NGWN(III)型行星轮减速器设计

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NGW行星轮减速器设计

NGW行星减速器的设计摘要本文完成了对一级行星齿轮减速器的结构设计。

该减速器具有较小的传动比，而且，它具有结构紧凑、传动效率高、外廓尺寸小和重量轻、承载能力大、运动平稳、抗冲击和震动的能力较强、噪声低的特点，适用于化工、轻工业以及机器人等领域。

这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义。

首先简要介绍了课题的背景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势，然后比较了各种传动结构，从而确定了传动的基本类型。

论文主体部分是对传动机构主要构件包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架的设计计算，通过所给的输入功率、传动比、输入转速以及工况系数确定齿轮减速器的大致结构之后，对其进行了整体结构的设计计算和主要零部件的强度校核计算。

其中该减速器的设计与其他减速器的结构设计相比有三大特点：其一，为了使三个行星轮的载荷均匀分配，采用了齿式浮动机构，即太阳轮与高速轴通过齿式联轴器将二者连接在一起，从而实现了太阳轮的浮动；其二，该减速器的箱体采用的是法兰式箱体，上下箱体分别铸造而成；其三，内齿圈与箱体采用分离式，通过螺栓和圆锥销将其与上下箱体固定在一起。

最后对整个设计过程进行了总结，基本上完成了对该减速器的整体结构设计。

关键词：行星齿轮，传动机构，结构设计，校核计算The design of NGW planetary gear reducerABSTRACTThis completed a single-stage planetary gear reducer design. The gear has a smaller transmission ratio, and it has a compact, high transmission efficiency, outline, small size and light weight, carrying capacity, smooth motion, shock and vibration resistant and low noise characteristics, Used in chemical, light industry and robotics fields. The function of the development of modern mechanical transmission has a more important significance.First paper introduces the background and the subject of gear reducer situation and development trend, and then compared various transmission structures, which determine the basic type of transmission. Thesis is the main part of the main components of drive mechanism including the sun wheel, planet gear, ring gear and planet carrier in the design calculation, given by the input power, gear ratio, input speed and the condition factor to determine the approximate structure after the gear reducer And to carry out the design and calculation of the overall structure and main components of the strength check calculation. One of the other gear reducer design and compared the structural design of the three major characteristics: First, the three planetary gear to make the load evenly, using a gear-type floating body, the sun gear and high-speed shaft through the gear together Coupling the two together to achieve a floating sun gear; Second, the box uses a reducer flange box, upper and lower box were cast; Third, the ring gear and Box with separate, through bolts and tapered pins will be fixed together with the upper and lower box. Finally, a summary of the entire design process is basically complete the overall design of the reducer.KEY WORDS:planetary gear，driving machanism，structural design，checking calculation目录前言 (1)第1章传动方案的确定 (6)1.1 设计任务 (6)1.1.1 齿轮传动的特点 (6)1.1.2 齿轮传动的两大类型 (7)1.2行星机构的类型选择 (7)1.2.1 行星机构的类型及特点 (7)1.2.2 确定行星齿轮传动类型 (10)第2章齿轮的设计计算 (12)2.1 配齿计算 (12)2.1.1 确定各齿轮的齿数 (12)2.1.2 初算中心距和模数 (13)2.2 几何尺寸计算 (14)2.3 装配条件验算 (17)2.3.1 邻接条件 (17)2.3.2 同心条件 (17)2.3.2 安装条件 (18)2.4 齿轮强度校核 (19)2.4.1 a-c传动强度校核 (19)2.4.1 c-b传动强度校核 (24)第3章轴的设计计算 (29)3.1 行星轴设计 (29)3.2 转轴的设计 (31)3.2.1 输入轴设计 (31)3.2.2 输出轴设计 (32)第4章行星架和箱体的设计 (35)4.1 行星架的设计 (35)4.1.1 行星架结构方案 (35)4.1.2 行星架制造精度 (37)4.2 箱体的设计 (39)结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (45)外文资料翻译 (48)主要代号)rad )rad前言本课题通过对行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对涉及结果进行参数化分析，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计 (1).

目录一．绪论 (3)1．引言 (3)2．本文的主要内容 (3)二．拟定传动方案及相关参数 (4)1．机构简图的确定 (4)２．齿形与精度 (4)３．齿轮材料及其性能 (5)三．设计计算 (5)1．配齿数 (5)2．初步计算齿轮主要参数 (6)（1）按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6)（2）按弯曲强度初算模数 (7)3．几何尺寸计算 (8)4．重合度计算 (9)5．啮合效率计算 (10)四．行星轮的的强度计算及强度校核 (11)１．强度计算 (11)２．疲劳强度校核 (15)1．外啮合 (15)2．内啮合 (19)３．安全系数校核 (20)五．零件图及装配图 (24)六．参考文献 (25)一．绪论1．引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。

渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等，因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。

渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多，按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其中的字母表示:N—内啮合，W—外啮合，G—内外啮合公用行星齿轮，ZU—锥齿轮。

NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:重量轻、体积小。

在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上，体积缩小1/2—1/3;传动效率高;传动功率范围大，可由小于1千瓦到上万千瓦，且功率越大优点越突出，经济效益越高;装配型式多样，适用性广，运转平稳，噪音小;外齿轮为6级精度，内齿轮为7级精度，使用寿命一般均在十年以上。

因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。

2．本文的主要内容NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时，带动太阳轮回转，再带动行星轮转动，由于内齿圈固定不动，便驱动行星架作输出运动，行星轮在行星架上既作自转又作公转，以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。

NGW行星齿轮减速器的参数

该标准包括单级、两级和三级三个系列的NGW型渐开线直齿圆柱齿轮行星减速器。

主要用于冶金、矿山等机械设备。

其适用条件如下：高速轴最高转数不超过1500r/min。

齿轮圆周速度不超过10m/s；工作环境温度为-40℃到+45℃；1型式与尺寸（1）单级减速器及组成两级和三级减速器的各级行星齿轮传动机械示意图如下：（2）型号与标记减速器的型号，包括减速器的系列代号、机座号、传动级数。

系列代号：NGW如图所示，这种减速器的特点是内啮合和外啮合之间公用着行星齿轮，故取“内、公、外”三字的汉语拼意字头组成“NGW”代表系列代号。

规格；机座号、传动级数及传动比代号用顺序数字表示之。

（3）型式与尺寸见表Ⅱ-44、表Ⅱ-45、表Ⅱ-46。

表Ⅱ-44单级减速器型式、尺寸机座号型号规格公称传动比i0外形及中心高轴伸地脚尺寸质量kg L B H H0R d D l1l2t1b1t2b2L1L2L3L0B1d1h1NGW11表Ⅱ-45两级减速器型式、尺寸机座号型号规格公称传动比i0外形及中心高轴伸地脚尺寸质量/kg L B H H0R d D l1l2t1b1t2b2L1L2L3L0B1d1h4NGW426873801803580551051087242902303072320M2430128 25-16068730553381305NGW5276742020040907011512972431025030360M2435244 25-160752355510241表Ⅱ-46三级减速器型式、尺寸机座号型号规格公称传动比i0外形及中心高轴伸地脚尺寸质量/kg L B H H0R d Dl1l2t1b1t2b2L1L2L3L0B1d1h7NGW73180-20005355742503011055140338119323753053580465M30403828NGW831071590634280351205516010129324403504586510M3645505 9NGW936607213154013070165121403647538545570M3645627 10NGW103126374580035545150702004914161405254255078645M4250962。

起重设备用三速差动行星齿轮减速装置的设计

目录摘要 (3)第一章绪论 (5)1.1.行星齿轮 (5)1.2.起重机起升结构简介 (6)1.2.1展开式布置 (7)1.2.2.同轴式展开 (7)1.3.驱动装置的机械变速方案 (8)1.4反求设计简介 (8)第二章:配齿计算及运动分析 (10)2.1传动原理图 (11)2.2齿轮的几何尺寸计算 (13)2.3.运动分析 (15)第三章功率流分析 (17)3.1 a . b两电机转向相同时 (17)3.2当a,b电机反向旋转时 (17)3.3 na=0时，为行星轮系 (18)第四章效率计算4.1:行星轮系 (19)4.2当a为主动轮 (20)4.3当转臂H为主动轮时 (25)第五章强度验算 (39)5.1行星齿轮系的强度设计 (39)5.2：电动机的选定 (40)5.3强度的校核 (41)第六章结构设计 (43)6.1剖分式 (43)6.3工艺性 (45)6.4密封和润滑 (46)第七章结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)起重设备用三速差动行星齿轮减速装置的设计【摘要】本次对起重设备用三速差动行星齿轮减速装置的设计进行的研究，该减速器为多速且传动比比较大的行星齿轮传动，该设计研究将对这种类型的轮系的设计方法进行学习研究，其中包括机构方案设计，齿数计算，运动分析，功率流分析，传动效率计算，动力性能分析，强度校核，结构设计等，并且画出其装配图和零件图。

本次设计的创新点为双电动机行星减速器传动，分三种情况，一种是两个电机同向旋转时，输出功率为两个电机之和，另一种两个电机反向旋转，其中一个电机处于发电状态，还有一种情况就是一个电机闸住，就是行星轮系，特点是起重机有三种速度分析情况。

差动轮系效率高，它与适当的定轴轮系组合并配2个动力源，形成行星差动变速机构，这种机构可以在一定范围内解决多速驱动问题，根据两个电动机协同工作情况，可使卷筒有四个转数。

以满足某些起重机工作的需要【关键字】：起重机；齿轮减速器；2K-H差动行星齿轮T he issue of lifting equipment for thethree-speed planetary gear differential【Abstract】The issue of lifting equipment for the three-speed planetary gear differential design of the study, the reducer for multi-speed transmission and larger than the planetary gear transmission, the design study of this type will gear design study methods, including design agencies, number of teeth, the motion analysis, power flow analysis, transmission efficiency, the dynamic performance analysis, strength checking, structural design, and draw the assembly drawing and spare parts map .The innovation of this design for dual-motor drive planetary gear reducer, probably sub-analysis of three cases, a two motor rotating in the same direction, the output power of two motors and the other a two-motor reverse rotation, One of the electrical power generation in the state, there is a situation in a live gate motor, planetary gear system is characterized by three cranes speed analysis. High efficiency of differential gear train, which with the appropriate combination of a fixed axis gear train is also equipped with two power sources to form a variable differential planetary bodies, such bodies can be resolved within a certain range of multi-speed drive, according to the situation of the two motors work together will enable the reel to the number of four. To meet the needs of some crane work.【Keyword：Crane】2K-H planetary gear differential； gear reducer第一章绪论1.1行星齿轮本次设计通过对起重机差动行星齿轮减速器的结构设计，进一步巩固和掌握机械设计的基本原理与方法，并且进行创新设计，学习新的知识，掌握新的方法，开拓视野，国内外对行星齿轮研究已经有相当长的历史了，1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利出现了，1920年首次成批制造出行星齿轮传动装置，并首先用于汽车的减速器，1938年起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。

ngw行星齿轮减速器的设计

少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库目录1．引言 ................................................................................................ 1 2．本文的主要内容 ........................................................................... 1 二．确定设计数据 .............................................................................. 2 F=800N ，V=0.06m/S .......................................................................... 2 输出功率 pw =FV=800x0.06=48w=0.048kw ， .............................. 2 三．拟定传动方案及相关参数 ........................................................ 3 1．机构简图的确定 ............................................................................ 3 ２．齿形与精度 .................................................................................. 3 ３．齿轮材料及其性能 ...................................................................... 4 1．配齿数 (4)2．啮合效率计算 ................................................................................ 5 4初步计算齿轮主要参数 . (7)（1）按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 .......................... 7 （2）按弯曲强度初算模数 .......................................................... 9 5．几何尺寸计算 .............................................................................. 10 6．重合度计算 .................................................................................. 12 五.行星轮的的强度计算及强度校核 . (13)疲劳强度校核 (13)1．外啮合 .................................................................................... 13 2．内啮合 .................................................................................... 19 1 行星架的设计 ................................................................................ 19 2行星轴设计 ..................................................................................... 20 3行星轴承设计 ................................................................................. 21 七.输入轴的设计 (22)1 输入轴的设计 ................................................................................. 22 5.2 尺寸设计 .. (23)5.21初步确定轴的最小直径 ...................................................... 23 5.22根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 .................. 24 5.24确定轴上圆角和倒角尺寸 .................................................. 25 八.输出轴设计 .. (25)mm d c )85(2-+= 取mm c 202=........................................................... 28 十.参考文献 (28)一绪论1．引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。

NGWN(III)型行星轮减速器设计

NGWN（III）型行星轮减速器设计1 前言随着现代化工业的发展，机械化和自动化水平不断地提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠和寿命长等。

而行星齿轮传动具有减速比大、传动效率高、结构小巧、承载能力强等优点，在许多情况下可代替二级、三级的普通齿轮减速器和涡轮减速器，因此行星轮减速器被广泛应用于各个方面。

行星传动不仅适用于高转速、大功率，而且在低速大转矩的传动装置上也已获得广泛的应用，所以目前行星传动技术已成为世界各国机械传动重点之一。

目前国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，在结构优化、传动性能，传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位，并出现一些新型的行星传动技术，如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。

行星轮减速装置经过一个多世纪的发展设计理论及制造技术有了很大的进步，而且与新技术革命的发展紧密结合。

当今世界行星轮减速装置总的发展趋势是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率、高的承载能力以及利用寿命长的目标发展，而且其重量更轻，噪声更低，效率更高，可靠性也更高。

目前世界各国由工业化信息化时代正在进入知识化时代，行星轮在设计上的研究也趋于完善，制造技术也不断改进。

行星齿轮传动类型很多，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。

我所研究的NGWN（III）行星齿轮属于3Z型行星齿轮传动的一种。

本文主要对NGWN（III）齿轮减速器设计方法进行了探讨，主要内容包括齿轮传动比的分配计算，主要零部件参数设计，标准零部件的选用，以及减速器中零件三维模型的设计。

2 选题背景2.1 题目来源生产实际2.2 研究的目的与意义由于行星轮齿轮减速器具有质量小、体积小、传动比大以及效率高等优点，因此行星轮减速器被广泛应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、飞机、轮船等各个方面。

NGWN型行星减速器的优化设计

３．１．２建立配齿目标函数行星轮系配齿优化设计应在满足同心条件、
邻接条件、装配条件下，求出各轮齿数和传动比误差，使传动比误差满足传动精度要求，则目标函数可表示为：
第一步根据行星轮系传动比的取值范围，在
满足同心条件、邻接条件、装配条件下，进行配齿
优化设计，求出各轮齿数和传动比误差，使传动比
４．２．２齿宽约束
４．２．３轮齿弯曲强度约束
对ＮＧＷＮ行星减速器，当齿面硬度ＨＢ＞３５０
时，只计算齿轮的齿弯曲强度。根据对直齿圆柱齿
轮的齿弯曲强度要求
得［１］：
然后计算齿宽系数 Φｄ＝ｂｍｉｎ／ｄ，（ｄ为齿轮的分度圆直径）。齿宽系数在许用范围内就行，否则应加大模数。根据式（５）计算出行星轮最小齿宽ｂ１、ｂ２，然后计算出齿宽系数 Φｄ，齿宽系数在０．３－０．６的范围内即满足要求。整个计算过程可用Ｃ＋＋语言编成了计算程序，在计算机上可顺利运行。经强度优化计算后，模数必须为标准值，齿宽也应圆整为整数，故需将最优解圆整到符合工程要求的值。最后得到符合工程要求的值。
误差满足传动精度要求作为目标函数。
第二步调用第一步可行的齿数组合方案，对
行星齿轮减速器各齿轮进行强度优化设计，使行
星齿轮减速器体积最小作为目标函数。
图１ＮＧＷＮ型行星齿轮减速器传动简图
３．２确定配齿计算约束条件３．２．１同心条件
根据行星齿轮传动中，各对相互啮合齿轮的中心距应相等的同心条件，即由行星减速器三个啮合齿轮副ａ－ｇ、ｇ－ｂ、ｆ－ｅ的中心距：关系可换为：
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《机电技术》２００７年第３期

三级行星齿轮减速器参数优化设计

王海兵等
能，可直接得到最优解而不需要对齿数圆整，避免了圆整之后的解不是最优解的缺点。以太阳轮和行星轮的总体积最小为优化目标，以总传动比、配齿条件、齿轮强度条件、减速器外形尺寸限制等为约束条件，建立优化设计数学模型进行优化设计，使减速器减重明显。
关键词
盾构掘进机，行星齿轮减速器，优化设计，Lingo
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(1), 25-29 Published Online February 2019 in Hans. /journal/met https:///10.12677/met.2019.81004
Received: Jan. 3 , 2019; accepted: Jan. 21 , 2019; published: Jan. 28 , 2019
rd
st
th
Байду номын сангаас
Abstract
The parameters of the three-stage planetary gear reduction in shield tunneling machine was optimized by Lingo software, for the Lingo software has the function of nonlinear Integer optimization, so the optimized teeth numbers need not to be rounded off and the error caused by rounding off is avoided. The optimizing model was constructed with the optimization objective of minimum volume of sun gears and planetary gears and the constraint of total transmission ratio, relationship of teeth numbers, gear strength and the size of the reduction to make the weight of reduction reduce significantly.

NGWN(III)型行星轮减速器设计

1 前言NGWN（III）型行星轮减速器设计1 前言随着现代化工业的发展，机械化和自动化水平不断地提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠和寿命长等。

行星轮减速装置经过一个多世纪的发展设计理论及制造技术有了很大的进步，而且与新技术革命的发展紧密结合。

目前世界各国由工业化信息化时代正在进入知识化时代，行星轮在设计上的研究也趋于完善，制造技术也不断改进。

行星齿轮传动类型很多，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。

我所研究的NGWN（III）行星齿轮属于3Z型行星齿轮传动的一种。

ＮＧＷＮ（III)行星轮减速器的设计2 选题背景2.1 题目来源生产实际2.2 研究的目的与意义由于行星轮齿轮减速器具有质量小、体积小、传动比大以及效率高等优点，因此行星轮减速器被广泛应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、飞机、轮船等各个方面。

型行星齿轮减速器――行星轮的设计

NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:重量轻、体积小。

因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。

ngw行星齿轮减速机参数

ngw行星齿轮减速机参数摘要：一、NGW 行星齿轮减速机概述二、NGW 行星齿轮减速机的特点三、NGW 行星齿轮减速机的适用范围四、NGW 行星齿轮减速机的参数五、NGW 行星齿轮减速机的装配型式正文：一、NGW 行星齿轮减速机概述GW 行星齿轮减速机是一种渐开线直齿行星齿轮减速机，技术上比较先进，结构上比较新颖。

它主要应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、纺织、印染、制药等行业的机械传动。

NGW 行星齿轮减速机可以正、反两方向运转，具有很高的传动效率和承载能力。

二、NGW 行星齿轮减速机的特点1.体积小、重量轻、结构紧凑：NGW 行星齿轮减速机的设计使得其体积和重量相对较小，结构紧凑，便于安装和使用。

2.传递功率大、承载能力高：NGW 行星齿轮减速机具有较高的传动效率和承载能力，可以满足不同工况条件下的使用需求。

3.传动比大：NGW 行星齿轮减速机可以实现较大的传动比，满足各种工况条件下的传动需求。

4.装配型式多样，适用性广：NGW 行星齿轮减速机采用多种装配型式，可以多面安装，适用于各种不同场合。

三、NGW 行星齿轮减速机的适用范围GW 行星齿轮减速机适用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、纺织、印染、制药等行业的机械传动。

在高速比中，NGW 行星齿轮减速机可以实现更多段齿轮相互连结，降低磨擦损耗，提高效率。

四、NGW 行星齿轮减速机的参数GW 行星齿轮减速机参数包括单级、两级和三级三个系列，适用于不同工况条件下的使用需求。

用户可以根据需要选择合适的型号和规格。

五、NGW 行星齿轮减速机的装配型式GW 行星齿轮减速机采用多种装配型式，可以多面安装，适用于各种不同场合。

ngw挖掘机行星齿轮减速器

ngw挖掘机行星齿轮减速器简介ngw挖掘机行星齿轮减速器是一种常见的工程车辆传动装置，常用于挖掘机等工程机械上。

它通过使用行星齿轮传动来实现马达的转速减速，从而提供更大的牵引力和扭矩输出。

本文将介绍ngw挖掘机行星齿轮减速器的工作原理、结构组成、使用注意事项等内容。

工作原理ngw挖掘机行星齿轮减速器的工作原理是基于行星齿轮的传动原理。

它由一个太阳轮、多个行星轮和一个内齿轮组成。

当电机或马达传动太阳轮时，太阳轮与行星轮通过内啮合的方式相连，从而实现转速减小的目的。

同时，行星轮与内齿轮的啮合也可以提供更大的输出扭矩。

结构组成ngw挖掘机行星齿轮减速器通常由以下几个部分组成：1.外壳：用于固定行星齿轮减速器的各个组件，并起到保护作用。

2.太阳轮：由一组齿轮组成的中心轴，可通过电机或马达输入动力。

3.行星轮：多个行星轮围绕着太阳轮旋转，通过内啮合与太阳轮传动力。

4.内齿轮：位于行星轮外部的齿轮，与行星轮的齿轮啮合以提供输出力。

5.轴承：用于支撑太阳轮和行星轮的转动。

6.油封：用于防止润滑油泄漏，保持减速器的工作环境。

使用注意事项在使用ngw挖掘机行星齿轮减速器时，需要注意以下几个问题：1.定期检查润滑油的添加和更换，保证减速器的正常工作。

2.避免过载操作，超过减速器所能承受的负载范围可能导致损坏。

3.注意使用环境温度，避免高温或低温环境对减速器的影响。

4.注意避免减速器的冲击和振动，这可能导致内部部件松动或破损。

5.定期检查减速器的各个部件是否损坏，如有问题及时维修或更换。

总结ngw挖掘机行星齿轮减速器是一种常见且重要的工程机械传动装置。

它通过行星齿轮的传动原理提供较大的牵引力和扭矩输出。

在使用过程中，需要定期维护和保养，避免过载和损坏。

只有正确使用和保养，才能保证减速器的正常工作，并延长其使用寿命。

以上就是对ngw挖掘机行星齿轮减速器的介绍，希望能对读者有所帮助。

NGW行星轮减速器设计

NGW止星减速器的安排之阳早格格创做戴要本文完毕了对付一级止星齿轮减速器的结构安排.该减速器具备较小的传动比，而且，它具备结构紧稀、传动效用下、中廓尺寸小战沉量沉、拆载本收大、疏通稳固、抗冲打战振动的本收较强、噪声矮的特性，适用于化工、沉工业以及呆板人等范畴.那些服从对付于新颖板滞传动的死少有着较要害的意思.最先简要介绍了课题的背景以及齿轮减速器的钻研现状战死少趋势，而后比较了百般传动结构，从而决定了传动的基础典型.论文主体部分是对付传效果构主要构件包罗太阳轮、止星轮、内齿圈及止星架的安排预计，通过所给的输进功率、传动比、输进转速以及工况系数决定齿轮减速器的大概结构之后，对付其举止了真足结构的安排预计战主要整部件的强度校核预计.其中该减速器的安排与其余减速器的结构安排相比有三大特性：其一，为了使三个止星轮的载荷匀称调配，采与了齿式浮效果构，即太阳轮与下速轴通过齿式联轴器将二者对接正在所有，从而真止了太阳轮的浮动；其二，该减速器的箱体采与的是法兰式箱体，上下箱体分别铸制而成；其三，内齿圈与箱体采与分散式，通过螺栓战圆锥销将其与上下箱体牢固正在所有.终尾对付所有安排历程举止了归纳，基础上完毕了对付该减速器的真足结构安排.闭键词汇：止星齿轮，传效果构，结构安排，校核预计The design of NGW planetary gear reducerABSTRACTThis completed a singlestage planetary gear reducer design. The gear has a smaller transmission ratio, and it has a compact, high transmission efficiency, outline, small size and light weight, carrying capacity, smooth motion, shock and vibration resistant and low noise characteristics, Used in chemical, light industry and robotics fields. The function of the development of modern mechanical transmission has a more important significance.First paper introduces the background and the subject of gear reducer situation and development trend, and then compared various transmission structures, which determine the basic type of transmission. Thesis is the main part of the main components of drive mechanism including the sun wheel, planet gear, ring gear and planet carrier in the design calculation, given by the input power, gear ratio, input speed and the condition factor to determine the approximate structure after the gear reducer And to carry out the design and calculation of the overall structure and main components of the strength check calculation. One of the other gear reducer design and compared the structural design of the three major characteristics: First, the three planetary gear to make the load evenly, using a geartype floating body, the sun gear and highspeed shaft through the gear together Coupling the two together to achieve a floating sun gear; Second, the box uses a reducer flange box, upper and lower box were cast; Third, the ring gear and Box with separate, through bolts and tapered pins will be fixed together with the upper and lower box. Finally, a summary of the entire design process is basically complete the overall design of the reducer.KEY WORDS: planetary gear，driving machanism，structuraldesign，checking calculation目录前止1第1章传动规划的决定61.1 安排任务61.1.1 齿轮传动的特性61.1.2 齿轮传动的二大典型671.2.1 止星机构的典型及特性71.2.2 决定止星齿轮传动典型10第2章齿轮的安排预计122.1 配齿预计122.1.1 决定各齿轮的齿数122.1.2 初算核心距战模数132.2 几许尺寸预计142.3 拆置条件验算172.3.1 毗邻条件172.3.2 共心条件172.3.2 拆置条件172.4 齿轮强度校核192.4.1 ac传动强度校核192.4.1 cb传动强度校核23第3章轴的安排预计283.1 止星轴安排283.2 转轴的安排303.2.1 输进轴安排303.2.2 输出轴安排31第4章止星架战箱体的安排344.1 止星架的安排344.1.1 止星架结构规划344.1.2 止星架制制细度364.2 箱体的安排38结论41开辞42参照文件42附录44中文资料翻译47主要代号)rad前止本课题通过对付止星齿轮减速器的结构安排，收端预计出各整件的安排尺寸战拆置尺寸，并对付波及截止举止参数化收会，为止星齿轮减速器产品的开垦战本能评介真止止星齿轮减速器规模化死产提供了参照战表里依据.通过本安排，要能弄懂该减速器的传动本理，达到对付所教知识的复习与坚韧，从而正在以去的处事中能办理类似的问题.齿轮是使用量大里广的传动元件.久时世器上齿轮最大传播功率已达6500kW，最大线速度达210m／s(正在真验室中达300m/s)；齿轮最大沉(推拢式)，最大模数m达50mm.尔国自止量达200t，最大直径达m6.25安排的下速齿轮(删)减速器的功率已达44000kW，齿轮圆周速度达150m ／s以上.由齿轮、轴、轴启及箱体组成的齿轮减速器，用于本效果战处事机大概真止机构之间，起匹配转速战传播转矩的效用，正在新颖板滞中应用极为广大.20世纪终的20多年，天下齿轮技能有了很大的死少.产品死少的总趋势是小型化、下速化、矮噪声、下稳当度.技能死少中最引人注脚法是硬齿里技能、功率分支技能战模块化安排技能.硬齿里技能到20世纪80年代时正在海中日趋老练.采与劣量合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿里齿轮，细度不矮于IS01328一1975的6级，概括拆载本收为中硬齿里调量齿轮的4倍，为硬齿而齿轮的5一6倍.一其中等规格的硬齿里齿轮减速器的沉量仅为硬齿里齿轮减速器的1/3安排.功率分支技能主要指止星及大功率齿轮箱的功率单分及多分支拆置，如核心传动的火泥磨主减速器，其核心技能是均载.模块化安排技能对付通用战尺度减速器旨正在探供下本能战谦足用户百般化大覆盖里需要的共时，尽大概缩小整部件及毛坯的品种规格，以便于构制死产，使整部件死产产死批量，落矮成本，博得规模效用.其余技能的死少还表示正在表里钻研(如强度预计、建形技能、新颖安排要收的应用，新齿形、新结构的应用等)更完备、更靠近本量；一致采与百般劣量合金钢锻件；资料战热处理本量统制火仄的普及；结构安排更合理；加工细度一致普及到ISO的4一6级；轴启本量战寿命的普及；润滑油本量的普及；加工拆备战检测脚法的普及等圆里.那些技能的应用战日趋老练，使齿轮产品的本能代价比大大提.下，产品越去越完好.如非常大略天预计一下，输出IOONm转矩的齿轮拆置，如果正在1950年时沉10kg，到80年代便可搞到仅约lkg.20世纪70年代至90年代初，尔国的下速齿轮技能经历了测画仿制、技能引进(技能攻闭)到独力安排制制3个阶段.当前尔国的安排制制本收基础上可谦足海内死产需要，安排制制的最下参数:最大功率44MW,最下线速度168m/s，最下转速67000r/min.尔国的矮速沉载齿轮技能，特天是硬齿里齿轮技能也经历了测画仿制等阶段，从无到有逐步死少起去.除了摸索掌握制制技能中，正在20世纪80年代终至90年代初推广硬齿里技能历程中，咱们还做了办理“断轴”、“采用”等一系列蓄意思的处事.正在20世纪7080年代背去认为是海内沉载齿轮二大易题的“火泥磨减速器”战“轧钢板滞减速器”，不妨道已真足办理.20世纪80年代至90年代初，尔国相继制订了一批减速器尺度，如ZBJ19004一88《圆柱齿轮减速器》、ZBJ19026一90《输送板滞用减速器》战YB/T050一93《冶金设备用YNK齿轮减速器》等几个硬齿里减速器尺度，尔公有自己知识产权的尺度，如YB/T079 95《三环减速器》.按那些尺度死产的许多产品的主要技能指标均可达到大概靠近海中共类产品的火仄，其中YNK减速器较完备天吸与了德国FLENDER公司共类产品的特性，并分散国情做了许多矫正与革新.（1）渐开线止星齿轮效用的钻研止星齿轮传动的效用动做评介器传动本能劣劣的要害指标之一，海内中有许多教者对付此举止了系统的钻研.当前，预计止星齿轮传动效用的要收很多，海内中教者提出了许多有闭止星齿轮传动效用的预计要收，正在安排预计中，较时常使用的预计圆有3种：啮合功率法、力偏偏移法、战传动比法（克莱依涅斯法），其中以啮合功率法的用途最为广大，此要收用去预计一般的2K2H战3K型止星齿轮的效用格中便当.（2）渐开线止星齿轮均载收会的钻研现状止星齿轮传动具备结构紧稀、本量小、体积小、拆载本收大等便宜.那些皆是由于正在其结构上采与了多个止星轮的传动办法，充分利用了共心轴齿轮之间的空间，使用了多个止星轮去分担载荷，产死功率流，并合理的采与了内啮合传动，从而使其具备了上述的许多便宜.然而是，那不过最理念的情况，而正在本量应用中，由于加工缺面战拆置缺面的存留，使得正在传动历程中各个止星轮上的载荷调配不匀称，制成载荷有集结正在一个止星轮上的局里，那样，止星齿轮的劣良性便得不到收挥，以至不如一般的中传动结构.所以，为了更好的收挥止星齿轮的劣良性，均载的问题便成了一个格中要害的课题.正在结构圆里，起初人们只齐力天普及齿轮的加工细度，从而使得止星齿轮的制制战拆置变得比较艰易.厥后通过时间采与了对付止星齿轮的基础构件径背不加节制的博门步伐战其余可自动调位的要收，即采与百般板滞式天均载机构，以达到各止星轮间的载荷分集匀称的脚法.典型的几种均载机构有基础构件浮动的均载机构、杠杆联动均载机媾战采与弹性件的均载机构.随着尔国商场经济的促成，“九五”功夫，齿轮止业的博业化死产火仄有了明隐普及，如一汽、二汽等庞大企业集团的齿轮变速箱厂、车轿厂，通过企业改选、改制，改为相对付独力的博业厂，介进商场比赛；随着军工转民用，农机齿轮企业转加工非农用齿轮产品，安排了企业产品结构；公有企业的堀起，中中合资企业的涌现，齿轮止业的真足结构得到劣化，止业势力坚韧，技能进步加快.近十几年去，预计机技能、疑息技能、自动化技能正在板滞制制中的广大应用，改变了制制业的保守概念战死产构制办法.一些进步的齿轮死产企业已经采与细益死产、敏捷制制、智能制制等进步技能.产死了下细度、下效用的智能化齿轮死产线战预计机搜集化管制.切合商场央供的新产品开垦，闭键工艺技能的革新比赛，产品本量比赛以及职工技能素量与革新细神，是2l世纪企业比赛的核心.正在2l世纪成套板滞拆备中，齿轮仍旧是板滞传动的基础部件.由于预计机技能与数控技能的死少，使得板滞加工细度、加功效用太为普及，从而推动了板滞传动产品百般化，整机配套的模块化、尺度化，以及制型安排艺术化，使产品越收细巧、好瞅.CNC机床战工艺技能的死少，推动了板滞传动结构的飞快死少.正在传动系统安排中的电子统制、液压传动，齿轮、戴链的混同传动，将成为变速箱安排中劣化传动推拢的目标.正在传动安排中的教科接叉，将成为新式传动产品死少的要害趋势.工业通用变速箱是指为各止业成套拆备及死产线配套的大功率战中小功率变速箱.海内的变速箱将继启淘汰硬齿里，背硬齿里(50～60HRC)、下细度(4～5级)、下稳当度硬开用、运止监控、运奇迹态记录、矮噪声、下的功率与体积比战下的功率与沉量比的目标死少.中小功率变速箱为切合机电一体化成套拆备自动统制、自动调速、多种统制与通讯功能的接心需要，产品的结构与中型正在相映改变.矢量变频代替直流伺服启动，已成为连年中小功率变速箱产品(如晃轮针轮传动、谐波齿轮传动等)探供的目标.随着尔国航天、航空、板滞、电子、能源及核工业等圆里的赶快死少战工业呆板人等正在各工业部分的应用，尔国正在谐波传动技能应用圆里已博得隐著结果.共时，随着国家下新技能及疑息财产的死少，对付谐波传动技能产品的需要将会越收超过.总之，现正在天下各国减速器及齿轮技能死少总趋势是背六下、二矮、二化圆里死少.六下即下拆载本收、下齿里硬度、下细度、下速度、下稳当性战下传动效用；二矮即矮噪声、矮成本；二化即尺度化、百般化.减速器战齿轮的安排与制制技能的死少，正在一定程度上标记着一个国家的工业火仄，果此，开拓战死少减速器战齿轮技能正在尔公有广阔的前景.3.论文的基础真量：（1）采用传动规划.传动规划的决定包罗传动比的决定战传动典型的决定.（2）安排预计及校核.传动结构的安排预计，皆大概包罗：采用传动规划、传动整件齿轮的安排预计与校核、轴的安排预计与校核、轴启的选型与寿命预计、键的采用与强度预计、箱体的安排、润滑与稀启的采用等.正在对付止星齿轮减速器的结构举止深进收会的前提上，依据给定的减速器安排的主要参数，通过CAD画图硬件建坐止星齿轮减速器各整件的二维仄里图，画制出减速器的总拆图对付其举止收会.第1章传动规划的决定1.1 安排任务安排一个止星齿轮传动减速器.本初条件战数据：传动比i=5.5，功率p=120kw，输进转速N=1000 rpm，中等冲打.使用寿命10年.且央供该齿轮传动结构紧稀、中廓尺寸较小.齿轮传动的特性齿轮传动与其余传动比较，具备瞬时传动比恒定、处事稳当、寿命少、效用下、可真止仄止轴任性二相接轴战接错轴之间的传动，切合的圆周速度战传动功率范畴大，然而齿轮传动的制制成本下，矮细度齿轮传动时噪声战振荡较大，不相宜于二轴间距离较大的传动.齿轮传动是以主动轮的轮齿依次推动从动轮去举止处事的，是是新颖板滞中应用格中广大的一种传动形式.齿轮传动可按一对付齿轮轴线的相对付位子去区分，也不妨按处事条件的分歧去区分.随着止星传动技能的赶快死少，久时，下速渐开线止星齿轮传动拆置所传播的功率已达到20000kW,输出转矩已达到4500kN m•.据有闭资料介绍，人们认为久时止星齿轮传动技能的死少目标如下.（1）尺度化、多品种久时天下上已有50多个渐开线止星齿轮传动系列安排；而且还演化出多种型式的止星减速器、好速器战止星变速器等多品种的产品.（2）硬齿里、下细度止星传效果构中的齿轮广大采与渗碳战氮化等化教热处理.齿轮制制细度普遍均正在6级以上.隐然，采与硬齿里、下细度有好处进一步普及拆载本收，使齿轮尺寸变得更小.（3）下转速、大功率止星齿轮传效果构正在下速传动中，如正在下速汽轮中已赢得日益广大的应用，其传动功率也越去越大.（4）大规格、大转矩正在中矮速、沉载传动中，传播大转矩的大规格的止星齿轮传动已有了较大的死少.齿轮传动的二大典型轮系可由百般典型的齿轮副组成.由锥齿轮、螺旋齿轮战蜗杆涡轮组成的轮系，称为空间轮系；而由圆柱齿轮组成的轮系，称为仄里轮系.根据齿轮系运止时各齿轮的几许轴线相对付位子是可变动，齿轮传动分为二大典型.（1）一般齿轮传动（定轴轮系）当齿轮系运止时，如果组成该齿轮系的所有齿轮的几许位子皆是牢固稳定的，则称为一般齿轮传动（大概称定轴轮系）.正在一般齿轮传动中，如果各齿轮副的轴线均相互仄止，则称为仄止轴齿轮传动；如果齿轮系中含有一个相接轴齿轮副大概一个相错轴齿轮副，则称为不仄止轴齿轮传动（空间齿轮传动）.（2）止星齿轮传动（止星轮系）当齿轮系运止时，如果组成该齿轮系的齿轮中起码有一个齿轮的几许轴线位子不牢固，而绕着其余齿轮的几许轴线转化，即正在该齿轮系中，起码具备一个做止星疏通的齿轮，则称该齿轮传动为止星齿轮传动，即止星轮系.止星机构的典型及特性止星齿轮传动与一般齿轮传动相比较，它具备许多特殊的便宜.止星齿轮传动的主要特性如下：（1）体积小，本量小，结构紧稀，拆载本收大.普遍，止星齿轮传动的中廓尺寸战本量约为一般齿轮传动的51~21（即正在启受相共的载荷条件下）.（2）传动效用下.正在传动典型采用妥当、结构安插合理的情况下，其效用值可达0.97~0，99.（3）传动比较大.不妨真止疏通的合成与收会.只消适合采用止星齿轮传动的典型及配齿规划，即不妨用少量几个齿轮而赢得很大的传动比.正在仅动做传播疏通的止星齿轮传动中，其传动比可达到几千.该当指出，止星齿轮传动正在其传动比很大时，仍旧可脆持结构紧稀、本量小、体积小等许多便宜.（4）疏通稳固、抗冲打战振荡的本收较强.由于采与了数个结构相共的止星轮，匀称天分集于核心轮的周围，从而可使止星轮与转臂的惯性力相互仄稳.共时，也使介进啮合的齿数删加，故止星齿轮传动的疏通稳固，抵挡冲打战振荡的本收较强，处事较稳当.最罕睹的止星齿轮传效果构是NGW型止星传效果构.止星齿轮传动的型式可按二种办法区分：按齿轮啮合办法分歧分有NGW、NW、NN、WW、NGWN战N等典型.按基础结构的组成情况分歧有2ZX、3Z、ZXV、ZX等典型.止星齿轮传动最隐著的特性是：正在传播能源时它可举止功率分流；共时，其输进轴与输出轴具备共轴性，即输进轴与输出轴均树坐正在共一主轴线上.所以，止星齿轮传动现已被人们用去代替一般齿轮传动，而动做百般板滞传动系统的中的减速器、删速器战变速拆置.越收是对付于那些央供体积小、本量小、结构紧稀战传动效用下的航空收效果、起沉输送、石油化工战刀兵等的齿轮传动拆置以及需要变速器的汽车战坦克等车辆的齿轮传动拆置，止星齿轮传动已得到了越去越广大的应用，表11列出了时常使用止星齿轮传动的型式及特性：表11时常使用止星齿轮传动的传动典型及其特性传动形式简图本能参数特性传动比效用最大功率/kWNG W（2ZX背号机构）BAXi=1.13~13.7推荐2.8~9不限效用下，体积小，沉量沉，结构简朴，制制便当，传播公路范畴大，轴背尺寸小，可用于各个处事条件，正在板滞传动中应用最广.单级传动比范畴较小，耳机战三级传动均广大应用（2ZX 背号机构）AXi=1~50推荐7~21效用下，径背尺寸比NGW型小，传动比范畴较NGW型大，可用于百般处事条件.然而单联止星齿轮制制、拆置较搀纯，故|BAXi|≤7时不宜采与NN （2ZX 背号机构）推荐值：BXEi=8~30≤40传动比挨，效用较矮，适用于近期处事传动.当止星架X从动时，传动比|i|大于某一值后，机构将爆收自锁WW （2ZX 背号机构）BXAi=1.2~数千|BXAi|=1.2~5时，效用可达0.9~0.7，i>5以去.随|i|减少徒落≤20传动比范畴大，然而形状尺寸及沉量较大，效用很矮，制制艰易，普遍不必与能源传动.疏通细度矮也不必于分度机构.当止星架X从动时，|i|从某一数值起会爆收自锁.时常使用做好速器；其传动比与值为XABiNG W （Ⅰ）型（3Z ）小功率传动BAEi≤500；推荐：BAEi=20~100BAEi减少而下落近期处事≤120，少久处事≤10结构紧稀，体积小，传动比范畴大，然而效用矮于NGW型，工艺性好，适用于中小功率功率大概近期处事.若核心轮A输出，当|i|大于某一数值时会爆收自锁N （Ⅱ）型（3Z ）AEi=60~500推荐：BAEi=64~300AEi减少而下落近期处事≤120，少久处事≤10结构更紧稀，制制，拆置比上列Ⅰ型传动便当.由于采与单齿圈止星轮，需角度形成才搞谦足共心条件.效用较矮，宜用于近期处事.传动自锁情况共上决定止星齿轮传动典型根据安排央供：连绝运止、传动比小、结构紧稀战中廓尺寸较小.根据表11中传动典型的处事特性可知，2ZX(A)型效用下，体积小，机构简朴，制制便当.适用于所有工况下的大小功率的传动，且广大天应用于能源及辅帮传动中，处事制度不限.本安排采用2ZX(A)型止星传动较合理，其传动简图如图11所示.图11减速器安排规划（单级NGW—2ZX(A)型止星齿轮传动）拟定的安排规划如下图：图22 减速器真足拆置图第2章齿轮的安排预计2.1 配齿预计决定各齿轮的齿数据2ZX(A)型止星传动的传动比p i 值战按其配齿预计（睹参照文件[1]）公式（327）~公式（333）可供得内齿轮b 战止星轮c 的齿数b z 战c z .现思量到止星齿轮传动的中廓尺寸较小，故采用核心轮a 的齿数a z =17战止星轮p n =3.根据内齿轮 a p b z i z )1(-=1715.5⨯-=）（b z =76.5对付内齿轮齿数举止圆整，共时思量到拆置条件，与79=b z ，此时本量的p 值与给定的p 值稍有变更，然而是必须统制正在其传动比缺面的范畴内.本量传动比为ab z z i +=1=647.51779= 其传动比缺面5.5647.55.5-=-=∆pp i i i i =2.67%由于中啮合采与角度变位的传动，止星轮c 的齿数c z 应按如下公式预计，即c ab c z z z z ∆+-=2'果为62=-a b z z 为奇数，故与齿数建正量为1-=∆c z .此时，通过角变位后，既不删大该止星传动的径背尺寸，又不妨革新ac 啮合齿轮副的传动本能.故c z =301-217-79= 正在思量到拆置条件为322==+C z z ba （整数）初算核心距战模数1. 齿轮资料、热处理工艺及制制工艺的选定太阳轮战止星轮资料为20GrMnTi ，表面渗碳淬火处理，表面硬度为57~ 61HRC.考查齿轮齿里交战疲倦极限lim H σ=1591Mpa. 考查齿轮齿根蜿蜒疲倦极限太阳轮lim F σ=485Mpa.止星轮lim F σ=485⨯0.7Mpa=339.5Mpa (对付称载荷).齿形为渐开线直齿.最后加工为磨齿，细度为6级.内齿圈资料为38GrMoAlA ，浓化处理，表面硬度为973HV. 考查齿轮的交战疲倦极限lim H σ=1282Mpa 验齿轮的蜿蜒疲倦极限lim F σ=370MPa 齿形的终加工为插齿，细度为7级. 2. 减速器的名义输出转速2n 由 i =21n n 得 2n =in 1=5.51000min r min r3. 载荷不均衡系数P K采与太阳轮浮动的均载机构，与15.1==P P F H K K . 4. 齿轮模数m 战核心距a 最先预计太阳轮分度圆直径：3lim 21a 1d u u k k k T K H d H HP A td±=∑σϕ式中：u 一齿数比为76.11730= A K 一使用系数为1.25；td K 一算式系数为768；∑H K 一概括系数为2；1T 一太阳轮单个齿传播的转矩.ηηpp a n n P n T T 1119549===985.0100031209549⨯⨯⨯m N •=376m N •其中 η—下速级止星齿轮传动效用，与ηd ϕ—齿宽系数久与a d blim H σ=1450Mpa代进3lim 21a 1d uu k k k T K H d H HP A td ±=∑σϕ32a 76.1)176.1(15915.06.115.125.123.376768d +⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mm 模数 m=63.41766.78==a a z d 与 m=5 则 mm z z m a g a )3017(521)(210+⨯⨯=+=mm与 mm a 5.122=齿宽 5.421755.0=⨯⨯=•=d b d ϕ 与 mm b 62=2.2 几许尺寸预计1. 预计变位系数 (1) ac 传动啮合角ac α 果 20cos 5.1225.117cos cos 0==ααa a ac所以 ac α=“‘543920 变位系数战ααα2tan )(inv inv z z x ac c a -+=∑=（17+30）⨯20tan 220543920"'inv inv -图21采用变位系数线图核心距变动系数y y=55.1175.1220-=-m a a =1 齿顶落矮系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 调配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 核心距变动系数yy=55.1175.1220-=-m a a =1 齿顶落矮系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 调配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 得到边位系数 549.0=a x则 592.5490.0141.1-=-=∑a c x x x (2) cb 传动由于内啮合的二个齿轮采与的是下度变位齿轮，所以有0=+=∑b c x x x从而 592.0-=-=c b x x 且 a a ='αα='0=y 0=∆y 2. 几许尺寸预计截止对付于单级的2ZX(A)型的止星齿轮传动按公式举止几许尺寸的预计，各齿轮副的预计截止如下表：表31各齿轮副的几许尺寸的预计截止注：齿顶下系数：太阳轮、止星轮—1=*a h ，内齿轮—8.0=*a h ；顶隙系数：内齿轮—25.0=*c2.3 拆置条件验算对付于所安排的单级2ZX(A)型的止星齿轮传动应谦足如下拆置条件毗邻条件按公式验算其毗邻条件，即pac ac n a d πsin2'<已知止星轮c 的齿顶圆的直径ac d =164.513，5.122'=ac a 战3=p n 代进上式，则得mm 176.2123sin5.1222=⨯⨯<π谦足毗邻条件共心条件按公式对付于角变位有''cos cos bcc b acc a z z z z αα-=+已知17=a z 30=c z 79=b z ，"''543925 =ac α 20'=bc α代进上式得20cos 3079543920cos 3017"'-=+ 拆置条件按公式考证其拆置条件，即得)(整数C n z z pba =+ 将 17=a z 79=b z 3=p n 代进该式考证得3237917=+ 谦足拆置条件啮合果素的验算 1. ac 传动端里沉合度a ε。

三级行星齿轮减速器参数优化设计

王海兵等
能，可直接得到最优解而不需要对齿数圆整，避免了圆整之后的解不是最优解的缺点。以太阳轮和行星轮的总体积最小为优化目标，以总传动比、配齿条件、齿轮强度条件、减速器外形尺寸限制等为约束条件，建立优化设计数学模型进行优化设计，使减速器减重明显。
关键词
盾构掘进机，行星齿轮减速器，优化设计，Lingo
王海兵等
2.1. 目标函数
太阳轮和行星轮的总体积为目标函数，因为密度一定，质量与体积成正比。建立的目标函数如式(1)：
2 2 m j ( zbj − zaj ) ( m j zaj ) = min πb j ∑ + n pj 4 16 j =1 3
Figure 1. Structure diagram of main reducer star gear mechanism of shield tunneling machine 图 1. 盾构掘进机主减速器星齿轮机构结构简图 DOI: 10.12677/met.2019.81004 26 机械工程与技术
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2019, 8(1), 25-29 Published Online February 2019 in Hans. /journal/met https:///10.12677/met.2019.81004
2. 模型建立
盾构掘进机的主减速器采用的是三级串联 NGW 型行星齿轮机构，其结构简图如图 1。盾构掘进机的主减速器的设计目标是使减速器轻量化，而且还有外形尺寸限制。因此选择太阳轮和行星轮的总体积为目标函数(密度一定，质量与体积成正比)；总传动比、配齿条件、齿轮强度条件、减速器外形尺寸限制等为约束条件；以各级行星齿轮的太阳轮齿数、齿圈齿数，名义齿宽、模数、行星轮个数为设计变量建立优化模型。

NGW行星轮减速器设计

NGW行星减速器的设计摘要本文完成了对一级行星齿轮减速器的结构设计。

这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义。

首先简要介绍了课题的背景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势，然后比较了各种传动结构，从而确定了传动的基本类型。

最后对整个设计过程进行了总结，基本上完成了对该减速器的整体结构设计。

NGW行星轮减速器设计

NGW行星减速器的设计之袁州冬雪创作摘要本文完成了对一级行星齿轮减速器的布局设计.该减速器具有较小的传动比，而且，它具有布局紧凑、传动效率高、外廓尺寸小和重量轻、承载才能大、运动平稳、抗冲击和震动的才能较强、噪声低的特点，适用于化工、轻工业以及机器人等范畴.这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义.首先简要先容了课题的布景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势，然后比较了各种传动布局，从而确定了传动的基本类型.论文主体部分是对传动机构主要构件包含太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架的设计计算，通过所给的输入功率、传动比、输入转速以及工况系数确定齿轮减速器的大致布局之后，对其停止了整体布局的设计计算和主要零部件的强度校核计算.其中该减速器的设计与其他减速器的布局设计相比有三大特点：其一，为了使三个行星轮的载荷平均分配，采取了齿式浮动机构，即太阳轮与高速轴通过齿式联轴器将二者毗连在一起，从而实现了太阳轮的浮动；其二，该减速器的箱体采取的是法兰式箱体，上下箱体分别铸造而成；其三，内齿圈与箱体采取分离式，通过螺栓和圆锥销将其与上下箱体固定在一起.最后对整个设计过程停止了总结，基本上完成了对该减速器的整体布局设计.关键词：行星齿轮，传动机构，布局设计，校核计算The design of NGW planetary gear reducerABSTRACTThis completed a singlestage planetary gear reducer design. The gear has a smaller transmission ratio, and it has a compact, high transmission efficiency, outline, small size and light weight, carrying capacity, smooth motion, shock and vibration resistant and low noise characteristics, Used in chemical, light industry and robotics fields. The function of the development of modern mechanical transmission has a more important significance.First paper introduces the background and the subject of gear reducer situation and development trend, and then compared various transmission structures, which determine the basic type of transmission. Thesis is the main part of the main components of drive mechanism including the sun wheel, planet gear, ring gear and planet carrier in the design calculation, given by the input power, gear ratio, input speed and the condition factor to determine the approximate structure after the gear reducer And to carry out the design and calculation of the overall structure and main components of the strength check calculation. One of the other gear reducer design and compared the structural design of the three major characteristics: First, the three planetary gear to make the load evenly, using a geartype floating body, the sun gear and highspeed shaft through the gear together Coupling the two together to achieve a floating sun gear; Second, thebox uses a reducer flange box, upper and lower box were cast; Third, the ring gear and Box with separate, through bolts and tapered pins will be fixed together with the upper and lower box. Finally, a summary of the entire design process is basically complete the overall design of the reducer.KEY WORDS: planetary gear，driving machanism，structural design，checking calculation目录前言1第1章传动方案的确定51.1 设计任务51.1.1 齿轮传动的特点51.1.2 齿轮传动的两大类型561.2.1 行星机构的类型及特点61.2.2 确定行星齿轮传动类型9第2章齿轮的设计计算112.1 配齿计算112.1.1 确定各齿轮的齿数112.1.2 初算中心距和模数122.2 几何尺寸计算132.3 装配条件验算162.3.1 邻接条件162.3.2 同心条件162.3.2 装置条件162.4 齿轮强度校核182.4.1 ac传动强度校核182.4.1 cb传动强度校核22第3章轴的设计计算273.1 行星轴设计273.2 转轴的设计293.2.1 输入轴设计293.2.2 输出轴设计30第4章行星架和箱体的设计334.1 行星架的设计334.1.1 行星架布局方案334.1.2 行星架制造精度354.2 箱体的设计37结论40谢辞41参考文献41附录43外文资料翻译46主要代号)rad)rad前言本课题通过对行星齿轮减速器的布局设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对涉及成果停止参数化分析，为行星齿轮减速器产品的开辟和性能评价实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和实际依据.通过本设计，要能弄懂该减速器的传动原理，达到对所学知识的复习与巩固，从而在以后的工作中能处理近似的问题.齿轮是使用量大面广的传动元件.今朝世器上齿轮最大传递功率已达6500kW，最大线速度达210m／s(在实验室中达300m/s)；齿轮最大重量(组合式)，最大模数m达50mm.我国自行设达200t，最大直径达m6.25计的高速齿轮(增)减速器的功率已达44000kW，齿轮圆周速度达150m／s以上.由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛.20世纪末的20多年，世界齿轮技术有了很大的发展.产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高靠得住度.技术发展中最引人注目标是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术.硬齿面技术到20世纪80年月时在国外日趋成熟.采取优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于IS01328一1975的6级，综合承载才能为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿而齿轮的5一6倍.一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的1/3左右.功率分支技术主要指行星及大功率齿轮箱的功率双分及多分支装置，如中心传动的水泥磨主减速器，其核心技术是均载.模块化设计技术对通用和尺度减速器旨在追求高性能和知足用户多样化大覆盖面需求的同时，尽可以减少零部件及毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件生产形成批量，降低成本，取得规模效益.其他技术的发展还表示在实际研究(如强度计算、修形技术、现代设计方法的应用，新齿形、新布局的应用等)更完善、更接近实际；普遍采取各种优质合金钢锻件；资料和热处理质量节制水平的提高；布局设计更合理；加工精度普遍提高到ISO的4一6级；轴承质量和寿命的提高；润滑油质量的提高；加工装备和检测手段的提高等方面.这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产品的性能价格比大大提.高，产品越来越完美.如非常粗略地估计一下，输出IOONm转矩的齿轮装置，如果在1950年时重10kg，到80年月便可做到仅约lkg.20世纪70年月至90年月初，我国的高速齿轮技术履历了测绘仿制、技术引进(技术攻关)到独立设计制造3个阶段.现在我国的设计制造才能基本上可知足国内生产需要，设计制造的最高参数:最大功率44MW,最高线速度168m/s，最高转速67000r/min.我国的低速重载齿轮技术，特别是硬齿面齿轮技术也履历了测绘仿制等阶段，从无到有逐步发展起来.除了试探掌握制造技术外，在20世纪80年月末至90年月初推广硬齿面技术过程中，我们还作了处理“断轴”、“选用”等一系列有意义的工作.在20世纪7080年月一直认为是国内重载齿轮两大困难的“水泥磨减速器”和“轧钢机械减速器”，可以说已完全处理.20世纪80年月至90年月初，我国相继制订了一批减速器尺度，如ZBJ19004一88《圆柱齿轮减速器》、ZBJ19026一90《运输机械用减速器》和YB/T050一93《冶金设备用YNK齿轮减速器》等几个硬齿面减速器尺度，我国有自己知识产权的尺度，如YB/T079 95《三环减速器》.按这些尺度生产的许多产品的主要技术指标都可达到或接近国外同类产品的水平，其中YNK减速器较完整地吸取了德国FLENDER公司同类产品的特点，并连系国情作了许多改进与创新.（1）渐开线行星齿轮效率的研究行星齿轮传动的效率作为评价器传动性能优劣的重要指标之一，国表里有许多学者对此停止了系统的研究.现在，计算行星齿轮传动效率的方法很多，国表里学者提出了许多有关行星齿轮传动效率的计算方法，在设计计算中，较常常使用的计算方有3种：啮合功率法、力偏移法、和传动比法（克莱依涅斯法），其中以啮合功率法的用途最为广泛，此方法用来计算普通的2K2H和3K型行星齿轮的效率十分方便.（2）渐开线行星齿轮均载分析的研究现状行星齿轮传动具有布局紧凑、质量小、体积小、承载才能大等优点.这些都是由于在其布局上采取了多个行星轮的传动方式，充分操纵了同心轴齿轮之间的空间，使用了多个行星轮来分担载荷，形成功率流，并合理的采取了内啮合传动，从而使其具有了上述的许多优点.但是，这只是最抱负的情况，而在实际应用中，由于加工误差和装配误差的存在，使得在传动过程中各个行星轮上的载荷分配不平均，造成载荷有集中在一个行星轮上的现象，这样，行星齿轮的优越性就得不到发挥，甚至不如普通的外传动布局.所以，为了更好的发挥行星齿轮的优越性，均载的问题就成了一个十分重要的课题.在布局方面，起初人们只尽力地提高齿轮的加工精度，从而使得行星齿轮的制造和装配变得比较坚苦.后来通过时间采纳了对行星齿轮的基本构件径向不加限制的专门措施和其它可自动调位的方法，即采取各种机械式地均载机构，以达到各行星轮间的载荷分布平均的目标.典型的几种均载机构有基本构件浮动的均载机构、杠杆联动均载机构和采取弹性件的均载机构.随着我国市场经济的推进，“九五”期间，齿轮行业的专业化生产水平有了分明提高，如一汽、二汽等大型企业集团的齿轮变速箱厂、车轿厂，通过企业改组、改制，改为相对独立的专业厂，参与市场竞争；随着兵工转平易近用，农机齿轮企业转加工非农用齿轮产品，调整了企业产品布局；私有企业的堀起，中外合资企业的涌现，齿轮行业的整体布局得到优化，行业实力增强，技术前进加快.近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和生产组织方式.一些先进的齿轮生产企业已经采取精益生产、火速制造、智能制造等先进技术.形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理.适应市场要求的新产品开辟，关键工艺技术的创新竞争，产品质量竞争以及员工技术素质与创新精力，是2l世纪企业竞争的核心.在2l世纪成套机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件.由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度、加工效率太为提高，从而推动了机械传动产品多样化，整机配套的模块化、尺度化，以及造型设计艺术化，使产品更加精美、雅观.CNC机床和工艺技术的发展，推动了机械传动布局的飞速发展.在传动系统设计中的电子节制、液压传动，齿轮、带链的混合传动，将成为变速箱设计中优化传动组合的方向.在传动设计中的学科交叉，将成为新型传动产品发展的重要趋势.工业通用变速箱是指为各行业成套装备及生产线配套的大功率和中小功率变速箱.国内的变速箱将继续淘汰软齿面，向硬齿面(50～60HRC)、高精度(4～5级)、高靠得住度软启动、运行监控、运行状态记录、低噪声、高的功率与体积比和高的功率与重量比的方向发展.中小功率变速箱为适应机电一体化成套装备自动节制、自动调速、多种节制与通讯功能的接口需要，产品的布局与外型在相应改变.矢质变频代替直流伺服驱动，已成为近些年中小功率变速箱产品(如摆轮针轮传动、谐波齿轮传动等)追求的方针.随着我国航天、航空、机械、电子、动力及核工业等方面的疾速发展和工业机器人等在各工业部分的应用，我国在谐波传动技术应用方面已取得显著成绩.同时，随着国家高新技术及信息财产的发展，对谐波传动技术产品的需求将会更加突出.总之，当当代界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展.六高即高承载才能、高齿面硬度、高精度、高速度、高靠得住性和高传动效率；二低即低噪声、低成本；二化即尺度化、多样化.减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定程度上标记着一个国家的工业水平，因此，开辟和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景.3.论文的基本内容：（1）选择传动方案.传动方案的确定包含传动比的确定和传动类型的确定.（2）设计计算及校核.传动布局的设计计算，都大致包含：选择传动方案、传动零件齿轮的设计计算与校核、轴的设计计算与校核、轴承的选型与寿命计算、键的选择与强度计算、箱体的设计、润滑与密封的选择等.在对行星齿轮减速器的布局停止深入分析的基础上，依据给定的减速器设计的主要参数，通过CAD绘图软件建立行星齿轮减速器各零件的二维平面图，绘制出减速器的总装图对其停止分析.第1章传动方案的确定1.1 设计任务设计一个行星齿轮传动减速器.原始条件和数据：传动比i=5.5，功率p=120kw，输入转速N=1000 rpm，中等冲击.使用寿命10年.且要求该齿轮传动布局紧凑、外廓尺寸较小.齿轮传动的特点齿轮传动与其它传动比较，具有瞬时传动比恒定、工作靠得住、寿命长、效率高、可实现平行轴任意两相交轴和交错轴之间的传动，适应的圆周速度和传动功率范围大，但齿轮传动的制造成本高，低精度齿轮传动时噪声和振动较大，不适宜于两轴间间隔较大的传动.齿轮传动是以主动轮的轮齿依次推动从动轮来停止工作的，是是现代机械中应用十分广泛的一种传动形式.齿轮传动可按一对齿轮轴线的相对位置来划分，也可以按工作条件的分歧来划分.随着行星传动技术的迅速发展，今朝，高速渐开线行星齿轮传动装置所传递的功率已达到20000kW,输出转矩已达到4500kN m•.占有关资料先容，人们认为今朝行星齿轮传动技术的发展方向如下.（1）尺度化、多品种今朝世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计；而且还演化出多种型式的行星减速器、差速器和行星变速器等多品种的产品.（2）硬齿面、高精度行星传动机构中的齿轮广泛采取渗碳和氮化等化学热处理.齿轮制造精度一般均在6级以上.显然，采取硬齿面、高精度有利于进一步提高承载才能，使齿轮尺寸变得更小.（3）高转速、大功率行星齿轮传动机构在高速传动中，如在高速汽轮中已获得日益广泛的应用，其传动功率也越来越大.（4）大规格、大转矩在中低速、重载传动中，传递大转矩的大规格的行星齿轮传动已有了较大的发展.齿轮传动的两大类型轮系可由各种类型的齿轮副组成.由锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆涡轮组成的轮系，称为空间轮系；而由圆柱齿轮组成的轮系，称为平面轮系.根据齿轮系运转时各齿轮的几何轴线相对位置是否变动，齿轮传动分为两大类型.（1）普通齿轮传动（定轴轮系）当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的所有齿轮的几何位置都是固定不变的，则称为普通齿轮传动（或称定轴轮系）.在普通齿轮传动中，如果各齿轮副的轴线均相互平行，则称为平行轴齿轮传动；如果齿轮系中含有一个相交轴齿轮副或一个相错轴齿轮副，则称为不服行轴齿轮传动（空间齿轮传动）.（2）行星齿轮传动（行星轮系）当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而绕着其他齿轮的几何轴线旋转，即在该齿轮系中，至少具有一个作行星运动的齿轮，则称该齿轮传动为行星齿轮传动，即行星轮系.行星机构的类型及特点行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，它具有许多独特的优点.行星齿轮传动的主要特点如下：（1）体积小，质量小，布局紧凑，承载才能大.一般，行星齿轮传动的外廓尺寸和质量约为普通齿轮传动的51~21（即在承受相同的载荷条件下）.（2）传动效率高.在传动类型选择恰当、布局安插合理的情况下，其效率值可达0.97~0，99.（3）传动比较大.可以实现运动的合成与分解.只要适当选择行星齿轮传动的类型及配齿方案，即可以用少数几个齿轮而获得很大的传动比.在仅作为传递运动的行星齿轮传动中，其传动比可达到几千.应该指出，行星齿轮传动在其传动比很大时，仍然可坚持布局紧凑、质量小、体积小等许多优点.（4）运动平稳、抗冲击和振动的才能较强.由于采取了数个布局相同的行星轮，平均地分布于中心轮的周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡.同时，也使参与啮合的齿数增多，故行星齿轮传动的运动平稳，抵抗冲击和振动的才能较强，工作较靠得住.最罕见的行星齿轮传动机构是NGW型行星传动机构.行星齿轮传动的型式可按两种方式划分：按齿轮啮合方式分歧分有NGW、NW、NN、WW、NGWN和N等类型.按基本布局的组成情况分歧有2ZX、3Z、ZXV、ZX等类型.行星齿轮传动最显著的特点是：在传递动力时它可停止功率分流；同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，即输入轴与输出轴均设置在同一主轴线上.所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统的中的减速器、增速器和变速装置.尤其是对于那些要求体积小、质量小、布局紧凑和传动效率高的航空发动机、起重运输、石油化工和刀兵等的齿轮传动装置以及需要变速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到了越来越广泛的应用，表11列出了常常使用行星齿轮传动的型式及特点：表11常常使用行星齿轮传动的传动类型及其特点传动形式简图性能参数特点传动比效率最大功率/kWNG W（2ZX负号机构）BAXi=1.13~13.7推荐2.8~9不限效率高，体积小，重量轻，布局简单，制造方便，传递公路范围大，轴向尺寸小，可用于各个工作条件，在机械传动中应用最广.单级传动比范围较小，耳机和三级传动均广泛应用（2ZX 负号机构）AXi=1~50推荐7~21效率高，径向尺寸比NGW型小，传动比范围较NGW型大，可用于各种工作条件.但双联行星齿轮制造、装置较复杂，故|BAXi|≤7时不宜采取NN （2ZX 负号机构）推荐值：BXEi=8~30≤40传动比打，效率较低，适用于短期工作传动.当行星架X从动时，传动比|i|大于某一值后，机构将发生自锁WW （2ZX 负号机构）BXAi=1.2~数千|BXAi|=1.2~5时，效率可达0.9~0.7，i>5以后.随|i|增加徒降≤20传动比范围大，但外形尺寸及重量较大，效率很低，制造坚苦，一般不必与动力传动.运动精度低也不必于分度机构.当行星架X从动时，|i|从某一数值起会发生自锁.常常使用作差速器；其传动比取值为XABiNG W （Ⅰ）型（3Z ）小功率传动BAEi≤500；推荐：BAEi=20~100BAEi增加而下降短期工作≤120，长期工作≤10布局紧凑，体积小，传动比范围大，但效率低于NGW型，工艺性差，适用于中小功率功率或短期工作.若中心轮A输出，当|i|大于某一数值时会发生自锁N （Ⅱ）型（3Z ）AEi=60~500推荐：BAEi=64~300AEi增加而下降短期工作≤120，长期工作≤10布局更紧凑，制造，装置比上列Ⅰ型传动方便.由于采取单齿圈行星轮，需角度变成才干知足同心条件.效率较低，宜用于短期工作.传动自锁情况同上确定行星齿轮传动类型根据设计要求：持续运转、传动比小、布局紧凑和外廓尺寸较小.根据表11中传动类型的工作特点可知，2ZX(A)型效率高，体积小，机构简单，制造方便.适用于任何工况下的大小功率的传动，且广泛地应用于动力及辅助传动中，工作制度不限.本设计选用2ZX(A)型行星传动较合理，其传动简图如图11所示.图11减速器设计方案（单级NGW—2ZX(A)型行星齿轮传动）拟定的设计方案如下图：图22 减速器整体装配图第2章齿轮的设计计算2.1 配齿计算确定各齿轮的齿数据2ZX(A)型行星传动的传动比p i 值和按其配齿计算（见参考文献[1]）公式（327）~公式（333）可求得内齿轮b 和行星轮c 的齿数b z 和c z .现思索到行星齿轮传动的外廓尺寸较小，故选择中心轮a 的齿数a z =17和行星轮p n =3.根据内齿轮 a p b z i z )1(-=1715.5⨯-=）（b z =76.5对内齿轮齿数停止圆整，同时思索到装置条件，取79=b z ，此时实际的p 值与给定的p 值稍有变更，但是必须节制在其传动比误差的范围内.实际传动比为a b z z i +=1=647.51779= 其传动比误差5.5647.55.5-=-=∆pp i i i i =2.67%由于外啮合采取角度变位的传动，行星轮c 的齿数c z 应按如下公式计算，即c ab c z z z z ∆+-=2'因为62=-a b z z 为偶数，故取齿数修正量为1-=∆c z .此时，通过角变位后，既不增大该行星传动的径向尺寸，又可以改善ac 啮合齿轮副的传动性能.故c z =301-217-79= 在思索到装置条件为322==+C z z ba （整数）初算中心距和模数1. 齿轮资料、热处理工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮资料为20GrMnTi ，概况渗碳淬火处理，概况硬度为57~ 61HRC.试验齿轮齿面接触疲劳极限lim H σ=1591Mpa. 试验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮lim F σ=485Mpa.行星轮lim F σ=485⨯0.7Mpa=339.5Mpa (对称载荷).齿形为渐开线直齿.最终加工为磨齿，精度为6级.内齿圈资料为38GrMoAlA ，淡化处理，概况硬度为973HV. 试验齿轮的接触疲劳极限lim H σ=1282Mpa 验齿轮的弯曲疲劳极限lim F σ=370MPa 齿形的终加工为插齿，精度为7级. 2. 减速器的名义输出转速2n 由 i =21n n 得 2n =in 1=5.51000min r min r3. 载荷不平衡系数P K采取太阳轮浮动的均载机构，取15.1==P P F H K K . 4. 齿轮模数m 和中心距a 首先计算太阳轮分度圆直径：3lim 21a 1d u u k k k T K H d H HP A td ±=∑σϕ式中：u 一齿数比为76.11730= A K 一使用系数为1.25；td K 一算式系数为768；∑H K 一综合系数为2；1T 一太阳轮单个齿传递的转矩.ηηpp a n n P n T T 1119549===985.0100031209549⨯⨯⨯m N •=376m N •其中 η—高速级行星齿轮传动效率，取ηd ϕ—齿宽系数暂取a d blim H σ=1450Mpa代入3lim 21a 1d uu k k k T K H d H HP A td±=∑σϕ32a 76.1)176.1(15915.06.115.125.123.376768d +⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mm 模数 m=63.41766.78==a a z d 取 m=5 则 mm z z m a g a )3017(521)(210+⨯⨯=+=mm取 mm a 5.122=齿宽 5.421755.0=⨯⨯=•=d b d ϕ 取 mm b 62=2.2 几何尺寸计算1. 计算变位系数 (1) ac 传动啮合角ac α 因 20cos 5.1225.117cos cos 0==ααa a ac所以 ac α=“‘543920变位系数和ααα2tan )(inv inv z z x ac c a -+=∑=（17+30）⨯20tan 220543920"'inv inv -图21选择变位系数线图中心距变动系数y y=55.1175.1220-=-m a a =1 齿顶降低系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 中心距变动系数y y=55.1175.1220-=-m a a =1齿顶降低系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 得到边位系数 549.0=a x则 592.5490.0141.1-=-=∑a c x x x (2) cb 传动由于内啮合的两个齿轮采取的是高度变位齿轮，所以有0=+=∑b c x x x从而 592.0-=-=c b x x 且 a a ='αα='0=y 0=∆y 2. 几何尺寸计算成果对于单级的2ZX(A)型的行星齿轮传动按公式停止几何尺寸的计算，各齿轮副的计算成果如下表：表31各齿轮副的几何尺寸的计算成果注：齿顶高系数：太阳轮、行星轮—1=*a h ，内齿轮—8.0=*a h ；顶隙系数：内齿轮—25.0=*c2.3 装配条件验算对于所设计的单级2ZX(A)型的行星齿轮传动应知足如下装配条件邻接条件按公式验算其邻接条件，即pac ac n a d πsin2'<已知行星轮c 的齿顶圆的直径ac d =164.513，5.122'=ac a 和3=p n 代入上式，则得mm 176.2123sin5.1222=⨯⨯<π知足邻接条件同心条件按公式对于角变位有''cos cos bcc b acc a z z z z αα-=+已知17=a z 30=c z 79=b z ，"''543925 =ac α 20'=bc α代入上式得20cos 3079543920cos 3017"'-=+ 装置条件按公式验证其装置条件，即得)(整数C n z z pba =+ 将 17=a z 79=b z 3=p n 代入该式验证得3237917=+ 知足装置条件啮合要素的验算 1. ac 传动端面重合度a ε （1）顶圆齿形曲率半径a ρ22)2()2(b a a d d -=ρ太阳轮221)2874.79()20076.99(-=a ρ mm行星轮222)2954.140()2513.164(-=a ρmm（2）端面啮合长度a g)sin (''21t a a a a g αρρ-±=式中“±”号正号为外啮合，负号为内啮合；'t α端面节圆啮合角.直齿轮't α=ac α="'543925则mm g a )543925sin 5.122416.4231.29("' ⨯-+=mm（3）端面重合度20cos 567.18)cos /(cos ⨯==παπβεt n a a m g2. b c -端面重合度a ε （1）顶圆齿形曲率半径a ρ22)2()2(b a a d d -=ρ 行星轮1a ρ由上面计算得，1a ρmm 内齿轮222)218.371()208.391(-=a ρmm mm（2）端面啮合长度a g''21sin t a a a a g αρρ+-== 20sin 5.122597.61146.42⨯+-mmmm（3）端面重合度 )cos /(cos t n a a a m g πβε= =20cos 505.24⨯π。

NGW行星轮减速器设计

NGW行星减速器的设计之迟辟智美创作摘要本文完成了对一级行星齿轮减速器的结构设计.该减速器具有较小的传动比，而且，它具有结构紧凑、传动效率高、外廓尺寸小和重量轻、承载能力年夜、运动平稳、抗冲击和震动的能力较强、噪声低的特点，适用于化工、轻工业以及机器人等领域.这些功用对现代机械传动的发展有着较重要的意义.首先简要介绍了课题的布景以及齿轮减速器的研究现状和发展趋势，然后比力了各种传动结构，从而确定了传动的基本类型.论文主体部份是对传念头构主要构件包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架的设计计算，通过所给的输入功率、传动比、输入转速以及工况系数确定齿轮减速器的年夜致结构之后，对其进行了整体结构的设计计算和主要零部件的强度校核计算.其中该减速器的设计与其他减速器的结构设计相比有三年夜特点：其一，为了使三个行星轮的载荷均匀分配，采纳了齿式浮念头构，即太阳轮与高速轴通过齿式联轴器将二者连接在一起，从而实现了太阳轮的浮动；其二，该减速器的箱体采纳的是法兰式箱体，上下箱体分别铸造而成；其三，内齿圈与箱体采纳分离式，通过螺栓和圆锥销将其与上下箱体固定在一起.最后对整个设计过程进行了总结，基本上完成了对该减速器的整体结构设计.关键词：行星齿轮，传念头构，结构设计，校核计算The design of NGW planetary gear reducerABSTRACTThis completed a singlestage planetary gear reducer design. The gear has a smaller transmission ratio, and it has a compact, high transmission efficiency, outline, small size and light weight, carrying capacity, smooth motion, shock and vibration resistant and low noise characteristics, Used in chemical, light industry and robotics fields. The function of the development of modern mechanical transmission has a more important significance.First paper introduces the background and the subject of gear reducer situation and development trend, and then compared various transmission structures, which determine the basic type of transmission. Thesis is the main part of the main components of drive mechanism including the sun wheel, planet gear, ring gear and planet carrier in the design calculation, given by the input power, gear ratio, input speed and the condition factor to determine the approximate structure after the gear reducer And to carry out the design and calculation of the overall structure and main components of the strength check calculation. One of the other gear reducer design and compared the structural design of the three major characteristics: First, the three planetary gear to make the load evenly, using a geartype floating body, the sun gear and highspeed shaft through the gear together Coupling the two together to achieve a floating sun gear; Second, the box uses a reducer flange box, upper and lower box were cast; Third, the ring gear and Box with separate, through bolts and tapered pins will be fixed together with the upper and lower box. Finally, a summary of the entire design process is basically complete the overall design of the reducer.KEY WORDS: planetary gear，driving machanism，structuraldesign，checking calculation目录前言1第1章传动方案简直定61.1 设计任务61.1.1 齿轮传动的特点61.1.2 齿轮传动的两年夜类型671.2.1 行星机构的类型及特点71.2.2 确定行星齿轮传动类型10第2章齿轮的设计计算122.1 配齿计算122.1.1 确定各齿轮的齿数122.1.2 初算中心距和模数132.2 几何尺寸计算142.3 装配条件验算172.3.1 邻接条件172.3.2 同心条件172.3.2 装置条件172.4 齿轮强度校核192.4.1 ac传动强度校核192.4.1 cb传动强度校核23第3章轴的设计计算283.1 行星轴设计283.2 转轴的设计303.2.1 输入轴设计303.2.2 输出轴设计31第4章行星架和箱体的设计344.1 行星架的设计344.1.1 行星架结构方案344.1.2 行星架制造精度364.2 箱体的设计38结论41谢辞42参考文献42附录44外文资料翻译47主要代号)rad)rad前言本课题通过对行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对涉及结果进行参数化分析，为行星齿轮减速器产物的开发和性能评价实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据.通过本设计，要能弄懂该减速器的传动原理，达到对所学知识的复习与巩固，从而在以后的工作中能解决类似的问题.齿轮是使用量年夜面广的传动元件.目前世器上齿轮最年夜传递功率已达6500kW，最年夜线速度达210m／s(在实验室中达300m/s)；齿轮(组合式)，最年夜模数m达最年夜重量达200t，最年夜直径达m6.2550mm.我国自行设计的高速齿轮(增)减速器的功率已达44000kW，齿轮圆周速度达150m／s以上.由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原念头和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛.20世纪末的20多年，世界齿轮技术有了很年夜的发展.产物发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度.技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术.硬齿面技术到20世纪80年代时在国外日趋成熟.采纳优质合金钢锻件渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于IS01328一1975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿而齿轮的5一6倍.一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的1/3左右.功率分支技术主要指行星及年夜功率齿轮箱的功率双分及多分支装置，如中心传动的水泥磨主减速器，其核心技术是均载.模块化设计技术对通用和标准减速器旨在追求高性能和满足用户多样化年夜覆盖面需求的同时，尽可能减少零部件及毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件生产形成批量，降低本钱，取得规模效益.其他技术的发展还暗示在理论研究(如强度计算、修形技术、现代设计方法的应用，新齿形、新结构的应用等)更完善、更接近实际；普遍采纳各种优质合金钢锻件；资料和热处置质量控制水平的提高；结构设计更合理；加工精度普遍提高到ISO的4一6级；轴承质量和寿命的提高；润滑油质量的提高；加工装备和检测手段的提高等方面.这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产物的性能价格比年夜年夜提.高，产物越来越完美.如非常粗略地估计一下，输出IOONm转矩的齿轮装置，如果在1950年时重10kg，到80年代就可做到仅约lkg.20世纪70年代至90年代初，我国的高速齿轮技术经历了测绘仿制、技术引进(技术攻关)到自力设计制造3个阶段.现在我国的设计制造能力基本上可满足国内生产需要，设计制造的最高参数:最年夜功率44MW,最高线速度168m/s，最高转速67000r/min.我国的低速重载齿轮技术，特别是硬齿面齿轮技术也经历了测绘仿制等阶段，从无到有逐步发展起来.除摸索掌握制造技术外，在20世纪80年代末至90年代初推广硬齿面技术过程中，我们还作了解决“断轴”、“选用”等一系列有意义的工作.在20世纪7080年代一直认为是国内重载齿轮两年夜难题的“水泥磨减速器”和“轧钢机械减速器”，可以说已完全解决.20世纪80年代至90年代初，我国相继制订了一批减速器标准，如ZBJ19004一88《圆柱齿轮减速器》、ZBJ19026一90《运输机械用减速器》和YB/T050一93《冶金设备用YNK齿轮减速器》等几个硬齿面减速器标准，我国有自己知识产权的标准，如YB/T079 95《三环减速器》.按这些标准生产的许多产物的主要技术指标均可达到或接近国外同类产物的水平，其中YNK减速器较完整地吸取了德国FLENDER公司同类产物的特点，并结合国情作了许多改进与立异.（1）渐开线行星齿轮效率的研究行星齿轮传动的效率作为评价器传动性能优劣的重要指标之一，国内外有许多学者对此进行了系统的研究.现在，计算行星齿轮传动效率的方法很多，国内外学者提出了许多有关行星齿轮传动效率的计算方法，在设计计算中，较经常使用的计算方有3种：啮合功率法、力偏移法、和传动比法（克莱依涅斯法），其中以啮合功率法的用途最为广泛，此方法用来计算普通的2K2H和3K型行星齿轮的效率十分方便.（2）渐开线行星齿轮均载分析的研究现状行星齿轮传动具有结构紧凑、质量小、体积小、承载能力年夜等优点.这些都是由于在其结构上采纳了多个行星轮的传动方式，充沛利用了同心轴齿轮之间的空间，使用了多个行星轮来分担载荷，形胜利率流，并合理的采纳了内啮合传动，从而使其具备了上述的许多优点.可是，这只是最理想的情况，而在实际应用中，由于加工误差和装配误差的存在，使得在传动过程中各个行星轮上的载荷分配不均匀，造成载荷有集中在一个行星轮上的现象，这样，行星齿轮的优越性就得不到发挥，甚至不如普通的外传动结构.所以，为了更好的发挥行星齿轮的优越性，均载的问题就成了一个十分重要的课题.在结构方面，起初人们只努力地提高齿轮的加工精度，从而使得行星齿轮的制造和装配变得比力困难.后来通过时间采用了对行星齿轮的基本构件径向不加限制的专门办法和其它可自动调位的方法，即采纳各种机械式地均载机构，以达到各行星轮间的载荷分布均匀的目的.典范的几种均载机构有基本构件浮动的均载机构、杠杆联动均载机构和采纳弹性件的均载机构.随着我国市场经济的推进，“九五”期间，齿轮行业的专业化生产水平有了明显提高，如一汽、二汽等年夜型企业集团的齿轮变速箱厂、车轿厂，通过企业改组、改制，改为相对自力的专业厂，介入市场竞争；随着军工转民用，农机齿轮企业转加工非农用齿轮产物，调整了企业产物结构；私有企业的堀起，中外合资企业的涌现，齿轮行业的整体结构获得优化，行业实力增强，技术进步加快.近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和生产组织方式.一些先进的齿轮生产企业已经采纳精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术.形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理.适应市场要求的新产物开发，关键工艺技术的立异竞争，产物质量竞争以及员工技术素质与立异精神，是2l世纪企业竞争的焦点.在2l世纪成套机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件.由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度、加工效率太为提高，从而推动了机械传动产物多样化，整机配套的模块化、标准化，以及造型设计艺术化，使产物更加精致、美观.CNC机床和工艺技术的发展，推动了机械传动结构的飞速发展.在传动系统设计中的电子控制、液压传动，齿轮、带链的混合传动，将成为变速箱设计中优化传动组合的方向.在传动设计中的学科交叉，将成为新型传动产物发展的重要趋势.工业通用变速箱是指为各行业成套装备及生产线配套的年夜功率和中小功率变速箱.国内的变速箱将继续淘汰软齿面，向硬齿面(50～60HRC)、高精度(4～5级)、高可靠度软启动、运行监控、运行状态记录、低噪声、高的功率与体积比和高的功率与重量比的方向发展.中小功率变速箱为适应机电一体化成套装备自动控制、自动调速、多种控制与通讯功能的接口需要，产物的结构与外型在相应改变.矢量变频取代直流伺服驱动，已成为近年中小功率变速箱产物(如摆轮针轮传动、谐波齿轮传动等)追求的目标.随着我国航天、航空、机械、电子、能源及核工业等方面的快速发展和工业机器人等在各工业部份的应用，我国在谐波传动技术应用方面已取得显著成果.同时，随着国家高新技术及信息财富的发展，对谐波传动技术产物的需求将会更加突出.总之，现今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展.六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低本钱；二化即标准化、多样化.减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定水平上标识表记标帜着一个国家的工业水平，因此，开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景.3.论文的基本内容：（1）选择传动方案.传动方案简直定包括传动比简直定和传动类型简直定.（2）设计计算及校核.传动结构的设计计算，都年夜致包括：选择传动方案、传动零件齿轮的设计计算与校核、轴的设计计算与校核、轴承的选型与寿命计算、键的选择与强度计算、箱体的设计、润滑与密封的选择等.在对行星齿轮减速器的结构进行深入分析的基础上，依据给定的减速器设计的主要参数，通过CAD绘图软件建立行星齿轮减速器各零件的二维平面图，绘制出减速器的总装图对其进行分析.第1章传动方案简直定1.1 设计任务设计一个行星齿轮传动减速器.原始条件和数据：传动比i=5.5，功率p=120kw，输入转速N=1000 rpm，中等冲击.使用寿命10年.且要求该齿轮传动结构紧凑、外廓尺寸较小.齿轮传动的特点齿轮传动与其它传动比力，具有瞬时传动比恒定、工作可靠、寿命长、效率高、可实现平行轴任意两相交轴和交错轴之间的传动，适应的圆周速度和传动功率范围年夜，但齿轮传动的制造本钱高，低精度齿轮传动时噪声和振动较年夜，不适宜于两轴间距离较年夜的传动.齿轮传动是以主动轮的轮齿依次推动从动轮来进行工作的，是是现代机械中应用十分广泛的一种传动形式.齿轮传动可按一对齿轮轴线的相对位置来划分，也可以按工作条件的分歧来划分.随着行星传动技术的迅速发展，目前，高速渐开线行星齿轮传动装置所传递的功率已达到20000kW,输出转矩已达到4500kN m•.据有关资料介绍，人们认为目前行星齿轮传动技术的发展方向如下.（1）标准化、多品种目前世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计；而且还演化出多种型式的行星减速器、差速器和行星变速器等多品种的产物.（2）硬齿面、高精度行星传念头构中的齿轮广泛采纳渗碳和氮化等化学热处置.齿轮制造精度一般均在6级以上.显然，采纳硬齿面、高精度有利于进一步提高承载能力，使齿轮尺寸变得更小.（3）高转速、年夜功率行星齿轮传念头构在高速传动中，如在高速汽轮中已获得日益广泛的应用，其传动功率也越来越年夜.（4）年夜规格、年夜转矩在中低速、重载传动中，传递年夜转矩的年夜规格的行星齿轮传动已有了较年夜的发展.齿轮传动的两年夜类型轮系可由各种类型的齿轮副组成.由锥齿轮、螺旋齿轮和蜗杆涡轮组成的轮系，称为空间轮系；而由圆柱齿轮组成的轮系，称为平面轮系.根据齿轮系运转时各齿轮的几何轴线相对位置是否变动，齿轮传动分为两年夜类型.（1）普通齿轮传动（定轴轮系）当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的所有齿轮的几何位置都是固定不变的，则称为普通齿轮传动（或称定轴轮系）.在普通齿轮传动中，如果各齿轮副的轴线均相互平行，则称为平行轴齿轮传动；如果齿轮系中含有一个相交轴齿轮副或一个相错轴齿轮副，则称为不服行轴齿轮传动（空间齿轮传动）.（2）行星齿轮传动（行星轮系）当齿轮系运转时，如果组成该齿轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线位置不固定，而绕着其他齿轮的几何轴线旋转，即在该齿轮系中，至少具有一个作行星运动的齿轮，则称该齿轮传动为行星齿轮传动，即行星轮系.行星机构的类型及特点行星齿轮传动与普通齿轮传动相比力，它具有许多共同的优点.行星齿轮传动的主要特点如下：（1）体积小，质量小，结构紧凑，承载能力年夜.一般，行星齿轮传动的外廓尺寸和质量约为普通齿轮传动的51~21（即在接受相同的载荷条件下）.（2）传动效率高.在传动类型选择恰当、结构安插合理的情况下，其效率值可达0.97~0，99.（3）传动比力年夜.可以实现运动的合成与分解.只要适被选择行星齿轮传动的类型及配齿方案，即可以用少数几个齿轮而获得很年夜的传动比.在仅作为传递运动的行星齿轮传动中，其传动比可达到几千.应该指出，行星齿轮传动在其传动比很年夜时，仍然可坚持结构紧凑、质量小、体积小等许多优点.（4）运动平稳、抗冲击和振动的能力较强.由于采纳了数个结构相同的行星轮，均匀地分布于中心轮的周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡.同时，也使介入啮合的齿数增多，故行星齿轮传动的运动平稳，抵当冲击和振动的能力较强，工作较可靠.最罕见的行星齿轮传念头构是NGW型行星传念头构.行星齿轮传动的型式可按两种方式划分：按齿轮啮合方式分歧分有NGW、NW、NN、WW、NGWN和N等类型.按基本结构的组成情况分歧有2ZX、3Z、ZXV、ZX等类型.行星齿轮传动最显著的特点是：在传递动力时它可进行功率分流；同时，其输入轴与输出轴具有同轴性，即输入轴与输出轴均设置在同一主轴线上.所以，行星齿轮传动现已被人们用来取代普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统的中的减速器、增速器和变速装置.尤其是对那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的航空发念头、起重运输、石油化工和兵器等的齿轮传动装置以及需要变速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已获得了越来越广泛的应用，表11列出了经常使用行星齿轮传动的型式及特点：表11经常使用行星齿轮传动的传动类型及其特点传动形式简图性能参数特点传动比效率最年夜功率/kWNG W（2ZX负号机构）BAXi=1.13~13.7推荐2.8~9不限效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递公路范围年夜，轴向尺寸小，可用于各个工作条件，在机械传动中应用最广.单级传动比范围较小，耳机和三级传动均广泛应用（2ZX 负号机构）AXi=1~50推荐7~21效率高，径向尺寸比NGW型小，传动比范围较NGW型年夜，可用于各种工作条件.但双联行星齿轮制造、装置较复杂，故|BAXi|≤7时不宜采纳NN （2ZX 负号机构）推荐值：BXEi=8~30≤40传动比打，效率较低，适用于短时间工作传动.当行星架X从动时，传动比|i|年夜于某一值后，机构将发生自锁WW （2ZX 负号机构）BXAi=1.2~数千|BXAi|=1.2~5时，效率可达0.9~0.7，i>5以后.随|i|增加徒降≤20传动比范围年夜，但外形尺寸及重量较年夜，效率很低，制造困难，一般不用与动力传动.运动精度低也不用于分度机构.当行星架X从动时，|i|从某一数值起会发生自锁.经常使用作差速器；其传动比取值为XABiNG W （Ⅰ）型（3Z ）小功率传动BAEi≤500；推荐：BAEi=20~100BAEi增加而下降短时间工作≤120，长期工作≤10结构紧凑，体积小，传动比范围年夜，但效率低于NGW型，工艺性差，适用于中小功率功率或短时间工作.若中心轮A输出，当|i|年夜于某一数值时会发生自锁N （Ⅱ）型（3Z ）AEi=60~500推荐：BAEi=64~300AEi增加而下降短时间工作≤120，长期工作≤10结构更紧凑，制造，装置比上列Ⅰ型传动方便.由于采纳单齿圈行星轮，需角度酿成才华满足同心条件.效率较低，宜用于短时间工作.传动自锁情况同上确定行星齿轮传动类型根据设计要求：连续运转、传动比小、结构紧凑和外廓尺寸较小.根据表11中传动类型的工作特点可知，2ZX(A)型效率高，体积小，机构简单，制造方便.适用于任何工况下的年夜小功率的传动，且广泛地应用于动力及辅助传动中，工作制度不限.本设计选用2ZX(A)型行星传动较合理，其传动简图如图11所示.图11减速器设计方案（单级NGW—2ZX(A)型行星齿轮传动）拟定的设计方案如下图：图22 减速器整体装配图第2章齿轮的设计计算2.1 配齿计算确定各齿轮的齿数据2ZX(A)型行星传动的传动比p i 值和按其配齿计算（见参考文献[1]）公式（327）~公式（333）可求得内齿轮b 和行星轮c 的齿数b z 和c z .现考虑到行星齿轮传动的外廓尺寸较小，故选择中心轮a 的齿数a z =17和行星轮p n =3.根据内齿轮 a p b z i z )1(-=1715.5⨯-=）（b z =76.5对内齿轮齿数进行圆整，同时考虑到装置条件，取79=b z ，此时实际的p 值与给定的p 值稍有变动，可是必需控制在其传动比误差的范围内.实际传动比为a b z z i +=1=647.51779= 其传动比误差5.5647.55.5-=-=∆pp i i i i =2.67%由于外啮合采纳角度变位的传动，行星轮c 的齿数c z 应按如下公式计算，即c ab c z z z z ∆+-=2'因为62=-a b z z 为偶数，故取齿数修正量为1-=∆c z .此时，通过角变位后，既不增年夜该行星传动的径向尺寸，又可以改善ac 啮合齿轮副的传动性能.故c z =301-217-79= 在考虑到装置条件为322==+C z z ba （整数）初算中心距和模数1. 齿轮资料、热处置工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮资料为20GrMnTi ，概况渗碳淬火处置，概况硬度为57~ 61HRC.试验齿轮齿面接触疲劳极限lim H σ=1591Mpa. 试验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮lim F σ=485Mpa.行星轮lim F σ=485⨯0.7Mpa=339.5Mpa (对称载荷).齿形为渐开线直齿.最终加工为磨齿，精度为6级.内齿圈资料为38GrMoAlA ，淡化处置，概况硬度为973HV. 试验齿轮的接触疲劳极限lim H σ=1282Mpa 验齿轮的弯曲疲劳极限lim F σ=370MPa 齿形的终加工为插齿，精度为7级. 2. 减速器的名义输出转速2n 由 i =21n n 得 2n =in 1=5.51000min r min r3. 载荷不均衡系数P K采纳太阳轮浮动的均载机构，取15.1==P P F H K K . 4. 齿轮模数m 和中心距a 首先计算太阳轮分度圆直径：3lim 21a 1d u u k k k T K H d H HP A td ±=∑σϕ式中：u 一齿数比为76.11730= A K 一使用系数为1.25；td K 一算式系数为768；∑H K 一综合系数为2；1T 一太阳轮单个齿传递的转矩.ηηpp a n n P n T T 1119549===985.0100031209549⨯⨯⨯m N •=376m N •其中 η—高速级行星齿轮传动效率，取ηd ϕ—齿宽系数暂取a d blim H σ=1450Mpa代入3lim 21a 1d uu k k k T K H d H HP A td±=∑σϕ32a 76.1)176.1(15915.06.115.125.123.376768d +⨯⨯⨯⨯⨯⨯=mm 模数 m=63.41766.78==a a z d 取 m=5 则 mm z z m a g a )3017(521)(210+⨯⨯=+=mm取 mm a 5.122=齿宽 5.421755.0=⨯⨯=•=d b d ϕ 取 mm b 62=2.2 几何尺寸计算1. 计算变位系数 (1) ac 传动啮合角ac α 因 20cos 5.1225.117cos cos 0==ααa a ac所以 ac α=“‘543920变位系数和ααα2tan )(inv inv z z x ac c a -+=∑=（17+30）⨯20tan 220543920"'inv inv -图21选择变位系数线图中心距变动系数y y=55.1175.1220-=-m a a =1 齿顶降低系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 中心距变动系数y y=55.1175.1220-=-m a a =1齿顶降低系数y ∆141.01141.1=-=-=∆∑y x y 分配边位系数：根据线图法，通过查找线图21 获得边位系数 549.0=a x则 592.5490.0141.1-=-=∑a c x x x (2) cb 传动由于内啮合的两个齿轮采纳的是高度变位齿轮，所以有0=+=∑b c x x x从而 592.0-=-=c b x x 且 a a ='αα='0=y 0=∆y 2. 几何尺寸计算结果对单级的2ZX(A)型的行星齿轮传动按公式进行几何尺寸的计算，各齿轮副的计算结果如下表：表31各齿轮副的几何尺寸的计算结果注：齿顶高系数：太阳轮、行星轮—1=*a h ，内齿轮—8.0=*a h ；顶隙系数：内齿轮—25.0=*c2.3 装配条件验算对所设计的单级2ZX(A)型的行星齿轮传动应满足如下装配条件邻接条件按公式验算其邻接条件，即pac ac n a d πsin2'<已知行星轮c 的齿顶圆的直径ac d =164.513，5.122'=ac a 和3=p n 代入上式，则得mm 176.2123sin5.1222=⨯⨯<π满足邻接条件同心条件按公式对角变位有''cos cos bcc b acc a z z z z αα-=+已知17=a z 30=c z 79=b z ，"''543925 =ac α 20'=bc α代入上式得20cos 3079543920cos 3017"'-=+ 装置条件按公式验证其装置条件，即得)(整数C n z z pba =+ 将 17=a z 79=b z 3=p n 代入该式验证得3237917=+ 满足装置条件啮合要素的验算 1. ac 传动端面重合度a ε （1）顶圆齿形曲率半径a ρ22)2()2(b a a d d -=ρ太阳轮221)2874.79()20076.99(-=a ρ mm行星轮222)2954.140()2513.164(-=a ρmm（2）端面啮合长度a g)sin (''21t a a a a g αρρ-±=式中“±”号正号为外啮合，负号为内啮合；'t α端面节圆啮合角.直齿轮't α=ac α="'543925则mm g a )543925sin 5.122416.4231.29("' ⨯-+=mm（3）端面重合度20cos 567.18)cos /(cos ⨯==παπβεt n a a m g2. b c -端面重合度a ε （1）顶圆齿形曲率半径a ρ22)2()2(b a a d d -=ρ 行星轮1a ρ由上面计算得，1a ρmm 内齿轮222)218.371()208.391(-=a ρmm mm（2）端面啮合长度a g''21sin t a a a a g αρρ+-== 20sin 5.122597.61146.42⨯+-mmmm（3）端面重合度 )cos /(cos t n a a a m g πβε= =20cos 505.24⨯π。