condition，the planet gear speed increaser core--planetary gear transmission design，through the actual investigation，the background conditions are determined，and the growth rate of the strength check，carried out a preliminary discussion on design the planetary gear accelerator，the aim is to design a high power，small size，high reliability，long service life of equipment of growth.The design includes the establishment of transmission scheme，design the structure of the speed increaser ，and transmission structure on the interior is designed ，finally completed rendering CAD drawings，complete the design.Key words:Planetary gear speed increaser structure design dimension design目录1、引言 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 课题的来源及意义 ...................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 国内外发展现状及发展趋势 ...................................................... 错误!未定义书签。
2、方案设计 (2)2.1 传动方案概述 (2)2.2 行星齿轮增速器的传动类型及绘制传动简图 (3)3、结构设计 (5)3.1 设计背景 (5)3.2 分配传动比 (5)3.3 行星轮系的配齿计算 (5)3.4 初步计算齿轮的注意参数 (7)3.4.1计算高速级齿轮的模数m (7)3.4.2计算中速级齿轮的模数m (10)3.4.3计算低速级齿轮的模数m (12)3.5 啮合参数的计算 (14)3.5.1高速级 (14)3.5.2中速级 ............................................................................. 错误!未定义书签。
43.5.3低速级 ............................................................................. 错误!未定义书签。
43.6 几何尺寸的计算 ....................................................................... 错误!未定义书签。
43.6.1高速级 ............................................................................. 错误!未定义书签。
53.6.2中速级 ............................................................................. 错误!未定义书签。
53.6.3低速级 ............................................................................. 错误!未定义书签。
53.7 装配条件的验算 ....................................................................... 错误!未定义书签。
53.7.1邻接条件 ......................................................................... 错误!未定义书签。
53.7.2 同心条件 ........................................................................ 错误!未定义书签。
53.7.3安装条件 ......................................................................... 错误!未定义书签。
53.7.4 强度校核 ........................................................................ 错误!未定义书签。
63.7.4.1高速级 .............................................................. 错误!未定义书签。
63.7.4.2中速级 .............................................................. 错误!未定义书签。
83.7.4.3低速级 (21)4、结论.................................................................................................. 错误!未定义书签。