杨模尖：40KW二级行星齿轮减速器设计
行星轮c1的相对转速
702p1132462.74??1704.83r/min ncx1?nc1?nx1?nx1?701?p11?322?同理可算得 nx2?na21?118.26r/min ncx1?nc1?nx1??689.0r/min b2ia23.7 初步计算齿轮的主要参数
齿轮材料和热处理的选择
太阳轮a1、a2和行星轮c1、c2均采用20CrMnMo优质低碳合金钢，渗碳淬火，齿面硬度58-62HRC，据【2】图6-14和图5-29，取?Hlim?1500N/mm2和?Flim?420N/mm2,太阳轮a1、a2和行星轮c1、c2的加工精度6级，内齿轮b1、b2均采用42CrMo，调质硬度283-323HBS，据【2】图6-13和6-28，取?Hlim?780N/mm2和?Flim?320N/mm2，内齿轮b1、b2的加工精度7级，详见如表3.2所示。
表3.2 齿轮材料及性能 Tab.3.2 Gear material and performance
б齿轮 材料 热处理 Hlim бFlim (N/mm2) (N/mm) 2加工精度 太阳轮 行星轮 内齿轮
20CrMnMo 渗碳淬火 58-62HRC 调质283-323HBS 1500 780 420 300 6级 7级 42CrMo 3.7.1 高速级部分齿轮的计算 1初步计算齿轮主要参数
（1）按齿面接触强度初算太阳轮a1的分度圆直径d1
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用【2】式（6-6）进行计算，式中系数KA 、KH?、
?d、KHP如表3.3所示。
表3.3接触强度有关系数
Tab.3.3 Contact strength relevant coefficients
代号 KA 名称 说明 查书【2】表6-7，轻微冲击 查书【2】表7-1行星架浮动， 6级精度 np=3,高精度，硬齿面 查书【2】表6-6 取值 1.5 使用系数 行星轮间载荷分KHP 配 不均系数 1.20 KH? 综合系数 齿宽系数 2.4 0.6 ?d
电机效率?0?0.91，电机与输出轴键弹性柱销联轴器之间的效率为 ?1?0.99 则输入功率 ： P1?P?0?1?45?0.91?0.99?40.54Kw 太阳轮a1的传递扭矩为 ： T1?9549|p19549?40.54?87.484N.m
?pn13?1475直齿轮算式系数Kd?768，则太阳轮a1分度圆直径
19?1T1KAKH?KHpu?187.484?1.5?2.4?1.232??768?3??69.82mm 2219?d?Hlimu0.6?150032d1?Kd3(2)按弯曲强度初算模数m
用【2】式6-50进行计算，式中系数如表3.4所示。
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表3.4 接触强度有关系数
Tab.3.4 Contact strength relevant coefficients
代号 Km 名称 算式系数 行星轮间载荷 分配系数 综合系数 说明 直齿轮 取值 12.1 KFp KFP?1?1.5(KHP-1)?1.3 1.3 KF? YFa1 查【2】表6-5高精度 2.2 2.53 齿形系数 YFa1 查书【2】图6-222 2.81
因为?Flim取?Flim1和?Flim2YFa1中的较小值 YFa2?Flim2420?2.53YFa1=?378.15?420 则?Flim=378.15N/mm2
2.81YFa2则齿轮模数： m?km取模数m=3mm
则 da?zam?32?3?96㎜>d1?74.2㎜，故取da?96 ㎜m?3㎜
11因aac??3??32?19??76.5㎜ ，abc??3??70?19??76.5㎜，显然aac?abc，满足非
22T1KF?KFPYFa187.484?1.5?2.2?1.3?2.813?12.1??2.84 ㎜ 22?dz1?Flim0.6?19?378.15变位同心条件，故取啮合中心距a1'?76.5㎜。 (3)几何尺寸计算
按【2】表4-2标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算公式进行其几何尺寸计算，各齿轮副的几何尺寸结果列于表3.5所示。
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表3.5高速级齿轮基本几何尺寸 单位：mm
Tab.3.5 High grade gear basic geometry size
序号 1 2 3 模数m 压力角? 分度圆直径d da?96 dc?57 名称 a-c齿轮副 b-c齿轮副 3 20? dc?57 db?210 hac?3 4 齿顶高外啮合 内啮合 haa?hac?3 ha hab?2.68 5 6 齿根高hf 全齿高h 6.75 3.75 ha?6.75 hb?6.43 7 齿顶圆直径da 齿根圆直径df da?102 dc?63 dfa?88.5 dfc?49.5 dc?63 db?204.46 dfc?49.5 dfb?217.5 8 9 基圆直径db 中心距a 齿顶圆压力角a? dba?90.21 dbc?53.56 dbc?53.56 dbb?197.34 10 11 76.5 76.5 ??a?27.82? ??c?31.77? ??b?15.35? 1.77 0 1.77 ??c?31.77? 1.61 0 1.61 12 重合度? 端面重合度?? 纵向重合度?? 总重合度??
2、装配条件的验算
对于所设计的上述行星齿轮传动应满足如下的装配条件：
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'1）邻接条件 由公式 dac?2aacsin?np 得
180??132.5 （单位：㎜） 满足条件 82.5?2?76.5?sin3Zb?Za70?32??19?Zc 知满足同心条件 2232?70?34（整数） 故满足条件 3）安装条件 32）同心条件 由
3 啮合效率计算
b由【2】表5-1中公式（1）进行计算，即 ?ax?1?p?? 为了方便计算，这里仅1?p考虑齿轮副的啮合磨损， 已知p?Zb70??2.1875 取fm?0.1 Za32??其啮合损失系数 ????mb 由公式 ?????ma??11??fm?? ??2?Z1Z2???得 ?ma?0.02121 ?mb?0.01066
所以 ???0.02121?0.01066?0.03187
b所以高速级得传动效率为 ????ax?1?2.1875?0.03187?0.978
1?2.18753.7.2 低速级部分齿轮的计算 1、初步计算齿轮主要参数
（1）按齿面接触强度初算太阳轮a2的分度圆直径d1 用【2】式（6-6）进行计算，式中系数KA 、KH?、
?d、KHP如表3.6所示。
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