南昌航空大学科技学院学士学位论文
1、前言
1.1 选题的依据及意义
行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有质量小、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；这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合，才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中；这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。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、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用。
1.2 国内外研究概况及发展趋势 世界上一些工业发达国家，如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等，对行星齿轮传动的应用、生产和研究都十分重视，在结构优化、传动性能、传递功率、转矩和速度等方面均处于领先地位；并出现了一些新型的行星传动技术，如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代机械传动设备中获得了成功的应用。
行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自二十世纪60年代以来，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就，并获得了许多的研究成果。
近20年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达的国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极地吸收和消化，与时俱进、开拓创新地努力奋进，使得我国的行星传动技术有了迅速发展。目前，我国已有许多的机械设计人员开始研究分析和应用上述的新型行星齿轮传动技术，并期待着能有更大的突破。
据有关资料介绍，人们认为目前行星齿轮传动技术的发展方向如下：
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（1） 标准化、多品种 目前世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计，而且还演化出多种形式的行星减速器、差速器和行星变速器等多种产品。 （2）硬齿面、高精度 行星传动机构中的齿轮广泛采用渗碳和淡化化学热处理。齿轮制造精度一般均在6级以上。
（3）高转速、大功率 行星齿轮传动机构在高速传动中，如在高速汽轮传动中已获得广泛的应用，其传动功率也越来越大。
（4）大规格、大转矩，在中低速、重载传动中，传动大转矩的大规格的行星齿轮传动已有了较大的发展 。
减速器的代号包括：型号、级别、联接型式、规格代号、规格、传动比、装配型式、标准号。
其标记符号如下：
N－NGW（N－内啮合、G－公用齿轮、W－外啮合）型；
A－单级行星齿轮减速器，B－两级行星齿轮减速器，C－三级行星齿轮减速器； Z－定轴圆柱齿轮，S－螺旋锥齿轮，D－底座联接，F－法兰联接，L－立式行星减速器。
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2、常规设计计算
2.1 已知条件
毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：
给定传动比i=4.64,作用于太阳轮上扭矩M=1140N.M。设计太阳轮及行星轮材料均采用20CrMnTi,表面淬火硬度HRC=45-56,齿寛b=52mm,模数m=5,行星轮数c=3。
要求：1、设计一行星减速箱，结构合理、紧凑; 2、输出轴的工艺流程设计；
3、要求画出总装图及部分主要零件图纸。
2.2设计计算
2.2.1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图
根据上述设计要求：给定传动比、结构合理、紧凑。据各行星轮传动类型的传动比和工作特点可知2K-H型结构紧凑，传动比符合给定要求。其传动简图如图2-1所示。、图中太阳轮a输入，行星架x输出，内齿圈b固定。
bc输入x输出a
图2-1行星传动的传动简图
2.2.2 行星轮传动的配齿计算
在确定行星轮传动的各轮齿数时，除了满足给定的传动比外，还应满足与其装配有关的条件，即同心条件、邻接条件和安装条件。此外，还应考虑到与其承
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载能力有关的其他条件。
在给定传动比的情况下，行星轮传动的各轮齿数的确定方法有两种：（一）、计算法；（二）、查表法。下面采用计算法来确定各轮齿数：
z由公式3-28得p?b=ip-1=4.46-1=3.46（见参考文献[2]）
za（一般p取3—8，在满足ip的条件下为减小行星传动的径向尺寸中心轮a和行星轮c的尺寸应尽可能地小。）
由公式3-29（见参考文献[2]）得zb?p?za?(ip?1)?3.64za 取za=17则zb=3.64X17=61.88，圆整后取zb=61。
根据同心条件可以求得行星轮的齿数：
z?za由公式3-30（见参考文献[2]）得zc?b=22.44，圆整后取zc?22。
2所以，行星轮传动的各轮齿数分别为za?17，zb?61，zc?22。
2.2.3初步计算齿轮的主要参数
标准直齿圆柱齿轮的基本参数有五个：齿数，模数，压力角，齿顶高系数和顶隙系数，在确定上述基本参数后，齿轮的齿形及几何尺寸就完全确定了。
?已知：za?17,zb?61,zc?22,??20?,ha?1,c??0.25
齿轮的几何尺寸计算如下：（见参考文献[2]） 分度圆直径：da?mza?5?17?85 db?mzb?5?61?305 dc?mzc?5?22?110
?齿顶高：外啮合副?a?c?haa?hac?mha?5
内啮合副?c?b?hac?m?5
? hab??ha??h??m?4.38
?齿根高：hf??ha?c??m?6.25
全齿高：h?ha?hf a 轮 h?11.25 b 轮h?11.25 c 轮 h?9.38
齿顶圆直径：a 轮da?d?2ha?95 c 轮 da?d?2ha?120 b 轮 da?d?2ha?296.24 齿根圆直径：a 轮df?da?2hf?72.5
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b 轮df?db?2hf?317.5 c 轮df?dc?2hf?97.5 基圆直径：a 轮db?da?cos20??79.9 b 轮db?286.7 c 轮db?103.4
中心距：a?c副 a?1/2(za?zc)?97.5 c?b副 a?1/2(zb?zc)?97.5
2.2.4装配条件的验算
db?32.75? dad b轮 ?a?arccosb?30.5?
dda c轮 ?a?arccosb?14.58?
da齿顶圆压力角：a 轮 ?a?arccos在确定行星齿轮传动的各轮齿数时，除了满足给定的传动比外，还应满足与
其装配有关的条件，即同心条件、邻接条件和安装条件。此外，还要考虑到与其承载能力有关的其他条件。
（1）邻接条件 由多个行星轮均匀对称地布置在太阳轮和内齿轮之间的行星传动设计中必须保证相邻两个行星轮齿顶之间不得相互碰撞，这个约束称之为邻接条件。
按公式（3-7）（见参考文献[2]）验算其邻接条件，即
np式中 np— 行星轮个数；
aac— a-c啮合副的中心距； dac— 行星轮的齿顶圆直径。
`已知dac?120,aac?97.5代入上式可得
,dac?2aacsin?
120?2?97.5?sin180?168.87 3即满足邻接条件。
（2）同心条件 对于2K-H型行星传动，三个基本构件的旋转轴线必须重合于主轴线，即由中心轮和行星轮组成的所有啮合副实际中心距必须相等，称之为同心条件。
按公式（3-8a）（见参考文献[2]）验算同心条件，即
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