孔销式少齿差行星减速器的多目标优化及动力学仿真分析

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作者：王家序等

来源：《湖南大学学报·自然科学版》2013年第12期

摘要：为了达到减小减速器体积同时提高承载能力、降低运转冲击的目的，基于Hertz接触理论，引用销轴和销孔外廓参数和材料参数建立两者法向接触力的数学模型；选取减速器的5个尺寸参数为设计变量，构造8个非线性约束方程，建立起优化法向接触力和减速器体积的多目标优化模型.运用评价函数法和罚函数法求解计算实例，对优化模型进行验证，对比优化

前后结果表明，减速器体积和法向接触力分别得到了13.1%和24.0%的优化率；利用ADAMS 对法向接触力进行动力学仿真，得到优化前后的时域和频域仿真图，结果表明其平均优化率达到29.4%，与理论结果基本吻合.

关键词：少齿差；多目标优化；法向接触力；罚函数法；动力学仿真

少齿差行星齿轮减速器计算说明书一

设计计算说明书在少齿差内啮合传动中，由于内齿轮和外齿轮的齿数差少，在切削和装配时会产生种种干涉，以致造成产品的报废。因此，在设计减速器内齿轮副参数的时候，需要对一些参数进行合理的限制，以保证内啮合传动的强度和正确的啮合。同时要对一些主要零件进行强度校核计算。 2.1 减速器结构型式的确定选用卧式电机直接驱动，因传动比53 i，传动i＝153.53>100时，少＝ 153 . 总齿差行星齿轮减速器有两种设计方案可供选择。第一种是采用二级或多级的N 型少齿差行星齿轮减速器；第二种是采用内齿轮输出的NN型少齿差行星齿轮减速器。以下分别阐述其特点：图2-1 图2-1为典型二级N型少齿差齿轮减速器的传动原理简图，传动原理如下：当电动机带动偏心轴H转动时，由于内齿轮K与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮做行星运动；又由于行星轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星轮绕偏心轴的中心所做的运动为反向低速运动。利用输出机构V将行星轮的自转运

动传递给输出轴，达到减速目的。减速后的动力通过输出轴传递给中心轮1，而行星轮2绕中心轮1和3做行星反向低速运动，从而达到第二次减速。此类减速器的优点是：2K-H(负号机构)这种传动机构制造方便、轴向尺寸小， K-H-V 型的机构效率较高，承载能力大，两者串联可实现大的传动比。缺点是：因转速很高，行星轮将产生很大的离心力作用于轴承上，此机构设计计算复杂，销孔精度要求高，制造成本高，转臂轴承载荷大。图1-3为典型的内齿轮输出的NN 型少齿差行星齿轮减速器，这种结构的减速器优点是：内齿轮输出的N 型少齿差行星减速器的结构简单，用齿轮传力，无需加工精度较高的传输机构；零件少，容易制造，成本低于上种型式；可实现很大或极大的传动比。缺点是：传动比越大则效率也越低，为了减少振动需添加配重。基于经济性方面因素考虑，采用第二种方案作为本次课题的设计方案。 2.2 确定齿数差和齿轮的齿数由《渐开线少齿差行星传动》表4-17可知，如齿数差增大，减速器的径向尺寸虽增大一些，但转臂轴承上的载荷可降低很多；并且由于齿轮直径的增大，从而可使轴承的寿命得到显著提高；此外，对减速器的效率、散热条件等也有了一定的改善。因减速器传递的功率不大，决定采用三齿差。齿数差： 3412Z Z Z Z Z d -=-＝＝3 31,Z Z 分别为双联行星齿轮的齿数；42,Z Z 分别为内齿轮的齿数。错齿差： 31Z Z Z c -= ，取c Z ＝3～10，在这取值为5；可按《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》公式（13-6-2）计算，即 []) 1(4)(2 1 2 2总i Z Z Z Z Z Z Z c d c d c d --+++= []）（）（53.153153453532 1 2 -???-+++= 999.51= 圆整得 522＝Z 通过2Z 可计算其余的齿数分别为：1Z =49, 3Z =44, 4Z =47 。由《机械设计手册:单行本.第11～14篇,机械传动》第13-436页传动比公式验算，即 c d c d Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i ）（＝总++= -333 2414 1)(

CHC连环少齿差减速器

产品名称： CHC 系列齿轮连环少齿差减速器产品类别：减速机系列产品性质：推荐点击次数： 1265 产品单价： ---元资料下载：点击下载产品详细介绍减速机系列 CHC 型齿轮连环少齿差减速器是我公司自主设计开发的新一代减速传动装置，该产品已获两项国家专利，专利号为：ZL 95 2 01831.4、ZL 200720084515.X 减速器由两部分组成：渐开线圆柱齿轮传动的高速轻载部分和连环少齿差传动低速重载部分，动力从高速轻载渐开线圆柱齿轮传动系统输入，通过中间过渡齿轮分流减速到连环少齿差传动系统中的两偏心支撑轴，两偏心支撑轴同时输入相同相位的动力，带动连环内齿板作往复平面运动。与连环内齿板內齿圈相啮合的是多齿同时进入啮合区的少齿差低速输出外齿轮，通过少齿差传动原理，又将动力汇集合流至输出外齿轮，从而实现高速轻载到低速重载的目的。在少齿差内啮合齿轮传动中存在多齿同时啮合现象，使齿轮总载荷有各齿对同时分担，轮齿所承受的实际载荷会有大幅度降低。齿轮齿数越多，载荷集度越大，则同时进入啮合的齿数就越多。该传动装置与传统的减速器相比，其显著特点在于输出齿轮副的多齿同时进入啮合区，使得传动扭矩大大提高。该种减速器还具有传动比大（最大速比可达20000）、承载能力大（最大传动扭矩可达1000KN.m ）、抗过载能力强、荷重比大（荷重比系指减速器的承载能力【Kg.m 】与自重【kg 】的比值，其比值最大可达6.5）、结构紧凑、重量轻、传动效率高、使用寿命长、维修方便、性能价格比高等特点。作为一种新型先进的传动机构，CHC 型齿轮连环少齿差减速器可广泛应用于水利水电、起重运输、冶金、矿山、建筑机械、石油、化工、国防工程、港口船舶、轻工等各大工业领域。该产品目前已形成系列产品，可替代行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆

少齿差行星齿轮减速器的设计

摘要对少齿差行星齿轮减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高转臂轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，进行少齿差内齿轮副的设计计算，最终合理设计减速器的整体结构。关键词：少齿差行星传动；行星齿轮减速器；内齿轮副

Abstract Having expounded the planetary gear reducer of a few-tooth difference about its development of the status quo at home and abroad, the advantages and disadvantages, structural type and principle of its transmission. Among the process of designing, having checked detailedly about the interference which generated by internal mesh transmission. From how to improve the life of bearing arms to the starting point, choosing and calculating the modulus of the gear reducer for designing the internal gear pair of a few-tooth difference and the final overall structure of the reducer. Key words：Small tooth number difference planet transmission; Planetary gear reducer; Annular gear

少齿差行星齿轮传动原理

少齿差行星齿轮传动原理 1.1 少齿差行星齿轮传动原理少齿差行星齿轮传动是行星齿轮传动中的一种。由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副(它采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小，简称为少齿差传动。一般所讲的少齿差行星齿轮传动是专指渐开线少齿差行星齿轮传动而言的。渐开线少齿差行星齿轮传动以其适用于一切功率、速度范围和一切T 作条件，受到了世界各国的广泛关注(成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。 1.1 2少齿差传动 1.2 行星齿轮传动是动轴齿轮传动的一种主要方式，其最基本的形式是2K—H 型(即两个中心轮 a,b和个转臂 H)，如图 l所示，传动比为 iaH=1+Zh/Zn. 它演变出两种典型的少齿差行星齿轮传动形式 (如图 2所示:K—H—V行星齿轮传动如图 2(a)所示 (基本构件为中心轮 b、转臂H和构件V,当中心轮 b固定，转臂H 主动，构件V从动时，传动比为iHg= - Zg/(Zb-Zg).。把构件V 固定(转臂H主动，中心轮 b输出(如图2(b)所示,其传动比iHb=Zb/(Zb-Zg)。为少齿差行星齿轮传动机构实质是一个由平面四连杆机构和内啮合齿轮副组成的齿轮连杆机构。通过对不同构件作不同限制，可以设计出多种少齿差行星齿轮传动结构形式。 1.1.3 少齿差行星齿轮传动的特点少齿差行星齿轮传动具有以下优点: (I)加工方便、制造成本较低渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊的刀具与专用设备，材料也可采用普通齿轮材料料。 (2)传动比范围大，单级传动比为 10,1000以上。

(3)结构形式多样，应用范围广，由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上，也可以不在同一轴线上，所以能适应各种机械的需要。 (4) 结构紧凑、体积小、重量轻，由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑;当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少 1/3,2,3。 (5)效率高。当传动比为 10,200时，效率为 80,,94,。效率随着传动比的增加而降低。 (6)运转平稳、噪音小、承载能力大，由于是内啮合传动(两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿两齿的曲率中心在同一方向(曲率半径义接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高，又采用短齿制(轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是 3-9对轮齿同时接触受力(所以运转平稳，噪声小，并且在相同的模数情况下(其传递力矩比普通同柱齿轮减速器大。基于以上特点，小到器人的关节、大到冶金矿用机械 (以及从要求不高的农用、食品机械(到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。少齿差减速器的结构型式较多，常见的型式可按输出的型式、减速器的级数、行星齿轮的数目、使用安装的型式分类。其中按输出型式可分为: (1)销轴式这种减速器使用历史较长，应用范围较广，实践证明效率较高;在高速连续运转，功率较大或扭矩较大的使用场合下，可采用销轴式输出机构 (2)十字滑块式这种结构形式较简单，加工方便，但是承载能力及效率较销轴式低，常用于小功率、只有一个行星齿轮的结构中。 (3)浮动盘式这种结构形式较新颖，比销轴式容易加工，使用效果好。但对其效率和承载能力还缺乏测试数据。

少齿差行星齿轮减速器的设计本科毕业设计

本科毕业设计（论文）少齿差行星齿轮减速器的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

电梯少齿差传动减速器的设计

目录目录 .................................................................................................I 摘要 .................................................................................................I Abstract ............................................................................................... II 1绪论 (1) 1.1电梯的发展状况 (1) 1.2电梯的结构组成 (3) 1.3电梯的驱动装置和制动系统 (3) 1.3.1驱动装置 (3) 1.3.2制动系统 (3) 1.3.3少齿差齿轮传动的基本原理、特点和应用 (3) 2电梯驱动系统的设计 (5) 2.1电梯用电动机的选择设计 (5) 2.1.1电梯常用电机类型 (5) 2.1.2 电动机的选择计算 (5) 2.2 制动器的设计 (6) 2.2.1 制动器的工作原理和基本要求 (6) 2.2.2 常见电磁制动器的类型: (7) 2.2.3电磁制动器的尺寸设计 (7) 3少齿差传动减速器的设计 (9)

3.1 少齿差传动传动机构的结构分析 (9) 3.2 少齿差传动的几何尺寸计算和运动参数设计 (9) 3.2.1 类型选择及齿轮齿数确定 (9) 3.2.2 基本参数的选择 (10) 3.2.3 齿顶厚 (12) 3.2.4 两个主要限制条件的验算 (15) 3.2.5 渐开线少齿差行星传动的强度计算 (16) 3.3 轴的设计计算 (21) 3.3.1 输入轴 (21) 3.3.2 输出轴 (27) 3.4 轴承的选择设计 (29) 3.4.1 轴承1、4的设计计算 (29) 3.5 减速器的箱体设计 (34) 结论 (36) 参考文献 (37) 致谢 (38)

渐开线少齿差行星传动设计要点

渐开线少齿差行星传动设计要点作者中国七砂陆在潮摘要：本文介绍了渐开线少齿差行星传动的设计特点，给出了简化设计的条件和计算公式。提出了在实际设计制造过程中可取的窍门和特别注意的关键点。关键词：渐开线，少齿差，行星传动，设计，窍门 The main points to design a planetary drive with fewer differential involute gear teeth Abstract:In this thesis,the characteristics to design a planetary drive with fewer differen- tial involute gear teeth have been introduced,and also show you the conditions& the formulas for the simplified design calculation.Furthermore,the knowhows and the key strongpoints which should be kept in the process of practical design and manufacture have been put forward. Key word:Involute,fewer differential tooth,planetary drive,design,knowhow. 渐开线少齿差行星减速器,是一种新型减速器。其优点是结构紧凑，体积小、重量轻、传动比大、传动效率高、制造维修方便。因此，应用越来越广。但是由于其传动行式是内啮合行星齿轮传动，所以又产生了设计复杂，使不少希望自行设计制造者望而却步，严重影响普及应用。前些年我厂自行设计制造了一台内齿轮输出的NN型（原称2N—N）少齿差行星减速器捲筒。投入运行后效果很好。通过这次实践，我总结出一套简化设计计算又不影响结果的公式，找到了一些可以放宽要求，甚至降低制造精度又不影响使用效果的窍门，根据这些简化公式和窍门，一般厂家设计人员完全可以根据需要充满信心的自行设计制造这种减速器。因为实际的设计计算远不必象书本上介绍的那么复杂繁索，一般设备使用的减速器，其设计制造精度也没有必要那么高，我这么说绝不是要降低产品质量，而是强调：只要把握住设计要点，灵活运用，就一定可以设计制造出满意的减速器。下面就将这些简化公式和窍门介绍给大家参考。渐开线少齿差行星传动有两大特点，其优点是由此产生的，麻烦也是它带来的。这两大特点是：行星齿轮传动和内啮合少齿差传动。下面就针对这两大特点进行分析。

对少齿差行星减速器结构的改进

[收稿日期]2008-11-28 [作者简介]黄清世(1946-),男,1969年大学毕业,硕士,教授,现主要从事机械基础方面的教学工作和机械传动、采油机械方面的研究工作。对少齿差行星减速器结构的改进黄清世,周传喜 (长江大学机械工程学院,湖北荆州434023) [摘要]针对现有少齿差减速器存在的问题,对其结构提出了改进意见,从而得到了一种新型的少齿差减速器完全平衡少齿差减速器。它主要由一根输入轴、两个对称安装的双偏心套、两个薄行星齿轮、一个厚行星齿轮、一个内齿轮和输出系统等组成。无需附加任何配重,便能实现整机的完全平衡。具有运转平稳、承载能力大、机械效率高等许多优点,特别适用于高速、重载场合。 [关键词]少齿差减速器;结构;平衡;机械效率 [中图分类号]T H 13 [文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2009)01-N 085-03 渐开线少齿差行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动比范围大、运转平稳、制造容易、运转可靠的特点,已在轻工、化工、食品、纺织、冶金、建筑、军事装备等方面得到广泛应用。但由于其结构上的原因,也还存在承载能力不高及传动效率偏低的缺点,一般只宜用于轻载及短时工作的场合[1~3]。因此,尚有对其结构加以改进的必要。图1 常用少齿差减速器的结构简图 1 现有渐开线少齿差行星齿轮减速器的问题分析现有最常用的少齿差减速器的结构简图如图1。它主要由固联着2个偏心块的输入轴、装在偏心块上的转臂轴承、一个固定于机座的内齿轮、2个相位相差1800并与内齿轮啮合的齿数略小于内齿轮的行星齿轮、端面上装有若干个销轴的输出轴以及套在销轴上的销套等组成。工作时,输入轴上的2个偏心块分别通过2个转臂轴承带动行星齿轮绕内齿轮的轴线作高速的公转运动和绕自身的轴线作低速的自转运动。作行星运动的2个行星齿轮再通过其上作出的若干个柱销孔的内壁压迫销套从而推动输出轴作低速转动。实践证明,少齿差传动主要存在如下不足: 1)转臂轴承寿命过短。转臂轴承所受的力可以分解成一个沿输入轴及偏心块中心连线方向的径向力和与之垂直的切向力。该径向力等于行星轮所受柱销的压力及轮齿啮合力的径向分力的总和。由于在少齿差情况下啮合角很大,故该径向力的值很大。而切向力等于输入扭矩除以偏心距。因偏心距极小,故该切向力也很大。这就造成了转臂轴承所受的总载荷很大。此外,因行星齿轮与输入轴的转向相反,这就使得转臂轴承内外圈的相对转速等于两者转速绝对值之和。转臂轴承一是受力过大、二是转速过高,这是造成它易于失效的原因。 2)机械效率偏低。实测结果表明,少齿差行星减速器总机械效率大约在0 73~0 91之间。连续运行时功率损失较大,并会造成机体过热等不良情况,一般只宜用于轻载及短时工作的场合。影响少齿差行星减速器总机械效率的因素很多,但最主要的是轮齿啮合效率、转臂轴承效率和输出机构效率。前两者效率偏低,是各种正号机构存在的共性问题。但同样也存在这2个问题的三环传动能获得0 92~0 98 85 长江大学学报(自然科学版) 2009年3月第6卷第1期:理工 Journal of Y angtze University (Nat Sci Edit) M ar 2009,V o l 6N o 1:Sci &Eng

齿轮减速器设计方法与流程分解

《机械设计基础课程设计》机械设计课程设计是在《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的综合性与实践性教学环节。是学生在校期间第一次较全面的设计训练，与毕业设计一样是工科学生向实际工作过渡的必要训练手段，对学生将来工作态度和工作能力的培养有着重要的作用。一、课程设计的目的 1、不论哪个专业，从事何种专业技术工作，一项设计的设计思想是基本一致的。对于机械类和近似机械类专业，其程序基本相同。本课程设计的首要目的就是要使学生树立正确的设计思想，掌握机械设计的一般程序，培养学生认真负责，一丝不苟和严谨的工作态度。 2、复习、巩固已学过的有关理论基础知识。通过在设计实践中的具体运用以深化理论知识，培养学生机械设计的能力，掌握机械设计的基本计算方法和一般设计方法。 3、熟练运用机械设计资料,了解有关标准和设计规范，培养查阅资料的能力，为今后设计储备一些资料知识。二、课题的选择机械设计课程设计的题目一般是机械传动装置。 1、机械传动装置的定义：执行机构需要由原动机输入动力才能工作，一般来说，原动机与执行机构直接相连的情况较为少见，通常是在二者之间设置一中间装置，这一中间装置称为传动装置。 2、传动装置的功用：根据执行机构的工作要求，实现增速、减速、变速、改变运动形式或方位等。 3、设计意义：工程实践表明，传动装置是机械中的重要组成部分，在整机成本和重量中占有很大比重，并在很大程度上决定整机的技术性能和运转费用，因此正确设计

传动装置对保证整机的技术性能和质量指标有相当重要的意义。 4、本次设计的题目：一级圆柱齿轮减速器。其原因是： 1）齿轮减速器是机械传动中常用的传动装置； 2）通过这类课题的设计实践能较好的达到教学的目的； 3）在教学要求的深浅度和设计工作方面应变性较强。三、设计工作量设计任务：1＃图（装配图）1张，3＃图（零件图：齿轮和低速轴）2张，设计计算说明书1份。设计工作包括：传动方案的拟定、查阅资料、复习和学习有关知识、设计计算、绘制装配图和零件图、整理设计计算说明书。传动方案设计同样非常重要。例如带式运输机传动装置，在整个传动系统中，除要设计的减速器之外，还会接触到其它外传动机构。如带传动、链传动、开式齿轮传动等等。要求学生做传动装置总体设计就是使学生对机械的总体概念有进一步的认识。总体传动方案不同，减速器设计结果有很大差异。通过不同方案的对比，可以使学生增强一些优化设计的知识，而外部联接件的标准及规范往往也是设计减速器的重要依据。从而培养学生初步的机械总体设计的能力。绘制零件工作图的目的是： 1、掌握典型零件设计，尤其是结构设计的基本知识； 2、熟悉零件设计的有关标准和设计规范，并掌握查阅方法； 3、掌握绘制零件工作图的基本知识，进一步训练学生的绘图能力。四、设计程序及阶段指导 1、传动方案设计及计算 (1)进行传动装置的布置，确定传动比例和外传动的有关几何尺寸； (2)计算传动系统中各轴的转速、转矩、功率和效率； (3)选择电动机。该阶段是整个设计的基础，其设计质量直接影响整个设计的优劣，学生要复习常用机械传动的应用特点，正确组合及怎样进行整体设计。要强调,该阶段设计要与齿轮传动设计计算交叉进行。因传动比的分配是影响齿轮传动和整个减速器的结构尺寸大小的

少齿差行星齿轮减速器毕业设计文献综述

本科毕业设计（论文）文献综述院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号: 201 年月日

本科生毕业设计（论文）文献综述评价表

少齿差行星齿轮减速器的设计文献综述 1 少齿差行星齿轮减速器的特点随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而渐开线少齿差行星减速器不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。渐开线少齿差行星减速器具有以下优点： 1.结构紧凑、体积小、重量轻由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少三分之一至三分之二； 2.传动比范围大 N型一级减速器的传动比为10～100以上；二级串联的减速器，传动比可达一万以上；三级串联的减速器，传动比可达百万以上。NN 型一级减速器的传动比为100～1000以上； 3.效率高 N型一级减速器的传动比为10～100时，效率为80～94％；NN 型当传动比为10～200时，效率为70～93％.效率随着传动比的增加而降低。 4.运转平稳、噪音小、承载能力大由于式内啮合传动，两啮合齿轮一位凹齿，一为凸齿，两齿的曲率中心在同一方向。曲率半径接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高，又采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3～9对轮齿同时接触受力，所以运转平稳，噪音小，并且在相同模数的情况下，其传递力矩臂普通圆周齿轮减速器大。 5.结构简单、加工方便、成本低； 6.输入轴和输出轴在同一轴线上，安装和使用较为方便； 7.运转可靠、使用寿命长。但是，这种减速器还存在以下缺点： 1.计算较复杂当内齿轮与行星轮的齿数差小于5时，容易产生各种干涉，为了避免这些干涉，需采用变位齿轮，所以计算较复杂。

37单级少齿差行星齿轮传动设计

2011届毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目单级少齿差行星齿轮传动设计学生姓名专业班级指导教师姓名何毅斌职称一、课题背景传动装置是机器的重要组成部分，机器工作性能的好坏很大程度上取决于传动装置的优劣。因此，不断提高传动装置的设计和制造水平具有极其重要的意义。齿轮传动是最常采用的一种传动形式，其主要特点有： (1)效率高：在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高； (2)结构紧凑：在同样的使用条件下，齿轮传动所占用的空间一般较小； (3)工作寿命长：设计合理、维护良好的齿轮传动，其使用寿命可长达二十年； (4)传动比稳定：常用的渐开线圆柱齿轮满足定比传动条件，且具有可分性。由于具备了上述特点，因此齿轮传动被广泛应用。在齿轮传动中，当一系列互相啮合的齿轮把原动机的转速和扭矩传递给执行机构时，这种齿轮传动系统就称为轮系。当轮系中至少有一个齿轮轴线绕其它定轴齿轮的轴线回转，且机构的自由度为1，则轮系为行星轮系，即行星齿轮传动。其主要特点为： (1)体积小、重量轻：在承受相同载荷条件下，行星齿轮传动的外廓尺寸和重量通常仅为定轴齿轮传动的1/2~1/6； (2)传动效率高：行星齿轮传动的效率可高达99.4%； (3)工作可靠：行星齿轮传动平稳，抗冲击和振动能力强。 1.1 少齿差行星齿轮传动原理少齿差行星齿轮传动是行星齿轮传动中的一种。由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副。它采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小，简称为.少齿差传动。一般所讲的少齿差行星齿轮传动是专指渐开线少齿差行星齿轮传动而言的。渐开线少齿差行星齿轮传动以其适用于一切功率、速度范围和一切T作条件，受到了世界各国的广泛关注。成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。 1.1.2 少齿差行星齿轮传动的特点少齿差行星齿轮传动具有以下优点： (I)加工方便、制造成本较低渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿

少齿差行星减速器设计说明书

少齿差行星减速器设计说明书 1 导言 1.1 设计目的减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，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。行星齿轮减速器是齿轮减速器中应用较多的一种，它具有许多优点，在各种车辆、机械设备和其它传动系中得到广泛使用。随着近代工业技术的高速发展，对行星齿轮传动的承载能力、可靠性、效率、圆周速度、体积及质量等技术和经济指标提出了愈来愈高的要求。与此同时，优化其结构设计也被提到十分重要的地位上。行星齿轮传动较普通齿轮传动具有许多独特的优点，它不仅用于民用机械上，而且广泛用于军事机械传动装置，其主要特点如下:结构紧凑，承载能力大;只要适当选择机构的形式，便可以用较少的齿轮获得很大的传动比，甚至其传动比能达到好几千倍，虽然传动比很大但是仍然结构紧凑、重量轻;传动效率较高，其值可达 0.8,0.9以上;由于行星轮均匀分布于中心轮的四周，因而惯性力平衡，机构运 [1]转平稳，抗冲击和抗震动能力强。 1.2 减速器的生产现状当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。六高就是指高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率;二低，是指低噪声和低成本;二化是标准化和多样化。国内的减速箱将逐渐淘汰软齿面，向硬齿面(50,60HRC)、高精度(4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 1

调速、多种控制与通讯功能的接口需要，产品的结构与外型在相应改变。矢量变频代替直流伺服驱动，已成为近年中小功率变速箱产品(如摆轮针轮传动、谐波齿轮传动等)追求的目标。近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和产品组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益产、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 [2]算机网络化管理。 1.3 设计意义由于行星传动机构具有重量轻、体积大、传动比大和效率高等优点，在许多情况下可以代替多级的普通齿轮传动，因此，在国内外得到了较大的重视。而偏心轴少齿差行星传动机构又具有结构简单、降速比大、受力情况好等特点。因此，它在冶金机械、起重运输机械、工程机械、化工机械和纺织机械等方面均得到了广泛的应用。在工农业生产中，减速器得到了广泛的应用。但能传递低速、大扭矩的减速器还不多。偏心轴输入少齿差行星减速器就是这样一种结构简单、降速比大、受力情况好、成本低、加工容易的新型减速器。减速器箱体体积大、质量大、尺寸也大，这给安装带来不便。如果知道减速器中轴上的应力分布，就可采取有效措施，加强 [3]应力大的部位，而在应力小的部位减少尺寸，使轴的材料分布更合理。设计和校核是分析这种结构应力分布的有效方法之一，既可以检验各个零件的强度和刚度是否满足要求，也可指导减速器壳体设计。适应市场要求的新产品开发，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神，是21世纪企业竞争的焦点。在21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

少齿差行星传动的原理及三维动态模拟

少齿差行星传动的原理及三维动态模拟河北天择重型机械有限公司（河北邯郸056200）刘刚行星传动广泛应用于动力传动的行星减速器中，其具有尺寸设计紧凑、重量轻、传动功率大等优点。少齿差行星传动就是行星传动的一种特殊型式，其结构简图如图1。行星轮的运动就是自传与公转的复合运动，其传动比的计算比较复杂。本文运用SolidWorks实现了该行星传动的三维动态模拟，将行星轮的运动状态完整地表现出来。 1结构与原理少齿差行星传动就是普通行星传动的一种演化型式，其结构较普通行星传动更加简单,包括内齿圈、行星架、行星轮、盘形输出轴。这种结构行星架就是主动件，行星轮就是从动件，与普通行星传动相反。图1中双万向联轴器的结构不仅轴向尺寸大，而且不能用于多个行星轮的场合现已基本不用。目前用得最广泛的就是孔销式盘形输出机构。在行星轮的辐板上沿圆周均匀分布有若干个销孔，在输出轴的圆盘的对应位置均匀分别有同样数量的圆柱销，将圆柱销插入行星轮的销孔中。内齿圈与行星轮的中心距（即行星架的偏心距）必须等于销孔与销轴半径的差这样就能保证销孔与销轴始终保持相切，行星轮就能够推动盘形输出轴等速同向转动。这时内齿圈中心、行星轮中心、销孔中心与销轴中心正好形成一个平行四边形。 2传动比计算只有计算出行星架与行星轮的传动比i HI,才能准确模拟出行星轮的运动轨迹

否则,行星轮不能运动，因此正确计算传动比就是三维动态模拟的关键。普通行星轮系的传动比计算公式为： i IH =1-Z 2/Z 1 （Z i ：行星轮齿数；Z2内齿圈齿数）由于其工作原理与普通行星传动相反，因此少齿差行星传动的传动比计算公式为： i H1=-乙 /（Z 2 -乙）由上式可见，齿差（Z 2 - Z i ）越小，传动比将越大。故这种结构叫做少齿差行星传动。为了防止齿差太少时内啮合轮齿的干涉，需适当加大啮合角。 3三维建模与虚拟装配少齿差行星传动零部件的三维实体建模就是虚拟装配的基础。在 SolidWorks 的标准菜单中包含了草图绘制工具栏与特征工具栏，合理运用特征造型技术设计出行星架与盘形输出轴的实体模型，盘形输出轴模型图如图2所示。再打开齿轮设计模块输入相应的齿轮与内齿圈参数，就可以自动生成行星轮与内齿圈的实体模型。利用“拉伸切除”命令在行星轮辐板上生成若干圆孔，如图3所示。然后,打开一个装配体文件，依次插入内齿圈、行星轮、行星架、盘形输出轴。插入全部零件后，选择“配合”按钮，利用同轴心、重合等标准配合，精确地把各零件约束在准确的位置，少齿差行星传动的装配简图如图 4所示。在行星轮上表面打开一张草图，连接内齿圈中心、行星轮中心、销孔中心与销轴中心应该就是一个平行四边形,验证了上述结论。少齿差行星传动的原理及三维动态模拟图2盘形输出轴模型图图3行星轮模型图

少齿差行星齿轮传动分析及应用

少齿差行星齿轮传动分析及应用摘要：少齿差行星齿轮传动由行星齿轮传动演变而来，由于行星齿轮副内外齿轮的齿数相差很少，因此简称少齿差传动，通常指渐开线少齿差行星齿轮传动。少齿差轮系按传动形式可分为N型和NN型，其输出机构又设计成多种形式，文章分析轮系传动比的计算方法，对其典型结构的效率计算做了阐述，少齿差传动以其大传动比、小体积、轻重量、传动效率高等优点，在化工、轻工、冶金等机械设备中获得广泛应用。关键词：少齿差传动；传动比；传动效率 Abstract: the less tooth differenced planetary gear transmission of planetary gear transmission by evolved, by the planet gear pair of internal and external gear are very few number, so fewer tooth difference as transmission, usually refers to the involute less tooth differenced planetary gear transmission. Less tooth was sent by the transmission forms can be divided into N type and NN type, its export agencies and design into a variety of forms, this paper analyzes the calculation method of gear transmission ratio, the typical structure of the calculation efficiency paper and less tooth difference with its large transmission transmission, small volume, light weight, high transmission efficiency advantage, in the chemical industry, the light industry, metallurgy, and other machinery and equipment were widely available. Keywords: less tooth difference transmission; Transmission ratio; Transmission efficiency 中图分类号：U463.212+.42 文献标识码：A文章编号：少齿差行星齿轮传动是由行星齿轮传动演变而来，是行星齿轮传动中的一种特殊的轮系。由于齿轮副内外齿轮的齿数相差很少，通常在1~4个齿，故称为少齿差传动。与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，少齿差减速器体积和重量可减少1/3～2／3。它采用的是渐开线齿形，以其大传动比、小体积、轻重量、结构简单紧凑、传动效率高等优点，在轻工、化工及起重机械设备中获得广泛应用。基本结构组成在2K-H行星轮系中，去掉小中心轮，将行星轮加大使之与中心轮的齿数差为1~4，系杆为主动，行星轮作平面运动，需要增加一输出机构，输出行星轮的转动。

带轮式少齿差减速器毕业设计

带轮式少齿差减速器设计【摘要】带轮式少齿差减速器是为改装MB1312型外圆磨床而设计的。设计中对轮齿干涉进行了分析，并采用迭代法对少齿差行星齿轮传动参数进行了计算，与此同时进行了结构设计与研制。减速器经实际运转，指标符合要求，已付诸应用。表明设计方法正确，可供少齿差传动设计参考。关键词：少齿差行星齿轮传动；干涉；变位系数

DESIGN OF A PULLEY-REDUCTOR WITH A FEW DIFFERENCE OF TEETH Abstract The pulley-reductor is used in refitting the circular grinding machine into the electrolytic machine. For the sake of simplifying construction, it takes the fo rm of a K-H-V drive. The interference of flank has analyzed and the parameters of the drive with a few difference of teeth have calculated by the iteration me thod in this paper. The technical specifications of the reductor are shown below : the transmission ratio, i is 50; the input speed, n H is 650 r/min; and the output torque, T is 40 N.m. The result indicates, the performances of the reductor are satisfied for the needs of targets, the method of calculatio n is correct, the reductor is applicable and they can be taken as a reference in design of transmission system with a few teeth difference. Key words Drive of planetary gear with a few teeth diffe rence, Interference, Modification coefficient

少齿差五环减速器解读

少齿差五环减速器少齿差五环减速器是基于三环减速器开发的一种新型减速传动装置。本文针对当前三环减速器因惯性力矩不平衡而引起较大振动的问题,从平面机构平衡理论出发,提出了能实现惯性力平衡、惯性力矩平衡的少齿差五环减速器, 并对其进行了理论研究和实验研究。本文对少齿差五环减速器的传动原理进行了分析;应用微分几何和啮合原理建立了少齿差内啮合行星齿轮的啮合方程;对少齿差五环减速器的传动机构进行了受力分析,计算分析了内齿环板和输入轴的受力情况;分析了少齿差五环减速器的静、动平衡。采用插齿刀加工下的少齿差内啮合行星齿轮的设计方法,应用少齿差内啮合变位系数的牛顿迭代公式,可得到啮合角最小,满足重合度和齿廓不重叠干涉系数要求的变位系数,与实际加工情况一致。对少齿差五环减速器的装配条件进行了分析并计算了其传动效率,用来指导参数设计和结构设计。对少齿差五环减速器的关键部件内齿环板、输入轴和偏心套进行了有限元的静态分析和模态分析,其强度和振动满足设计要求。对少齿差五环减速器进行了结构设计和计算机三维装配,校核了样机的强度。对设计出的少齿差五环减速器样机进行了传动性能和振动的实验研究,实验采用微机采集数据和处理信号。实验结果表明:少齿差五环减速器样机具有较高的传动效率,箱体的振动较三环减速器有明显的降低。同主题文章 [1]. 张光辉，韩杰林，龙慧. 三环减速器内齿环板应力分析' [J]. 机械工程学报. 1994.(02) [2]. 陶浩,段红杰. 四环减速器内齿环板的有限元分析' [J]. 机械设计. 2003.(09) [3]. 戴红娟,周红良. 基于ANSYS的SHQ40型三环减速器内齿环板三维实体建模' [J]. 煤矿机械. 2005.(12) [4]. 谷永茂. 关于起重机机构惯性力矩计算的新方法' [J]. 东北林业大学学报. 1981.(04) [5]. 张德安,孟宪平. 变惯性力矩飞轮在轧机上的应用' [J]. 机械设计与制造. 1991.(02) [6]. 叶仲和. 送纸机构与送糖条机构的惯性力与惯性力矩的完全平衡' [J]. 包装与食品机械. 1992.(03) [7].

两环板少齿差减速器的结构设计

两环板少齿差减速器的结构设计中文摘要少齿差行星传动减速器以其结构简单、传动比大、体积小、承载能力强、传动效率高等优点，近年来得到了迅速的发展。但该传动装置在高速、重载和大传动比的情况下振动和噪声大、温升高及轴承早期破坏等问题，大大影响了它在实际中的应用。本文在研究了现有少齿差行星传动减速器传动原理的基础上，针对三环减速器减速机构结构过大，输入转速低；硬面齿行星减速器过载能力弱和成本高等问题提出了一种新型少齿差减速器。其改进的方案是：利用两轴传动，两环受力，多相位分布，多齿啮合的两级传动结构布置，形成功率良性分流，传动比大，结构紧凑和动平衡的特点，取消行星传动的W机构，内部零件均为圆形，制造工艺简单。实现了加工成本/功率值低，单机的传动比大，扭矩/重量值大，扭矩/体积值高，机构非常紧凑，过载能力强，同轴式输出等特点。本文主要研究内容是：提出新的结构形式的少齿差减速器，对该减速器的主要组成，基本结构及传动原理进行分析并在此基础上进行理论计算和结构设计。关键词：少齿差减速器，变位系数，转臂轴承，理论设计，结构分析

Two ring board less tooth difference of structure design of gear reducer ABSTRACT Planetary Gear reducer with small tooth number difference has been dramatically developed in recent years due to its features as its large driving ratio, compact structure and great loading capacity as well as high driving efficiency. But some problems have affected its application, such as gear noises, high temperature and the early-worn of bearings in the situation of high velocity and heavy load. Based on studies of the existing drive principle of planetary gear reducer with small teeth number difference, a new reducer has been proposed, which is designed to solve problems existing in three-ring reducer with large structure and limited input speed as well as in hard-face planetary gear reducer with weak loading capacity and high cost. To overcome these shortcomings, the improvement has been outlined: the new reducer is designed as two stage transmission with 4-axis drive, four bearing rings, and multi-phase distribution as well as multi-teeth meshing, by which the new reducer is characterized by good power distribution, high transmission ratio and compact structure and dynamic balance. Because of abolition of W-type planetary transmission, its internal components are round and manufacturing process has been simply zed. Eventually the merits have been obtained, for instance, low manufacturing cost-power ratio, high the single transmission ratio, large torque-weight ratio and torque-volume ratio, in the mean while structure is compacted and with high overload capacity in the pattern of coaxial output. The main context of this paper is as follow: A new reducer with small teeth number difference has been proposed. Theoretic calculation and structural design have been carried out based on analyses of its structure, basic components and working principle. Key words：reducer with small teeth difference, the modification coefficient，bearing arms，theoretical design, structural analysis,