NGW行星轮减速器设计经典.docx

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1、NGW行星减速器的设计摘要本文完成了对一级行星齿轮减速器的构造设计。该减速器具有较小的传动比,而且，它具有构造紧凑、传动效率高、外廓尺寸小和重量轻、承载能力大、运动平稳、抗冲击和震动的能力较强、噪声低的特点，适用于化工、轻工业以及机器人等领域。这些功用对于现代机械传动的开展有着较重要的意义。首先简要介绍了课题的背景以及齿轮减速器的研究现状和开展趋势，然后比较了各种传动构造，从而确定了传动的根本类型。论文主体局部是对传动机构主要构件包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架的设计计算，通过所给的输入功率、传动比、输入转速以及工况系数确定齿轮减速器的大致构造之后，对其进展了整体构造的设计计算和主要零部件的

2、强度校核计算。其中该减速器的设计与其他减速器的构造设计相比有三大特点：其一，为了使三个行星轮的载荷均匀分配，采用了齿式浮动机构，即太阳轮与高速轴通过齿式联轴器将二者连接在一起，从而实现了太阳轮的浮动；其二，该减速器的箱体采用的是法兰式箱体，上下箱体分别铸造而成；其三，内齿圈与箱体采用别离式，通过螺栓和圆锥销将其与上下箱体固定在一起。最后对整个设计过程进展了总结，根本上完成了对该减速器的整体构造设计。关键词：行星齿轮，传动机构，构造设计，校核计算ThedesignofNGWplanetarygearreducerABSTRACTThiscompletedasingle-stageplanetar

3、ygearreducerdesign.Thegearhasasmallertransmissionratio,andithasacompact,hightransmissionefficiency,outline,smallsizeandlightweight,carryingcapacity,smoothmotion,shockandvibrationresistantandlownoisecharacteristics,Usedinchemical,lightindustryandroboticsfields.Thefunctionofthedevelopmentofmodernmecha

4、nicaltransmissionhasamoreimportantsignificance.Firstpaperintroducesthebackgroundandthesubjectofgearreducersituationanddevelopmenttrend,andthencomparedvarioustransmissionstructures,whichdeterminethebasictypeoftransmission.Thesisisthemainpartofthemaincomponentsofdrivemechanismincludingthesunwheel,plan

5、etgear,ringgearandplanetcarrierinthedesigncalculation,givenbytheinputpower,gearratio,inputspeedandtheconditionfactortodeterminetheapproximatestructureafterthegearreducerAndtocarryoutthedesignandcalculationoftheoverallstructureandmaincomponentsofthestrengthcheckcalculation.Oneoftheothergearreducerdes

6、ignandcomparedthestructuraldesignofthethreemajorcharacteristics:First,thethreeplanetarygeartomaketheloadevenly,usingagear-typefloatingbody,thesungearandhigh-speedshaftthroughthegeartogetherCouplingthetwotogethertoachieveafloatingsungear;Second,theboxusesareducerflangebox,upperandlowerboxwerecast;Thi

7、rd,theringgearandBoxwithseparate,throughboltsandtaperedpinswillbefixedtogetherwiththeupperandlowerbox.Finally,asummaryoftheentiredesignprocessisbasicallycompletetheoveralldesignofthereducer.KEYWORDS:planetarygear,drivingmachanism,structuraldesign,checkingcalculation刖三第1章传动方案确实定1.1 设计任务1.2 行星机构的类型选择7

8、10第2章齿轮的设计计算122.1配齿计算1212132.2几何尺寸计算142.3装配条件验算171717182.4齿轮强度校核191924第3章轴的设计计算293.1 行星轴设计293.2 转轴的设计313132第4章行星架和箱体的设计354.1 行星架的设计3535374.2 箱体的设计39结论42谢辞43参考文献44附录45外文资料翻译48主要代号代号意义单位代号意义单位a中心距、标准中心距mminvaa角的渐开线函数a角度变位齿轮的中心距mmK系数、载荷系数0切齿中心距mm心使用系数b齿宽mmKp行星轮间载荷分布不C顶隙mm均匀系数c*顶隙系数Ka齿间载荷分布系数d直径、分独圆直径mm

9、Kp齿向载荷分布系数d。插刀齿的分度圆直径mmKv动载系数da齿顶圆直径mmL长度mm基圆直径mmM弯矩Nmdf齿根圆直径mmm模数mmd节圆直径mmN指数e齿槽宽mm5应力循环次数F作用力Nn转速r/minFn法向力N%行星轮数目工径向力Np功率kW切向力Nr半径、分度圆半径mm一齿向公差1r节圆半径mmf摩擦系数ra齿顶圆半径mmfpb基节极限偏差L基圆半径mmfpt齿距极限偏差0齿根圆半径mmH高度mmT转矩NmHB布氏硬度重合度HRC洛氏硬度效率ha齿顶高mm计算齿根弯曲应力N/nun2h：齿顶高系数许用齿根弯曲应力N/nun2%齿根高mmY系数IzXXYYfYntYs传动比齿数变位系

10、数转臂变位系数和系数齿形系数弯曲强度计算时的寿命系数应力修正系数%丫。匕yaaa弯曲强度计算时的尺寸系数弯曲强度计算时的螺旋角系数弯曲强度计算时的重合度系数中心距变动系数压力角、齿形角齿顶压力角()rad()，ad本课题通过对行星齿轮减速器的构造设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对涉及结果进展参数化分析，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。通过本设计，要能弄懂该减速器的传动原理，到达对所学知识的复习与稳固，从而在以后的工作中能解决类似的问题。1 .齿轮减速器的研究现状齿轮是使用量大面广的传动元件。目前世器上齿轮最大传递功率已达650

11、0kW,最大线速度达21（）m/s（在实验室中达300m/s）；齿轮最大重量达200t,最大直径达。25.6m（组合式），最大模数m达50mm。我国自行设计的高速齿轮（增）减速器的功率已达44000kW,齿轮圆周速度达150m/s以上。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。20世纪末的20多年，世界齿轮技术有了很大的开展。产品开展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度。技术开展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。硬齿面技术到2（）世纪80年代时在国外日趋成熟。采用优质合金钢锻件渗

12、碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于IS013281975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿而齿轮的56倍。一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软齿面齿轮减速器的1/3左右。如中心传动的水泥磨主减速器，其核心技术是均载。模块化设计技术对通用和标准减速器旨在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时，尽可能减少零部件及毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件生产形成批量，降低本钱，取得规模效益。其他技术的开展还表现在理论研究（如强度计算、修形技术、现代设计方法的应用，新齿形、新构造的应用等）更完善、更接近实际；普遍采用各种优质合金钢锻件；材料和热处理质量控制水平的提高；构造

13、设计更合理;加工精度普遍提高到ISO的4一6级；轴承质量和寿命的提高；润滑油质量的提高；加工装备和检测手段的提高等方面。这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产品的性能价格比大大提.高，产品越来越完美。如非常粗略地估计一下，输出lOONm转矩的齿轮装置，如果在1950年时重10kg,到80年代就可做到仅约Ikgo20世纪70年代至90年代初，我国的高速齿轮技术经历了测绘仿制、技术引进（技术攻关）到独立设计制造3个阶段。现在我国的设计制造能力根本上可满足国内生产需要，设计制造的最高参数:最大功率44MW,最高线速度168m/s,最高转速67000r/mino我国的低速重载齿轮技术，特别是硬齿面齿轮技术

14、也经历了测绘仿制等阶段，从无到有逐步开展起来。除了摸索掌握制造技术外，在20世纪80年代末至90年代初推广硬齿面技术过程中，我们还作了解决“断轴、“选用等一系列有意义的工作。在20世纪70.80年代一直认为是国内重载齿轮两大难题的“水泥磨减速器和“轧钢机械减速器，可以说已完全解决。20世纪80年代至90年代初，我国相继制订了一批减速器标准，如ZBJ1900488?圆柱齿轮减速器？、ZBJ1902690?运输机械用减速器？和YB/T05093?冶金设备用YNK齿轮减速器？等几个硬齿面减速器标准，我国有自己知识产权的标准，如YB/T079-95?三环减速器？。按这些标准生产的许多产品的主要技术指标均可到达或接近国外同类产品的水平，其中YNK减速器较完整地吸取了德国FLENDER公司同类产品的特点，并结合国情作了许多改进与创新。（1）渐开线行星齿轮