航空游星齿轮轴承受力和变形分析

合集下载

ANSYS行星齿轮受力分析

图二模型网格划分
2.3齿轮运动的受力分析
齿轮在传动的过程中动力来至电动机给轴的扭矩，然后传给从动轮。在传动中还会受到齿轮两个接触齿之间的挤压。在运动分析中主要分析的就是在齿轮传动时，齿受力后的变形情况，对受力的正确分析，有利于在生成实践过程中使机器各个零部件的机械寿命达到最大值，提高生成的效率。
由于本文的研究的是行星齿轮的运动分析，经过分析可知在行星齿轮的传动中，相当于是一个内啮合的齿轮传动和一个外啮合的齿轮一起运动，所以为了在不影响效果的情况下，尽量简化分析的过程，可以只取一对外啮合齿轮的切面经行静力学的分析。在分析中对太阳轮的X轴的约束固定，在Y方向给一个负0.5的位移值，将行星轮的X轴和Y轴约束固定，只需研究太阳轮在Y方向小位移下，齿轮接触齿处的变形情况即可。在本文中用到的主要参数和材料的基本属性如下所示。
图4齿轮传动的应力分析结果
齿轮的位移变形图如下所示
图5齿轮的最大位移图
公式
D=mz(齿轮的分度圆直径等于模数乘以齿数)(1)
参考文献
[1]胡国良，任继文ANSYS11.0有限元分析，国防工业出版社
[2]陈精一，ANSYS工程分析实例教程[M]，中国铁道出版社，2006.8
[3]张朝晖，ANSYS11.0结构分析工程应用实例解析[M]，第二版，机械工业出版社，2008.1
2.
2.1行星齿轮模型的建立
在有限元分析时应在保证模型准确性前提下尽量简化模型，必要的力学承载特征应着重分析考虑，可以只考虑两个齿轮的相互啮合处发生的变形情况，考虑到ANSYS建模不是很简便，可以在solid works下面建立齿轮的模型然后导入到ANSYS下面进行结构的静力学分析。装配后导入到ANSYS的模型如下图所示。
基于ANSYS的行星齿轮传动受力分析

基于有限元法的行星齿轮传动系统的动力学分析

基于有限元法的行星齿轮传动系统的动力学分析一、引言行星齿轮传动作为一种重要的传动装置，在工程应用中具有广泛的应用。

其具有结构紧凑、承载能力高、传动效率高等优点，因此在航空航天、机械制造等领域被广泛使用。

然而，在实际应用过程中，行星齿轮传动系统常常面临着各种挑战，如振动、噪声、疲劳等问题。

因此，对于行星齿轮传动系统的动力学行为进行深入研究，对于提高其工作性能具有重要意义。

二、有限元法简介有限元法是一种常用的工程分析方法，可以用来研究结构的应力、变形、振动等问题。

其基本原理是将复杂的结构分割为有限的单元，通过求解各单元内的位移和应力，最终得到整个结构的行为。

有限元法能够较为准确地模拟和分析实际结构的动态响应，因此被广泛应用于行星齿轮传动系统的研究。

三、行星齿轮传动系统的结构及工作原理行星齿轮传动系统由太阳轮、行星轮、内齿轮和行星架等组成。

其中，太阳轮是输入轴，内齿轮为输出轴，行星轮通过行星架与太阳轮和内齿轮相连。

在行星齿轮传动系统中，太阳轮提供动力输入，通过行星轮的转动将动力传递给内齿轮，实现输出轴的运动。

四、行星齿轮传动系统的动力学模型建立1.建立行星齿轮传动系统的有限元模型为了研究行星齿轮传动系统的动力学行为，首先需要建立其准确的有限元模型。

通过考虑行星轮、齿轮、轴承等各个部件的刚度和质量等参数，可以建立行星齿轮传动系统的有限元模型。

2.确定边界条件和加载条件在进行有限元分析之前，需要确定边界条件和加载条件。

边界条件是指限定结构的位移和转角，在行星齿轮传动系统中，常常将太阳轮固定，将内齿轮的运动约束为指定的转速。

加载条件则是指施加在结构上的外部载荷，在行星齿轮传动系统中，可以考虑太阳轮的输入力作用于行星轮上。

五、行星齿轮传动系统的动力学分析1.求解结构的模态特性通过有限元方法可以求解行星齿轮传动系统的模态特性，即结构的固有频率和模态形态。

模态分析可以帮助工程师了解结构的振动特性，以及确定可能的共振问题。

差速器行星齿轮轴的力学分析

差速器行星齿轮轴的力学分析差速器是一种重要的汽车传动装置，用于使车辆左右两侧的轮子能够独立旋转，并且在转弯时能够保持不滑移。

差速器的核心部件之一就是行星齿轮轴。

在行星齿轮轴中，太阳齿轮固定在不动的主轴上，而行星齿轮则通过小齿轮与太阳齿轮啮合，并且它们还与外部的环齿轮相啮合。

当发动机动力传递到太阳齿轮时，它将引起行星齿轮绕着太阳齿轮旋转，并且带动外部的环齿轮。

1.承载能力：行星齿轮轴在工作过程中需要承受来自发动机的动力输入，并将其传递给驱动轮。

因此，行星齿轮轴需要具备足够的强度和刚度来承载和传递这些力矩，并且在高负载情况下不发生变形或断裂。

2.动力传递效率：行星齿轮轴需要保证高效的动力传递效率，即尽可能减小能量的损失。

这可以通过优化齿轮的啮合设计，减小齿轮副的摩擦和磨损，以及选用高质量的材料来实现。

3.轴承设计：行星齿轮轴在运转过程中需要经受较大的转动力矩和径向力，因此需要合理设计轴承支撑结构。

轴承的选用和布置位置应该能够有效地减少摩擦和磨损，并且保持轴向和径向的稳定性。

4.动态特性：行星齿轮轴在工作中可能会受到不同的负载和工况的影响，这会导致轴的振动和动态特性的变化。

因此，在设计行星齿轮轴时需要考虑其动态特性，并采取相应的措施来减少振动和噪声。

此外，差速器行星齿轮轴的制造工艺和材料选择也是影响其力学性能和可靠性的重要因素。

在制造过程中，要保证齿轮的精度和表面质量，并且选用高强度、高耐磨和高耐久性的材料。

综上所述，差速器行星齿轮轴的力学分析是为了确保其在工作过程中能够承受和传递动力，并且具备高效、稳定和可靠的工作性能。

通过对其承载能力、动力传递效率、轴承设计和动态特性等方面进行分析和优化，可以提高差速器的性能和寿命。

风电齿轮箱行星轮轴承跑圈失效分析

风电齿轮箱行星轮轴承跑圈失效分析曾雨田，李金库，胡云波，肖竞元，朱美玲（湖南南方宇航高精传动有限公司，湖南株州412000）摘要：针对风电齿轮箱中行星轮轴承外圈跑圈失效问题，分别从宏观结构以及微观材料进行了深入分析，确认了轴承结构以及行星轮系结构是行星轮轴承外圈失效的原因，通过无外圈轴承结构以及柔性销轴结构解决行星轮轴承外圈跑圈问题。

关键词：风电齿轮箱；行星轮轴承；轴承跑圈中图分类号:TH133.33文献标志码:粤文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员9）04原园178原园3 Analysis on Runing Ring Fault of Planetary Wheel Bearing in Wind Turbine GearboxZENG Yutian,LI Jinku,HU Yunbo,XIAO Jingyuan,ZHU Meiling（NFAIC High Precision Transmission Co.,Ltd.,Zhuzhou412000,China）Abstract:In view of the failure of the outer ring of the planetary wheel bearing in the wind turbine gearbox,the macrostructure and microscopic materials are analyzed respectively,and it is confirmed that the bearing structure and the planetary gear train structure are the reasons for the failure of the outer ring of the planetary gear bearing.The bearing without outer-ring structure and the flexible pin shaft structure are used to solve the problem of the outer ring running of the planetary wheel bearing.Keywords:wind turbine gearbox;planetary gear bearing;bearing running ring0引言目前市场上风电齿轮箱主流结构为双馈型齿轮箱，为一级行星级加两级平行级结构或者两级行星级加一级平行级结构。

行星齿轮箱故障诊断方法

行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业生产中。

它具有结构简单、传动比大、传动平稳等优点，但是在长时间使用后可能会出现各种故障，例如齿轮磨损、润滑不良、轴承故障等问题。

针对行星齿轮箱的故障诊断是非常重要的，能够及时找出故障原因并采取有效的措施进行修复，保证设备的正常运转。

下面将介绍一些关于行星齿轮箱故障诊断的方法，希望对大家有所帮助。

一、外观检查首先要对行星齿轮箱的外观进行检查，观察是否有明显的破损、变形、松动等情况。

特别要注意齿轮箱外壳是否有裂纹或者严重变形，因为这些情况都可能导致行星齿轮箱的故障。

还要检查各个连接部位的紧固状况，确保所有的螺栓和螺母都处于紧固状态，防止由于松动而导致故障出现。

二、听声音诊断当行星齿轮箱在运转时，可以通过听声音来进行故障诊断。

正常情况下，行星齿轮箱应该没有异常的噪音，一旦出现异常声音就可能是有故障存在。

当行星齿轮箱出现轴承故障时会发出明显的“吱吱”声，而齿轮磨损则会发出“嘎嘎”声。

通过分析和识别这些异常声音，可以初步判断出行星齿轮箱可能存在的故障类型。

三、温度检测在行星齿轮箱正常工作的情况下，其温度应该是平稳的，不会出现过热或者过低的情况。

通过检测行星齿轮箱的温度情况也可以进行故障诊断。

一般来说，如果行星齿轮箱的温度明显高于正常工作温度，则可能是因为齿轮箱内部存在润滑不良或者传动不平稳等问题，需要及时进行处理。

四、振动检测振动也是行星齿轮箱出现故障的一个重要指标。

当行星齿轮箱内部的齿轮磨损或者轴承损坏时，往往会引起振动情况。

通过振动检测工具可以对行星齿轮箱的振动情况进行监测和分析，一旦出现异常振动就需要及时检查和维修，以免故障进一步扩大。

五、润滑油检测行星齿轮箱的正常运转需要有足够的润滑油来保障，一旦润滑不良会导致行星齿轮箱的故障。

定期对行星齿轮箱内的润滑油进行检测是非常重要的。

可以通过取下润滑油的样本进行化验分析，以确定润滑油中是否存在金属颗粒、杂质等情况，以及润滑油的粘度、PH值是否符合要求。

径向间隙对行星轮轴承寿命和行星齿轮安全系数的影响

性．损坏形式主要表现为保持架出现裂纹，有的裂
一
损烧伤，更严重的是由于高温造成行星轮和行星轮轴等零件与行星架烧结在一起，致使行星变速机构
无法工作．
处，有的裂两处，继续试验造成周围相关零件严
目前进行行星排设计，我们选取行星排齿轮的径向间隙，一般根据经验，与轴承手册推荐间隙存在差别．国内的行星排设计计算尚不能考虑间隙和
重烧损．伤是全方面的，不仅造成行星轮滚针轴损
Ｌｎ — ＩＨｏｇＷＵ
（．ＳｈｏｏｅｈｎｃｌＶｈｃｌｒｆｎｉｅｒｇｅｉｓｔｔｏｅｈｏｇ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ；．Ｃｉａ１ｃｏｌｆｃａｉａ＆ｅｉａｏｇｅｉ，ＢｒｎＩｔｕｅｆｃｎｌＢｉｎ００１Ｃｉ２ｈＭｕＥｎｎｇｎｉＴｙｊａｎ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｒｌｒｂａｎｏｌｅｔｇ；ｒｄａｌａａｃｅｉａｉｃｅｒｎｅ；ｄｆｃｉｎ；ｄｍａｅｐｒｅｔｇｌｅｅｔｏｌａｇｅｃｎａｅ
某行星变速机构在实车试验阶段，复合排滚针轴承多次出现故障，并且具有很强的重复性或规律
作用下，通过选取不同的滚针轴承径向间隙，并考虑加工情况进行分析计算，对结果进行总结，找出适合的行星齿轮滚针轴承径向间隙，并在试验中进行了验证．究结论对行星齿轮的强度计算分析和行星齿轮轴承寿命计算研

行星齿轮调研报告

行星齿轮调研报告行星齿轮是一种重要的传动装置，广泛应用于各种机械装置中。

为了深入了解行星齿轮的性能和优势，本次调研针对行星齿轮的结构原理、应用领域以及市场前景进行了详细调研和分析。

一、行星齿轮的结构原理行星齿轮是由一个太阳齿轮、多个行星齿轮和一个内部齿圈组成的。

太阳齿轮位于行星齿轮的中心，并通过一个主动轴传动力量。

行星齿轮则位于太阳齿轮的周围，由行星轮与太阳齿轮通过行星架相连。

内部齿圈则位于行星齿轮的外部，与行星齿轮的齿相啮合。

行星齿轮的传动原理是通过太阳齿轮的转动，使行星轮围绕行星架做直线运动，从而实现齿轮的传动。

行星齿轮相比于其他传动装置具有以下优势：1.大承载能力：行星齿轮具有多个齿轮同时承载力量的特点，因此能够承受较大的负荷。

2.高传动效率：由于行星齿轮的齿轮相互啮合，传递力量时无滑动，因此传动效率较高。

3.紧凑结构：行星齿轮的结构相对较小，能够在有限的空间内实现较大的传动比。

4.平稳运行：由于传动齿轮的数量较多，行星齿轮传动时的冲击和振动较小。

二、行星齿轮的应用领域1.汽车行业：行星齿轮主要应用于汽车变速器中，能够实现多档位变速和承载较大的力量。

2.工业机械：行星齿轮被广泛应用于各种工业机械设备中，如船舶、矿山设备、起重机械等，用于传递大扭矩和高速度。

3.机床行业：行星齿轮在机床行业中用于传动主轴和滚珠丝杠，能够实现高精度和高刚性的传动。

4.机器人：行星齿轮是机器人关节驱动系统的重要组成部分，能够实现精确的位置和速度调节。

5.清洁能源行业：行星齿轮在风力发电机和太阳能跟踪系统中有着重要的应用，能够适应高扭矩和长时间运行的要求。

三、行星齿轮的市场前景随着制造业的快速发展和经济的不断进步，行星齿轮的市场需求在不断增加。

国内外行星齿轮制造商在独自研发的同时，也加大了与其他相关行业的合作，不断推出更为创新的产品。

行星齿轮在各个领域的运用给制造业带来了庞大的市场需求，使得行星齿轮制造业迎来了快速发展的机遇。

风电齿轮箱行星轮滑动轴承油膜特性分析

];12345<@89" " 0*12d=785SB="") " HZ1M4"
!"LZ89=8BBG=89HBIB7GF6 AB8KBG@P'B7CDE7F6=8BGD" E=8=IKGD@PZN4F7K=@8" &7=D478 _8=CBGI=KD@P]F=B8FB 78N &BF68@<@9D" &7=D478 #(##)`" A6=87& )L]678T=J8IK=K4KB@P&BF68@<@9D" 3789V478 #`/###" A6=87#
收稿日期 )#)( +#! +"(& 修订日期 )#)( +#$ +), 基金项目国家重点研发计划项目!)#))3YW`)#""### 作者简介宋玉龙 ! )### +# " 男" 硕士研究生" 研究方向为(
电齿轮箱滑动轴承% 通信作者王建梅!",!) +# " 女" 教授" 博士生导师" 主要研
78'&.(6&( 0=K6 K6BNBCB<@RSB8K@PQ=8N K4GO=8BIK@Q7GNI<7G9BSB97Q7KKS@NB<I78N NBBR5IB7Q=8N P7GSI" I<=N=89OB7G=89I67CB9GB7KBG7NC78K79BIK678 G@<<=89OB7G=89I=8 Q=8N K4GO=8B9B7GO@TBI" 78N K6B) G@<<5I<=R GB5 R<7FBSB8K* @PQ=8N K4GO=8BOB7G=89I67IOBF@SB78BQF67<<B89BP7FBN ODK6BQ=8N R@QBG=8N4IKGDLJ8 K6=I R7RBG" K6BAY[I=S4<7K=@8 SBK6@N =I4IBN K@I=S4<7KBK6B@=<P=<SOB7G=89F67G7FKBG=IK=FI@PK6BP=GIK5IK79BR<78B5 K7GD9B7GI<=N=89OB7G=89P@G7<7G9BSB97Q7KKQ=8N K4GO=8B9B7GO@TL&6BRGBII4GBN=IKG=O4K=@8 @PK6BI<=N=89 OB7G=89@=<P=<SQ7IIK4N=BN" K6BOB7G=89F7R7F=KD@PK6B@=<P=<SQ7IF7<F4<7KBN OD=8KB9G7K=@8" 78N K6B=8P<4B8FB <7Q@P@=<=8<BKRGBII4GB78N OB7G=89IRBBN @8 K6B@=<P=<SOB7G=89F7R7F=KD@PK6BP=GIK5F<7IIR<78BK7GD9B7GI<=N=89 OB7G=89P@GK6BQ=8N K4GO=8B9B7GO@TQ7I@OK7=8BNL&6BGBI4<KII6@QK67KK6B=8P<4B8FB@P@=<=8<BKRGBII4GB@8 K6BS7T=S4S@P@=<P=<SRGBII4GB78N OB7G=89F7R7F=KD=I#X)a" K6BS7T=S4SC7<4B@PK6B=8P<4B8FB@POB7G=89 IRBBN @8 @=<P=<S RGBII4GB78N OB7G=89F7R7F=KD=I)#a" I@K6BIB8I=K=C=KD@P@=<P=<S RGBII4GB78N OB7G=89 F7R7F=KDK@OB7G=89IRBBN =IS@GB@OC=@4IK678 K67K@P@=<=8<BKRGBII4GB" Q6=F6 RG@C=NBI7GBPBGB8FBP@GK6BNB5 I=98 78N F7<F4<7K=@8 @PR<78BK7GD9B7GI<=N=89OB7G=89IP@GQ=8N K4GO=8B9B7GO@TBIL 9+2:#.*'( Q=8N K4GO=8B& I<=N=89OB7G=89& R<78BK7GD9B7GI& AY[& @=<=8<BKRGBII4GB& G@K7K=@87<IRBBN

行星齿轮原理

行星齿轮原理
行星齿轮原理是一种用于传递动力和改变转速的机械装置。

它由一个中央齿轮（太阳轮）和多个围绕其旋转的外围齿轮（行星轮）组成。

太阳轮通常是一个内部齿轮，而行星轮则是一个外部齿轮。

太阳轮和行星轮之间的传动是通过行星架来实现的。

行星架由几个轴和轴上的行星轮组成。

这些行星轮与太阳轮和一个内部齿轮（太阳轮的齿轮互补）之间相互作用。

这种结构允许行星轮在太阳轮的周围匀速旋转，同时也可以绕自己的轴旋转。

行星齿轮的传动原理非常简单。

当太阳轮旋转时，行星轮相对于太阳轮以较慢的速度旋转。

这是因为行星轮绕太阳轮中心旋转且外围齿轮上的齿数多于太阳轮。

根据行星齿轮的制造和组装方式，可以实现不同的输出效果。

例如，如果太阳轮是运动的，而行星架是静止的，输出轴上的齿轮将以固定速率旋转。

反之，如果太阳轮是静止的，而行星架是运动的，输出轴上的齿轮将以比输入速率更快或更慢的速率旋转。

行星齿轮的优点之一是承载能力和传递效率高。

它们也很常见，广泛应用于各种机械系统中，包括自行车传动系统、汽车变速器和机械手臂等。

总之，行星齿轮原理是基于太阳轮、行星轮和行星架之间的相
互作用，通过改变转速和传递动力来实现的一种传动机制。

它的设计和工作原理使其成为许多机械系统中的重要组成部分。

行星齿轮传动系统载荷分析与可靠性预测方法

2023-11-08•行星齿轮传动系统概述•行星齿轮传动系统载荷分析•行星齿轮传动系统可靠性预测方法•行星齿轮材料与制造工艺对系统可靠性的影响•行星齿轮传动系统可靠性试验与评估目录01行星齿轮传动系统概述行星齿轮传动的定义与特点特点高速、重载、高精度维护方便，寿命长适应性强，能够适应不同环境和工况定义：行星齿轮传动是一种多齿啮合传动，具有结构紧凑、传动比大、传动效率高等优点。

行星齿轮传动系统的中心齿轮，与行星轮啮合，通常具有较高的转速。

太阳轮围绕太阳轮旋转的齿轮，与太阳轮和内齿圈啮合。

行星轮与行星轮和太阳轮啮合的齿轮，通常具有较低的转速。

内齿圈支撑行星轮和内齿圈的构件，通常由轴承和轴承座组成。

支架行星齿轮传动的基本结构行星齿轮传动的优缺点优点结构紧凑，体积小，重量轻承载能力强，能够承受较大的转矩和冲击载荷行星齿轮传动的优缺点传动效率高，具有较好的传动平稳性和精度适应性强，能够适应不同环境和工况维护方便，寿命长行星齿轮传动的优缺点缺点在高速运转时会产生较大的振动和噪音制造和安装精度要求高，成本较高对于不同类型和规格的行星齿轮传动系统，其设计、制造和调试都需要进行定制化生产，缺乏通用性。

02行星齿轮传动系统载荷分析分析齿轮在静止状态下承受的恒定载荷，评估其强度和刚度。

恒定载荷齿面接触应力分析弯曲应力分析计算齿面接触应力，判断齿面是否会发生塑性变形。

计算齿轮的弯曲应力，判断弯曲疲劳强度。

03静态载荷分析0201考虑齿轮的动态特性，分析齿轮在动态过程中的载荷变化。

瞬态动力学分析分析齿轮受到的谐波载荷，评估其对齿轮振动和噪声的影响。

谐波分析根据动态载荷分析结果，预测齿轮的疲劳寿命。

疲劳寿命预测动态载荷分析分析齿轮所受载荷在齿面上的分布情况，确定载荷集中的区域。

载荷分布研究载荷从输入端到输出端的传递路径，分析路径上的各部件对载荷的影响。

传递路径分析载荷分布与传递路径分析03行星齿轮传动系统可靠性预测方法根据行星齿轮传动的特点和结构，建立概率模型，预测系统的可靠性。

航空发动机传动的“关节”：轴承

航空发动机传动的“关节”：轴承（来源：中国航空新闻网）顾名思义，轴承就是给各种轴类结构（如转轴、心轴、传动轴）起支承作用的部件的总称。

从原理上说，轴承是把具有相对转动，或者允许有相对转动的两个部件之间联系在一起，以高效、平稳地实现支承作用。

轴承就像实现肢体运动的关节一样不可或缺，人们形象地把它比作机械系统的“关节”。

现代工业中，较为常见的轴承类型有滚动轴承、油膜轴承、电磁轴承、气浮轴承等（如图1）。

图1 几种常见的轴承值得指出的是，轴承的雏形很早就已经形成了。

在没有大型动力设备的古代社会，人们为了移动大型石料，通常在其底部放置若干圆木，推动石料，利用圆木的滚动实现石料的前移。

这种朴素的思想所蕴含的基本道理与现代滚动轴承的设计初衷是一致的。

文艺复兴时期伟大的画家和科学家达·芬奇就在绘制的手稿中展示过他所构想的轴承（如图2）。

可以看出，这种设计与现代滚动轴承的结构非常接近。

图2 达·芬奇绘制的轴承手稿随着近代工业文明的到来，轴承迎来了发展历史上的春天。

巨大的需求推动着轴承技术高歌猛进，也成就了轴承工业的蓬勃发展。

单就滚动轴承而言，种类繁多，甚至可以用眼花缭乱来形容。

它的体量跨度很大，大者直径可达数米（如图3），小则只有借助放大镜才能完成装配过程；它的转速范围很宽，从静止到每分钟上百万转的转速都可以运转自如；它的应用范围很广，天上的飞机、火箭，地面的汽车、轮船，地下开掘隧道的盾构机等都离不开它，其踪迹可谓“上穷碧落下黄泉”。

图3 大型球面滚子轴承通常来说，滚动轴承由滚动体、保持架、内滚道和外滚道组成。

此外，为了防止润滑油的泄漏和污染，密封圈也是很多滚动轴承都会配装的零件。

根据滚动体、保持架、内滚道、外滚道的结构形状、材料、装配形式等的不同，滚动轴承可以进行不同的分类。

比如，以滚动体的结构形状进行分类，滚动轴承可以分为：深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、球面滚子轴承、圆锥滚子轴承和推力圆锥滚子轴承等。

基于Ansys Workbench的齿轮轴有限元分析

引言摆线针轮行星传动属于K-H-V 行星齿轮传动，与普通的齿轮传动相比，摆线针轮行星传动具有以下主要特点：传动比范围大，单级传动比为6~119，两级传动比为121~7569，三级传动比可达6585030；结构紧凑、体积小、质量轻。

摆线针轮行星传动采用了行星传动结构和紧凑的输出机构，因而结构紧凑，与相同功率的普通齿轮传动相比，体积和质量均可减少1/2~1/3；运转平稳，噪声低；在摆线针轮行星传动过程中，摆线行星轮与针轮啮合齿数较多，且摆线行星轮与针轮的啮合、输出机构的销轴与行星轮端面的销轴孔及行星轮与偏心套之间的接触都是相对滚动，因而运转平稳、噪声低；传动效率高，除了针轮的针齿销支承部分外，其他部件均为滚动轴承支承，同时针齿套的使用使得针轮与摆线行星轮的啮合由滑动摩擦变为滚动摩擦。

因而，摆线针轮行星齿轮传动机构同一般的减速机构相比有更高的传动效率。

一般单级传动效率为90%~95%。

齿轮轴是传动的薄弱环节，限制了高速轴的转速和传递的功率。

减速器系统强度取决于减速器内部各个零件的强度，它们直接决定了减速器的使用寿命，因而各零件具有合理的强度是十分重要的。

国内外许多专家学者对减速器的强度分析作了深入的研究，常用的方法有解析法、试验法和有限元法。

张迎辉等利用MATLAB 软件分析计算得出行星架的支承刚度和曲轴的弯曲刚度对固有频率的影响明显[1]。

张迎辉等分析了机器人用RV 减速器中支承轴承刚度及曲轴和齿轮之间角度周期性变化的影响，并对轴承刚度的灵敏度进行了分析，提出了避免共振和保持精度的方法[2]。

在风电变桨减速器零部件设计过程中需要考虑零部件的传动可靠性、安装合理性，而齿轮轴作为传动的关键零件，在实际应用中至关重要，该零件也容易造成磨损，所以对其进行强度分析就显得尤为重要。

此外，对于轴这些传递动力的零件应在满足强度要求的前提下，使其尺寸尽量小、寿命尽量长。

1齿轮轴的设计因轴为齿轮轴，材料与行星齿轮的相同，故选用20CrMnTi ，渗碳淬火、回火处理。

差速器行星齿轮轴的力学分析

抗扭截面系数 W p 、极惯性矩 I p 表示了截面的几何性质，其大小与截面的形状和尺寸有关。
将式（ 5）代入式（ 2），得： τ max =
MT ， Mpa Wp
-------------------------------------------------------（6）；
空心圆轴截面（见图6）对圆心的极惯性矩：I p =
辅助圆直径 d1 （单位： mm ）、内花键齿根圆/大径的直径 d f 2 （单位： mm ）；且通过
h ↑⇒ d1 ↑ ＜d 2 =φ92.0 ⇒ τ p ↓ （见图8、9、10）和 d f 2 ↓⇒ τ p ↓ 微量，可提高行星齿轮轴（内花键
空心箍）传递扭矩的效率，增强其抗扭能力。当然，前提条件是基于对行星齿轮轴上的十字阶梯轴、渐开线花键进行必要的强度校核。
1
问题的提出
汽车左、右驱动轮间的差速器，可分配两输出轴间的转矩，保证两输出轴有可能以不同的角速度转动，
并保证各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间的打滑。其结构形式较多，目前广泛采用对称式圆锥行星齿轮差速器（见图 1），它由差速器左右壳、2 个半轴齿轮、4 个行星齿轮(少数汽车采用 3 个行星齿轮，小型、微型汽车多采用 2 个行星齿轮)，十字轴结构的行星齿轮轴、半轴齿轮及行星齿轮垫片等组成。
根据静力平衡条件，截面上任一点的切应力为： τp =
M Tρ Ip
-------------------------（1）；
式中：τ p 为横截面上任一点的切应力， Mpa ；
M T 为横截面上的扭矩， N .mm ； I p 为截面对圆心的极惯性矩， mm 4 。 M Tρ max Ip
ρ为欲求应力的点到圆心的距离， mm ；

MASTA高级系统变形和行星轮传递误差分析

目录1. 概述 (2)2. 定义 (4)2.1 端面和工作平面 (4)2.2 微观修形 (4)2.3 齿轮啮合力矩 (5)2.4 齿轮错位量 (5)2.5 行星轮传递误差 (6)3. 高级系统变形分析概述 (6)3.1 输入 (6)3.2 输出 (7)4. 简单行星轮系（使用基本LTCA） (7)4.1 高级系统变形/行星轮传递误差 (7)4.2 准备分析计算 (8)4.3 运行分析 (16)4.4 分析结果 (16)4.5 修改微观修形参数和重新运行分析 (27)4.6 提高分析速度的一些选项 (28)5. 斜齿轮副实例（使用高级LTCA） (29)5.1 建立有限元模型 (30)5.2 设定齿面微观修形 (34)5.3 分析结果 (36)1. 概述MASTA的高级系统变形/行星齿轮传递误差模块可以对圆柱齿轮副和行星齿轮副受载下的传递误差进行高级计算。

并且可以得到更多的系统变形下的相关结果。

MASTA的计算分析包括系统变形分析和受载齿面接触分析。

MASTA系统变形分析是静态分析，计算由定义的边界条件（功率流扭矩和任意点载荷）导致的系统变形。

给出包括齿轮和轴承错位量等重要结果，这些结果与一系列的标准相结合来预测损伤率和寿命。

MASTA系统变形分析中的齿轮啮合模型，假定在啮合线上的弹簧在受压时刚度是常量（线性），刚度值按ISO6336计算。

MASTA的LTCA（受载齿面接触分析）是准静力学分析（按一系列时间步长进行一系列的静力学分析），计算由给定扭矩，错位量和齿轮微观修形导致的传递误差。

在这些分析中，错位量是假设恒定的，其数值是在给定工况下由系统变形计算得到。

MASTA有两个不同的受载齿面接触分析：基本LTCA和高级LTCA。

在基本LTCA中，假设轮齿单位接触长度上弯曲和接触的综合刚度是恒定的，其数值按ISO6336计算得到。

高级LTCA并不使用这个假设，而是使用齿轮完整的有限元模型计算弯曲刚度，使用赫兹线接触方程计算接触刚度。

行星齿轮机构的传动原理和结构通用课件

行星齿轮机构。
制造工艺流程
1 2 3
铸造
行星齿轮机构的部分或全部零件可以通过铸造工艺制造出来，铸造工艺能够生产出形状复杂的零件。
切削加工
对于一些形状简单的零件，可以通过切削加工工艺制造出来，切削加工工艺能够保证零件的精度和表面质量。
组装与调试
行星齿轮机构的所有零件制造完成后，需要进行组装和调试，以确保其传动性能和稳定性。
行星齿轮机构的传动效率
效率计算
行星齿轮机构的传动效率可以通过计算各齿轮副的效率来获得，考虑齿轮副的摩擦、轴承摩擦等
因素。
效率影响因素
行星齿轮机构的传动效率受到多种因素的影响，如齿轮精度、润滑情况、轴承摩擦等。
效率优化
通过优化设计行星齿轮机构的结构和参数，可以提高传动效率，减少能量损失。
如果发现行星齿轮机构有异常声响或振动，可能是齿轮磨损严重，需要更换磨损的齿轮。
轴承损坏会导致行星齿轮机构运转不平稳，需要更换损坏的轴承。
润滑不良
安装问题
如果发现行星齿轮机构温度过高或者运转声音异常，可能是润滑不良引起的，需要检查润滑系统并进行调整。
安装不正确会导致行星齿轮机构运转不平稳或者产生振动，需要重新检查并调整安装状态。
相啮合。
行星齿轮机构的分类
差动行星齿轮机构
差动行星齿轮机构是一种常见的行星齿轮机构，其特点是行星架的转速等于两个转动元件（太阳轮和内齿圈）转速之和。
差速器行星齿轮机构
差速器行星齿轮机构是汽车中常用的行星齿轮机构，其特点是能够实现左右轮的差速。
复合行星齿轮机构
复合行星齿轮机构是由两个或多个行星齿轮机构组合而成的，能够实现更复杂的传动比关系。
制造过程中的质量控制

双行星排行星齿轮偏转力分析及其应用

Fa O
Fr 兹 Fn忆
Fr忆为轴向力Fa和径向力 Fr 的合
图1 斜齿圆柱齿轮受力情况
力，与行星轮端面成兹角。
由图1中的关系可得：
Ft=2T/d;
（1）
Fr=Ft(tan琢n/cos茁);
（2）
Fa=Fttan茁。
（3）
轴向力Fa和径向力Fr的合力为Fr忆,力的大小和该力与齿轮端面的夹角兹为:
姨 Fr忆= Fr2+Fa2 =Ft 姨tan2琢n/cos2茁+tan2茁 =(2T/d)·
姨tan2琢n/cos2茁+tan2茁 ;
（4）
兹=arctan(Fa/Fr )=arctan(sin茁/tan琢n)。（5）
为便于描述，合力Fr忆称为斜齿圆柱齿轮的偏转力, 该力与齿轮轴线的夹角兹称为齿轮的偏转角，偏转力的方向取决于齿轮螺旋线方向和齿轮的转动方向。 1.2 行星齿轮偏转力分析
由于行星齿轮存在偏转角为兹的偏转力Fr忆，如果销轴
网址：电邮：hrbengineer@ 圆园20 年第 1 期
131
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
与行星轮内圆配合上有一定的径向间隙，间隙大小为d1,
行星轮运转过程中就会以销轴和滚针轴承接触的一端为
新能源汽车的关键核心是动力耦合系统。目前国内各主机厂比较广泛使用的是串并联混合动力方案，但串并联方案的混合动力系统有其优点也有缺点，节能效果有一定的局限性。丰田的THS主要采用了行星排复合分流的混合动力系统，其主要优点是发动机与车速解耦，通过电动机全程对发动机工作点进行优化，确保发动机始终可以工作在最佳工作点上，达到最佳节油效果。
Keywords: double planet; planetary gear; deflection force; application analysis

行星绞边机构的工作原理

行星绞边机构的工作原理行星绞边机构是一种常见的传动装置，由行星齿轮、太阳齿轮和挠性轴承组成，可以实现高精度的传动和平滑的旋转。

下面我将详细介绍行星绞边机构的工作原理。

行星绞边机构的核心是行星齿轮，它由一个或多个行星轮组成，每个行星轮都通过一个定制的外齿滚子轴承与载气环相连。

太阳齿轮则固定在机构的中心，通过一个输入轴转动，并通过内齿与行星轮相啮合。

在机构的外围，还有一个齿轮环，它通过内齿与行星轮的外齿啮合，起到了固定和连接的作用。

行星绞边机构通常由多个行星轮组成，它们均匀分布在太阳齿轮与齿轮环之间，形成一个紧凑的结构。

当输入轴旋转时，太阳齿轮也会随之旋转。

此时，行星轮则开始绕载气环旋转，而齿轮环保持不动。

由于行星齿轮的位置固定，当太阳齿轮旋转时，行星齿轮与齿轮环之间产生了动力传递，从而驱动齿轮环一起旋转。

同时，行星轮绕载气环的轨道是一种环形路径，它的运动轨迹包含了旋转和绞边的叠加。

行星绞边机构的绞边运动是由挠性轴承的弹性变形引起的。

在机构旋转时，行星齿轮与齿轮环之间产生了一定的相对滑动，单个行星轮的滑动速度可以通过太阳齿轮的旋转速度和行星齿轮的齿数比例计算得出。

挠性轴承的作用就是通过其弹性来补偿滑动带来的误差，保持行星轮和齿轮环之间的啮合稳定。

行星绞边机构的工作原理可以通过以下几个步骤来说明：1. 当输入轴开始旋转时，太阳齿轮也随之旋转。

2. 太阳齿轮的旋转带动行星轮绕载气环旋转。

行星轮与齿轮环之间的相对滑动使得挠性轴承产生弹性变形。

3. 挠性轴承的弹性变形通过反作用力传递给整个机构，从而保持行星轮和齿轮环之间的稳定啮合。

4. 齿轮环随着太阳齿轮的旋转而旋转，从而实现输出轴的运动。

行星绞边机构的工作原理可以总结为输入轴的旋转通过太阳齿轮驱动到行星轮，行星轮的轨道运动引起齿轮环的旋转，最终实现了输出轴的旋转运动。

同时，挠性轴承的作用保持了行星轮和齿轮环之间的稳定传动，确保了机构的工作精度和可靠性。

在实际应用中，行星绞边机构广泛用于需求高精度、高速度的传动装置中，例如机床、航空航天设备、汽车变速箱等。

NW行星齿轮减速机

2K-H型双极（负号机构)行星齿轮减速器设计作者朱万胜指导教师左家圣摘要：本文完成了对一个2K-H型双级负号机构（NW型）的行星齿轮减速器的结构设计和传动设计。

此减速器的传动比是15，而且，它具有体积小、重量轻、结构紧凑、外阔尺寸小及传动功率范围大等优点。

首先简要介绍了课题的背景以及对齿轮减速器的概述，减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

然后根据原始数据及给定的系统传动方案图计算其传动效率并选择电动机的功效，再然后就是对减速器的核心部分行星齿轮的设计，包括其各个齿轮的齿数、几何参数和配齿计算，最后根据强度理论校核齿轮的强度。

然后对各齿轮进行受力分析并进行计算，然后设计计算输出轴输入轴并进行对其强度校核。

最后在所有理论尺寸都算出来后绘制其总装配图。

关键字：减速器、行星齿轮、 NW型行星传动2K-H bipolar (negative body) design of planetary gear reducer Abstract:The completion of a two-stage negative bodies (NW-type) structure of the planetary gear reducer design and transmission design. This gear transmission ratio is 15, but it also has a small size, light weight, compact structure, small size and wide outside the scope of the advantages of large transmission power. Subjects were briefly introduced the background and an overview of the gear reducer, speed reducer is a dynamic communication agencies, using the gear, the speed converter, the motor's rotational speed decelerated to the desired rotational speed and get more torque institutions. Then the original data and drive a given system to calculate the transmission efficiency of the program graph and select the motor effect, and then that is a core part of the planetary gear reducer design, including all the gear teeth, with tooth geometry parameters and calculated Finally, according to the intensity of strength theory checking gear. Then the force analysis of each gear and calculated, and then design calculations and the input shaft and output shaft to check its strength. Finally, all theories are calculated size of the total assembly drawing after drawing.Keywords: reducer, planetary gear, NW planetary transmission目录1概述 (3)2 原始数据及传动系统的方案 (4)3 电动机的选择 (5)4 行星齿轮传动设计 (6)4.1 行星齿轮传动的传动比和效率计算 (6)4.2 行星齿轮传动的配齿计算 (6)4.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (7)4.4行星齿轮传动强度计算及校核 (9)4.5行星齿轮传动的受力分析 (13)4.6 行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15)4.7 轮间载荷分布均匀的措施 (15)5 行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (17)6 设计小结 (22)7 主要参考文献 (23)8 致谢 (24)1 概述1.1 行星齿轮传动件简介行星轮系减速器较普通齿轮减速器具有体积小、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。