行星齿轮减速器的设计和应用

2. 采用内齿圈游动的方式 � � 系杆有整体的 （图 ） 和 分开 的 （图 ） 两 种。但 对分 如图一所示的 3 传动 中， 我 们采用 了内齿 圈游 动的 开的系杆设计 是要 求 同时 加 工左 右系 杆 的几 个中 心 孔。 方式， 采用这 种方式加工 尺寸较 大， 但如 果这时 太阳 轮浮 动有困难， 用 其他机构又较难实现时， 可以采 用这种机 构。 而且应考虑到工艺的需要， 增加工艺尺寸。
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图
整体系杆
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� 刘李梅： 行星齿轮减速器的设计和应用 第 期
图 在系杆不受扭距即只起 支承作用 的情况 下， 如 构， 采用整体 铸造结构。 在系杆受扭距作用的情况下， 如2 . 合理的结构设计 在行星齿轮减速器的设计中， 应该特别注意结构布置 的合理性。因为结构布置如果不合理， 将会直接造成载荷 分配的不均匀。从而使 设备达 不到原 设计效 果。曾 经我 们有过失败的教训， 某减速器太阳轮轴心线与其它轴不在 同一水平面水平面上， 用螺钉将内齿圈固定在箱体上。这 样设计不仅装配比较困难， 同时由于螺钉固定无法保证径 向尺寸， 使主轴下沉， 这样直接影响了载荷分配， 在空转试 车时就有比较明显的噪音， 而且接触不良。后来进行了改 结构， 采用分 开式结构。左右系杆经锻造、 热处理， 以提高机械性能。 结
大 功率高速行 星齿轮传 动在五十年 代初开始 应用以 来， 到目前已 有很大的发展。 六十年代中 期开 始， 我公 司 陆续 在轧 钢 和起 重机 械 上， 根据不 同的工作性能和 要求， 设计生 产了一 些低 速重 载行星齿轮减速器。 好的传动型式应以满足工作机械性能的要求为目 的， 因此在传动型 式设 计时， 必 须满 足主 机对 传 动型 式的 要 求。现将几个典型设计分述如下： 1 . 轧钢机械翻卷机行星齿轮减速器 在翻卷机工作中， 要求 速度慢， 因 此速 比较大。 而且 是同轴线的， 所以设计了如图 1 所示 的 3 K 行星传 动。3K 传动的效率低， 但由于其工作制小 于 4 0% ， 所 以损失 功率 产生的热量影响不大， 仍 旧采用了 油池润 滑来简 化设 计。 如果设计成图 1 B 所 示 2K - H 型， 虽然效率 提高了， 但要 获得较大的传动比， 必须 增加轴向 尺寸和 零件， 从而 增加 了生产和制造费用。
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摘要： 该文通过实例摘要介绍了六十年代以来在轧钢和起重机械中， 根据不同的工作性能和要求， 设计和生产的典型行星齿轮减速器， 以及不同的传动方式所满足的不同的机械性能的要求。 关键词： 低速重载； 差动机构； 游动； 系杆 中图分类号： T H1 32.46 文献标识码： A 文章编号： 1 671 -788 0 （ 2005 ） -05-1 4 -04
分开系杆 限制因素。但也有一些不作渗碳淬火处理， 这时我们就应 该以接触强度为限制因素， 用弯曲强度进行验算。 一般情况提高强度有以下几点： 1. 合理选择变位系数， 通常变位后比变位前强度可能 提高 20% 左右， 但要注意的是 在分配 变位系 数时要 使 �1 �2 ； 2. 材料选用高强度合 金钢， 进行 调质 和表淬， 提 高许 用应力； . 合理选择行 星 轮个 数， 在 不增 加工 艺 难度 的情 况 下， 减小计算扭距； . 采用渗碳淬火工 艺。这样将 大大 提高减 速器 的承 载能力。 参器 时工作， 差动 机构将两个运动合成起来。当一个电机发生 铸造起重机主起升机构， 要求运行可靠。当出现某种 故障， 另一个电机工作速度降低一倍， 输出扭距不变。 事故时， 能在钢水不低 � � � � � � � � � 于浇铸温度的情况下进行浇铸。我 我公司目前生产的 铸造起重机大多采用 们采用一台行星齿轮 减速器， 两个 电机或 四个电 机工作 。 利用差动机构， 合理选择速 比， 在正常情 况下两 台电 机同 这种形式
第 4 卷第 3 期
无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报 � � � � .4 N .3
� � 2005 � � � � � 年9 月 � � J I T S .2 005
行 星 齿 轮 减 速 器 的 设 计 和 应 用
刘李梅
（太原重型机械集团有限公司技术中心起重所 山西 太原 030024 ）
生产。我公司在六十年 代中期 设计了主 提升行 星减 速器 如图 所示的 200 装 配起重机。虽然和图 3 都是 利用行 主要是变速， 即速度和负荷都在变化， 在最 星差动， 但图
大负荷工作时空钩可以快速返回。
二、 结构 设计 行星齿轮减速器设计中， 一个重要的特点就是 如何保
在中小功率传动中， 采用这种机构比较方便。但采 用这种 机构， 到底 能提高多少承载能力， 尚待进一步研究。
但要求中心距较小， 宽度可以适量增加。速比有时大于一 有可能出现因各台电机速度不同， 使运行机构两边运行速 级齿轮的传动， 但中心距只 能满足 一级齿 � 轮传动 强度， 所 度不同， 从而引起啃轨等 现象。因此 设计 成如 图 所 示， 以设计了如图 所示的 - 型加一级传动 的型式。 大跨度门式起重机调速用行星齿轮减速器 在大跨度门式起重机运行机构中， 如果采用一台减速 利用差动机构来调 速。这种结 构只是 在电气 技术不 够先 进的六十年代使用过， 目 前随着电 气技术 的高速 发展， 这 种结构已被电气同步所替代。
收稿日期： 2005-03-09 作者简介： 刘 李梅 （1 9 6 9 ） ， 女， 山西太原人， 太原重型机械集团有限 公司技术中心起重所工程师。
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� 刘李梅： 行星齿轮减速器的设计和应用 第 期 锻造行车行星齿轮减速器 锻造行车对 一些 减速 器的 要 求不 一定 要 同轴 式 的。 器集中传动， 则长轴的制造成为关键， 而且不必要， 有时甚 至无法加工。因此采 用多台减 速器分 散传 动。但这 样将
］ . 机械工 业出版
� （ 日） . 行星 齿轮传 动与应 用 ［ 造， 将主轴和其它轴放 在同一水平面上， 刚度也适当加强 ， ［1 ］仙波正庄 � � � � 社， 1 年 月. 收到明显效果， 噪音减小运转平稳。
� � � ［ 2 ］齿轮手册 ［ ］ . 机械工业出版社， 2001 年 1 月，第 - 1 三、 强度 计算 � 12
� ［ 1 ］戴勇 . 高职机电 一体化专 业课程开 发 ［ ］ . 北京： 机 械工业 是课堂 之外对学生 进行思想 政治工作和 素质教育 的重要
阵地。所以， 辅导员 和班主任 要经常 深入学 生公 寓， 了解 � 出版社， 200 . 学生的所思所想， 有针对性地开展工作。
（ 责任编辑 陈永涛）
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目前一些大功率高速行星减速器的设计中， 由于太阳
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轮、 行星轮轮齿表面 采用了渗碳淬火处理， 接触强度较 高， 所以致考虑轮齿的弯曲应力， 并以弯曲强度作为设计中的
（责任编辑 顾京）
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（上接第 2 页） 公寓 是学 生日常 生活 与学 习的 重要 场 所， 参考文献：
证负载的均匀分配。目 � � � 前我公 司主 要设 计和制 造过 以下 3. 合理选择行星轮个数 。 几种。 为使载荷均匀分配， 应该合理选择行星轮个数 和控制 1. 采用调心轴承 � � � � 加工质量。我厂生 产的 行星 齿轮 减速 器， 大部 分 3， � � 我们设计制 造 的行 星 轮大 多数 采 用双 列调 心 轴 承。 也有少数 2 。随着行星减速 器品种 的增加， 大重 量的 因为该轴承内外圈之间可以相对倾斜 2 3 ， 所以具有较 系杆越来越多， 这样就要 求在设 计时， 除 保证中 心距 公差 好的自动调心作用。我 们在普 通减 速器 上大多 是用 此类 轴承， 装好后 不经跑合即 能达到 接触 要求， 而采 用其 它类 型的轴承， 接 触精度要差一些。 外， 还增加了三个 弦的 公差。实 践证 明只要 设计 合理， 加 工满足图纸要求， 载荷分 布就能 达到 预期效 果， 这时 噪音 小， 运转比 较平稳， 否则， 噪音大， 有冲击。
装配起重机行星齿轮减速器 一般加工车间装配工段的起重机， 负荷变化大。如果
按照最大负荷设计很 不经济， 而且 使用不
便， 特别 是大
负荷工作时速度很低， 这种速度用于中小负荷时直接影响
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第
卷
无 锡 职 业 技 术 学 院 学 报 . 张力减径机行星机构 在张力减径机上我 们也利 用行星机 构达到 运动 的合 成 （如图 所示） 。