(完整word版)行星齿轮减速器设计.docx

1引言

行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自 20 世纪60年代以来，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。

无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就 , 并获得

了许多的研究成果。近 20 多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术水

平的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和

技术，经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进，开拓创新地努力

奋进，使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1]。

2设计背景

试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器，已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为p1740KW，输入转速n11000rpm ,传动比为i p35.5, 允许传动比偏差i P0.1,每天要求工作16 小时，要求寿命为 2 年；且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑，外廓尺寸较小和传动效率高。

3设计计算

3.1 选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图

根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境

恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单，制造方便，适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理，名义传动比可分为i p17.1, i p 2 5 进行传动。传动简图如图 1 所示：

图1

3.2配齿计算

根据 2X-A 型行星齿轮传动比i p的值和按其配齿计算公式，可得第一级传动的内齿轮b1 , 行星齿轮c1的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸，故选取第一级中心齿轮a1数为 17 和行星齿轮数为n p 3 。根据内齿轮z b1i p11z a1

z b17.1 1 17103.7103

对内齿轮齿数进行圆整后，此时实际的P 值与给定的 P 值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为

i ＝1＋za 1

＝7．0588 zb 1

其传动比误差

ip i

7.17.0588 ＝5℅

i ＝＝

ip7.1

根据同心条件可求得行星齿轮c1 的齿数为

z c1z b1z a1 2 43

所求得的 ZC1适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为：

za1zb1

2＝ C ＝40整数

第二级传动比i p2为 5，选择中心齿轮数为23 和行星齿轮数目为3，根据内齿轮zb1

＝ ip1 1 za1 , zb1＝ 5 1 23 ＝92 再考虑到其安装条件，选择

zb1的齿数为 91

根据同心条件可求得行星齿轮

c1 的齿数为

zc1 ＝﹙ zb1－ z a1﹚／ 2＝34

实际传动比为

i ＝ 1＋

za 1

＝ 4.957

zb 1

ip i 其传动比误差

i ＝

＝8﹪

ip

3.3 初步计算齿轮的主要参数

齿轮材料和热处理的选择：中心齿轮

A1 和中心齿轮 A2，以及行星齿轮 C1 和 C2

均采用 20CrMnTi, 这种材料适合高速，中载、承受冲击和耐磨的齿轮及齿面较宽的齿

轮 , 故 且 满 足 需 要 。 齿 面 硬 度 为 58-62HRC ， 根 据 图 二 可 知 ， 取 H lim =1400 N mm 2 , F lim =340N mm 2 , 中心齿轮加工精度为六级，高速级与低速

级的内齿轮均采用 42CrMo,这种材料经过正火和调质处理，以获得相当的强度和硬度

等 力 学 性 能 。 调 质 硬 度 为

217-259HRC ， 根 据 图 三 可 知 ， 取

H lim =780 N mm 2 , F lim =420 N mm 2 轮 B1和 B2 的加工精度为 7 级。 3.3.1 计算高速级齿轮的模数 m

T 1 K A K FP K F Y Fa1

按弯曲强度的初算公式，为 m

3

2

F lim

d z

1

现 已 知

Z a1 ＝ 17,

F lim =340 N

2 。 中 心 齿 轮

a1 的 名 义 转 矩 为

mm

T1 9549

P1

9549 740

2355.4 Nmm

取算式系数

K

m

12.1

，按表 6-6 取使用

n P

n

1

3 X1000

系数

K

A

1.6 ; 按表 6-4 取综合系数

k

f

=1.8; 取接触强度计算的行星齿轮间载荷分

布不均匀系数 k

hp 1.2 ，由公式可得 k

fp

1 1.6

k

hp 1 1 1.6 1.2

1 1.3

2 ；由表

查得齿形系数

Y

fa1

2.67；由表查的齿宽系数

d

0.8 ；则所得的模数 m 为

m 12.1 3

2355.4 1.6 1.8 1.32 2.67

8.55

mm 0.8 17 17 390