NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计 (1).
(完整word版)NGW型行星轮中太阳轮的设计和计算要点

目录一.绪论 (1)二.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)三.设计计算 (4)1.配齿数 (4)2.初步计算齿轮主要参数 (5)3.几何尺寸计算 (8)4.重合度计算 (9)四.太阳轮的强度计算及强度校核 (10)1.强度计算 (10)(1)外载荷 (12)(2)危险截面的弯矩和轴向力 (12)2.疲劳强度校核 (14)(1)齿面接触疲劳强度 (14)(2)齿根弯曲疲劳强度 (18)3.安全系数校核 (21)五.零件图和装配图 (25)六.参考文献 (26)一.绪论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:1、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;2、传动效率高;3、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;4、装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;5、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。
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1

2
.基本参数
(1)公称中心距a及公称传动比i0。
见表Ⅱ-47、表Ⅱ-48、表Ⅱ-49
表Ⅱ-49三级减速器
(2)齿轮模数m,见表Ⅱ-50。
表Ⅱ-50齿轮模数1)
(3)齿形参数:
1)齿形角α0=20°;
2)齿顶高系数h a*=1.0;
3)顶隙c=0.25mm。
4)齿宽系数b a*=0.445~0.5, b a*=b/a0,b——齿轮宽度。
5)行星齿轮个数n p=3。
(4)减速器齿轮的啮合参数见表Ⅱ-51。
表Ⅱ-51减速器齿轮的啮合参数1)
1)a0
i0——公称传动比;
m——模数,mm;
a——实际中心距,mm;
XΣⅠ——外啮合变位系数和;
αtⅠ——外啮合啮合角;
XΣⅡ——内啮合变位系数和;
αtⅡ——内啮合啮合角。
(5)减速器的实际传动比与传动比的分配,见表Ⅱ–52。
表Ⅱ—52减速器的实际传动比及传动比分配(a)单级传动比
表Ⅱ-53单级减速器高速轴许用输入功率
表Ⅱ-54两级减速器高速轴许用输入功率
表Ⅱ-55三级减速器高速轴许用输入功率。
NGW型行星齿轮减速器设计

本科毕业论文(设计)题目 NGW型行星齿轮减速器设计学院工程技术学院专业机械设计制造及其自动化年级 2011级学号姓名指导教师(副教授)成绩 ____________________年月日目录摘要 (1)ABSTRACT. (2)0文献综述 (3)0.1行星轮的特点 (3)0.2发展概况 (4)1 传动方案的确定 (6)1.2行星机构的类型选择 (6)1.2.1行星机构的类型及特点 (6)1.1.2确定行星齿轮传动类型 (9)2 齿轮的设计计算 (10)2.1 配齿计算 (10)2.1.1确定各齿轮的齿数 (10)2.1.2初算中心距和模数 (11)2.2几何尺寸计算 (12)2.3 装配条件验算 (14)2.3.1 邻接条件 (14)2.3.2同心条件 (15)2.3.3安装条件 (15)2.4 齿轮强度校核 (16)2.4.1 a-c传动强度校核 (16)2.4.2 c-b传动强度校核 (20)3 轴的设计计算 (24)3.1行星轴设计 (24)3.2 转轴的设计 (26)3.2.1 输入轴设计 (26)3.2.2 输出轴设计 (27)4 行星架及相关部件 (29)4.1 行星架的设计与行星轮的支撑 (29)4.2行星架变形的计算和校核 (30)4.3浮动齿式联轴器的设计与计算 (30)4.4减速器的润滑 (31)4.4.1减速器润滑方式的选择 (31)4.4.2行星齿轮减速器润滑油的选择 (32)附录 (35)参考文献 (36)致谢 (38)NGW型行星齿轮减速器设计摘要:本文介绍了NGW型行星齿轮减速器的设计过程。
它具有行星齿轮传动的通用的优点,比如:质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点。
因此,行星齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织等工业部门均获得了广泛的应用。
首先介绍了行星齿轮减速器的应用背景及发展趋势。
接下来是选定型号的行星齿轮减速器的具体设计过程,包括行星机构的类型选择,齿轮齿数的确定,齿轮强度的校核,轴和键的尺寸及强度校核,行星齿轮减速器的结构设计等组成部分。
NGW型行星齿轮传动系统的优化设计方案

分类号密级毕业设计(论文)NGW型行星齿轮传动及优化设计所在学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导老师年月日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《NGW型行星齿轮传动系统的优化设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):年月日摘要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型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,以基本构件命名,又称为ZK-H型行星齿轮传动机构。
本设计的基本思想是以两级外啮合接触强度相等为原则分配传动比,而构造是以高速级传动比为设计变量的目标函数,采用黄金分割法得到合理的传动比分配。
然后采用离散变量的组合型法分别进行单级传动的优化设计。
关键词:渐开线齿轮,离散变量,齿轮传动,优化设计AbstractInvolute planetary gear reducer is a kind of at least one gear around the axis of the geometry of the fixed position for circular motion of gear transmission, the transmission usually use internal meshing and use more several planet round and load, in order to make power diversion. Involute planetary gear transmission has the following advantages: transmission range, compact structure, small volume and quality, and generally high efficiency, low noise and stable operation, etc, so are widely used in lifting, metallurgy, construction machinery, transportation, aviation, machine tools, electric machinery and defense industry and other sectors for slowing down, variable speed or growth gear transmission devicePlanetary gear transmission mechanism NGW modeled drive principle: when the shaft from motor driver, drive the sun turn rebirth, then drive the planet wheel rotation, with the inner circle teeth fixed, then drive planet shelf as the output motion, the planet round in the planet shelf is rotation and the revolution, to the same structure of the second and third or multi-stage transmission. NGW modeled planetary gear transmission main institutions by the sun, planets wheel, inner wheel gear circle and of planet shelf, with basic component named, also called ZK-H planetary gear transmission mechanism.The basic idea of this design is based on the two levels of meshing contact strength for principle equal distribution ratio, and structure is based on the level as the design variables transmission ratio, the objective function of the separation of gold get reasonable distribution of transmission ratio. And then the discrete variable combination method, single stage of transmission of optimization design.Key Words:Involute gear, discrete variables, gear transmission, optimization design目录摘要IAbstract II目录III第1章绪论11.1 引言11.2 行星齿轮传动的特点及国内外研究现状21.2.1行星齿轮传动的特点及应用21.2.2 国内外的研究状况及其发展方向31.3 本文的主要内容4第2章NGW齿轮结构分析52.1NGW齿轮渐开线齿廓曲线方程52.2齿根过渡曲线方程72.3 行星轮系中各轮齿数的确定8第3章NGW型行星齿轮传动优化设计11 3.1双极NGW行星减速器传动比分配113.2优化设计分析错误!未定义书签。
ngw行星齿轮减速机参数

ngw行星齿轮减速机参数
【实用版】
目录
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 行星齿轮减速机的使用注意事项
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.传动效率高:由于行星齿轮减速机的设计原理,使得其传动效率相对较高,可以减少能量的损耗。
3.传动比大:NGW 行星齿轮减速机可以实现较大的传动比,满足不同工况的需求。
4.装配型式多样,适用性广:NGW 行星齿轮减速机可以有多种装配型式,可以满足各种不同工况的使用需求。
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。
特别适用于高速、高扭矩、高载荷的工况。
四、NGW 行星齿轮减速机的参数
GW 行星齿轮减速机有单级、两级和三级三个系列组成,具体参数如下:
1.高速轴高转速:不超过 1500r/min;
2.齿轮圆周速度:不超过 15m/s;
3.工作环境温度:-40~40℃;
4.启动前润滑油应预热至 0℃以上。
NGW行星齿轮减速器的参数1

2
.基本参数
(1)公称中心距a及公称传动比i0。
见表Ⅱ-47、表Ⅱ-48、表Ⅱ-49
表Ⅱ-49三级减速器
(2)齿轮模数m,见表Ⅱ-50。
表Ⅱ-50齿轮模数1)
(3)齿形参数:
1)齿形角α0=20°;
2)齿顶高系数h a*=1.0;
3)顶隙c=0.25mm。
4)齿宽系数b a*=0.445~0.5, b a*=b/a0,b——齿轮宽度。
5)行星齿轮个数n p=3。
(4)减速器齿轮的啮合参数见表Ⅱ-51。
表Ⅱ-51减速器齿轮的啮合参数1)
1)a0
i0——公称传动比;
m——模数,mm;
a——实际中心距,mm;
XΣⅠ——外啮合变位系数和;
αtⅠ——外啮合啮合角;
XΣⅡ——内啮合变位系数和;
αtⅡ——内啮合啮合角。
(5)减速器的实际传动比与传动比的分配,见表Ⅱ–52。
表Ⅱ—52减速器的实际传动比及传动比分配(a)单级传动比
表Ⅱ-53单级减速器高速轴许用输入功率
表Ⅱ-54两级减速器高速轴许用输入功率
表Ⅱ-55三级减速器高速轴许用输入功率。
NGW型行星轮中太阳轮的设计和计算

目录一.绪论 (1)二.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)三.设计计算 (4)1.配齿数 (4)2.初步计算齿轮主要参数 (5)3.几何尺寸计算 (8)4.重合度计算 (9)四.太阳轮的强度计算及强度校核 (10)1.强度计算 (10)(1)外载荷 (12)(2)危险截面的弯矩和轴向力 (12)2.疲劳强度校核 (14)(1)齿面接触疲劳强度 (14)(2)齿根弯曲疲劳强度 (18)3.安全系数校核 (21)五.零件图和装配图 (25)六.参考文献 (26)一.绪论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:1、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;2、传动效率高;3、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;4、装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;5、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。
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。
(完整word版)NGW型行星轮中太阳轮的设计和计算要点

目录一.绪论 (1)二.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)三.设计计算 (4)1.配齿数 (4)2.初步计算齿轮主要参数 (5)3.几何尺寸计算 (8)4.重合度计算 (9)四.太阳轮的强度计算及强度校核 (10)1.强度计算 (10)(1)外载荷 (12)(2)危险截面的弯矩和轴向力 (12)2.疲劳强度校核 (14)(1)齿面接触疲劳强度 (14)(2)齿根弯曲疲劳强度 (18)3.安全系数校核 (21)五.零件图和装配图 (25)六.参考文献 (26)一.绪论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:1、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;2、传动效率高;3、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;4、装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;5、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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,以基本构件命名,又称为ZK-H型行星齿轮传动机构。
本设计的主要内容是单级NGW型行星减速器的设计。
二.拟定传动方案及相关参数1.机构简图的确定减速器传动比i=6,故属于1级NGW型行星传动系统。
n=2或3。
从提高传动装置查《渐开线行星齿轮传动设计》书表4-1确定pn=3。
承载力,减小尺寸和重量出发,取p计算系统自由度W=3*3-2*3-2=12.齿形与精度因属于低速传动,以及方便加工,故采用齿形角为20º,直齿传动,精度定位6级。
3.齿轮材料及其性能太阳轮和行星轮采用硬齿面,内齿轮采用软齿面,以提高承载能力,减小尺寸。
三.设计计算1.配齿数采用比例法:::::(2)2:(1):()a c b a a a a p Z Z Z M Z Z i i Z Z i n =--:2:5:2a a a a Z Z Z Z =按齿面硬度HRC=60,()c a uZ /Z 62/22==-=,查《渐开线行星齿轮传动设计》书图4-7a 的max20a Z =,1320a Z <<。
取17a Z =。
由传动比条件知:Y i 17*6102a Z ===M Y /3102/334===计算内齿轮和行星齿轮齿数: Y 1021785b a Z Z =-=-=234c a Z Z =*=2.初步计算齿轮主要参数(1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径用式()32lim1A p d Ha H a tdT K K K u ud K ϕσ∑±=进行计算,式中系数:u=34172c a Z Z ==,太阳轮传递的扭矩()a p a T 9549P /n n 954930/3100954.9 N m ==**=⋅则太阳轮分度圆直径为:()32lim1768103.76 mmA p d Ha H a tdT K K u ud K ϕσ∑±==⨯=(2)按弯曲强度初算模数用式1321A Fp tm d T K KmKZ ϕσ=进行计算。
由2lim 212lim 1245 3.182.54306.73350 F Fa Fa F Y Y N mm σσ=⨯=<=,所以应按行星轮计算模数3212.15.64a A Fp tmd a T K K m K Z ϕσ==⨯=若取模数6m =,则太阳轮直径()176102 mm a ad Z m ==⨯=,与接触强度初算结果()103.76 mm a d =接近,故初定按()108.5 mm a d =,6m =进行接触和弯曲疲劳强度校核计算。
3.几何尺寸计算将分度圆直径、节圆直径、齿顶圆直径的计算值列于表4。
4.重合度计算外啮合:()()a a a c m Z 2617251 ()26342102()2114257 ()2162108()(r)cos ())51cos 2057()(r)cos ())102cos 20108(r)=arccos(arccos()32.78arccos(arccos()27.441c c a a a a a c a c a a a a a c a c r m Z r d r d r r ααααε︒︒︒︒=⨯===⨯=============[](tan()tan )(tan()tan )=17(tan 32.78tan 20)34(tan 27.441tan 20(2)=1.598>1.2a a a c a c Z Z αααααππ︒︒︒︒=-+-⎡⎤-+-⎣⎦内啮合:()()b b b c m Z 26852255 ()26342102()24952247.5 ()2162108()(r)cos ())255cos 20()(r)cos ())102cos 20108(r)=arccos(arccos()14.50arccos(arccos()27.c c a b a b a c a c a b a b a c a c r m Z r d r d r r αααα︒︒︒=⨯===⨯=============[](tan()tan )(tan()tan )=34(tan 27.441tan 20)85(tan14.50tan 20)(2)=2.266>1.2441c a c b a b Z Z αεααααππ︒︒︒︒︒=---⎡⎤---⎣⎦5.啮合效率计算11X Xbab aXXabi i ηηη-==-式中Xη为转化机构的效率,可用Kyдpявпев计算法确定。
查图3-3a 、b (取µ=0.06,因齿轮精度高)得:各啮合副的效率为0.978X ac η=,0.997X cb η=,转化机构效率为0.9870.9970.984X X ac cb X ηηη==⨯=转化机构传动比85517b a XabZ Z i=-=-=-则1150.9840.987115X Xb abaX Xabiiηηη-+⨯====-+.四.行星轮的的强度计算及强度校核1.强度计算图1 断面几何参数行星轮可归结为受内外载荷的封闭圆环,其弯曲半径与断面厚度之比5/hρ,属于大曲率圆环,弯曲中性层不通过重心,相距为e。
当轴承装在行星轮内时,其轮缘减薄,若3/mh时,在载荷作用下有较大变形。
此变形对齿轮弯曲强度和轴承的承载能力有显著影响,应准确且计算。
但在设计时由于轴承上载荷大小和分布规律不清楚,而难以计算。
这里设想轴承中反力按余弦规律分布,并且不考虑离心力对轴承载荷的影响,作一简化计算。
图2 计算简图及弯矩分布 表6行星轮轮缘强度计算公式外载荷危险断面的弯矩])1cos[(42t tt t t 't t 't ϕπρα-====i F q H F M tg F F n d K T F r pa AaραρραρHtg F M Htg F M 138.0182.011.0()5.0318.0094.0('t t 2't t 1-+=++-=危险断面的轴向力 轮缘外侧弯曲应力)637.05.0796.0(0't 21ραH tg F N N i +-== ωωσρσσρσ+++=+++=SN h Se h M SN h Se h M 1''1min2''2max )()( 在与内、外齿中心轮啮合处分别有一组相等且对称的载荷:圆周力t F 、径向力r F 和t F 对弯曲中心的力矩t M 。
在圆周力t F 相背的一半轴承上作用有按余弦规律分布的径向分布力i q 。
载荷计算式如表6。
内力素弯矩ϕM 在两个啮合节点,即断面1处达最小值,在与断面1成︒90断面2处达最大值。
这两个断面的弯矩1M 、2M 和轴向力1N 、2N 的计算式列于表6。
最大、最小应力都发生在轮缘的外侧,为弯曲应力、轴向应力和离心应力之和。
内力素及应力计算公式列于。
其中离心力产生的应力202ρωγσωg=式中 γ——齿轮材料的比重;322ππγ==p ng ——重力加速度;ω——齿轮的绝对角速度;()s rad n /33.526050*2602===ππω0ρ——轮缘断面重心位置的曲率半径。
使用表6中的公式时,要从实际断面尺寸换算出一个相当矩形断面,才能较准确的求出应力的大小和位置。
相当断面的惯性矩为2min min a S I I +=式中min min S I 、——实际断面对OX 轴的惯性矩和断面面积;a ——系数,按经验公式确定:167.4)6*3.05.44(*6*25.0)3.0(25.0min =+=+=m h m am in h ——不计轮齿时的断面厚度;5.44min =hm ——齿轮模数。
相当断面的宽度取为轮缘的实际宽度b ,其高度h 、面积S 、断面系数W 分别为:实际断面尺寸()100d 72==孔,b36300655*726;396055*72;557212122233=========bh W bh S b h396055*72,9982501255*7212min 33min======bh S bh I 1067011167.4*396099825022min min =+=+=a S I I断面的弯曲半径为e -=0ρρ;25.720=ρ,而73.33960*25.7210670110===SI e ρ52.6873.325.720=-=-=e ρρ)/(29925.72*33.52*10*32222202mm N g===πρωγσω 断面上承受最大、最小应力处到断面重心的距离为'h 和''h 。