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`` aac?acb``已知aac?97.5,acb?97.5
即满足同心条件。
(3)安装条件 在行星传动中,几个行星轮能均匀装入并保证中心论正确啮合应具备的齿数关系和切齿要求,称之为装配条件。 按公式(3-20)(见参考文献[2])验算安装条件,即
za?zb?c(整数) pn已知za?17,zb?61,np?3
za?zb17?61??26 np3即满足安装条件。
2.2.5传动效率的计算
按照表5-1(见参考文献[2])或5-2(见参考文献[2])中所对应的效率计算公式计算:
按公式(5-36) (见参考文献[2])计算?m如下: 对于啮合副(a-c):
d齿顶圆压力角:?a1?arccosbd?arccos79.995?32.75?
ad ?a2?arccosbd?arccos103.4120?30.5?
a1?z1?tan?a1?tan????z2?tan?a2?tan?????1.56 ???2?对于啮合副(c-b):
齿顶压力角:?1?30.5?
?2?14.58?
1?z1?tan?a1?tan????z2?tan?a2?tan?????1.78 2?根据公式(5-37)(见参考文献[2]) 得 取fm?0.1
????11????fm???0.025 ??2?z1z2??1?1?x??mb???fm?????0.008 2zz2??1(行星齿轮传动中大都采用滚动轴承,摩擦损失很小故可忽略)
x?ma??b?xa?1?可见,该行星传动的传动效率较高,可满足短期间断工作方式的使用要求。
pxx?ma??mb?0.974 1?p?? 6
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行星齿轮传动功率分流的理想受力状态由于受不可避免的制造和安装误差,零件变形及温度等因素的影响,实际上是很难达到的。若用最大载荷Fbtamax与平均载荷Fbta之比值Kp来表示载荷不均匀系数,即
Kp=Fbtamax/Fbta
Kp值在1?Kp?np的范围内变化,为了减小载荷不均匀系数,便产生了所谓的均载机构。均载机构的合理设计,对能否充分发挥行星传动的优越性有这极其重要的意义。
均载机构分为基本构件浮动的均载机构、采用弹性元件的均载机构和杠杆联动式均载机构。
在选用行星齿轮传动的均载机构时,根据该机构的功用和工作情况,应对其提出如下几点要求。
(1) 均载机构在结构上应组成静定系统,能较好的补偿制造和装配误差及零件的变形,且使载荷分布不均匀系数K值最小。
(2) 均载机构的补偿动作要可靠、均载效果要好。为此,应使均载构件上所受的力较大,因此,作用力大才能使其动作灵敏、准确。
(3) 在均载过程中,均载构件应能以较小的自动调整位移量补偿行星齿轮传动存在的制造误差。
(4) 均载机构应制造容易,结构简单、紧凑、布置方便,不得影响到行星齿轮传动的传动性能。
(5) 均载机构本身的摩擦损失应尽量小,效率要高。
(6) 均载机构应具有一定的缓冲和减振性能,至少不应增加行星齿轮传动的振动和噪声。
在本设计中采用了中心轮浮动的结构。太阳轮通过双齿或单齿式联轴器与高速轴相联实现浮动(如图 2-2 所示),前者既能使行星轮间载荷分布均衡,又能使啮合齿面沿齿寛方向的载荷分布得到改善;而后者在使行星轮间载荷均衡过程,只能使太阳轮轴线偏斜,从而使载荷沿齿寛方向分布不均匀,降低了传动承载能力。这种浮动方法,因为太阳轮重量小,浮动灵敏,结构简单,易于制造,便于安装,应用广泛。
根据2K-H(A)型行星传动的工作特点、传递扭矩的大小和转速的高低等情况对其进行具体的结构设计。首先应该确定太阳轮a的结构,因为它的直径d较小,所以轮a应该采用轴齿轮的结构。因为在该设计中采用了中心论浮动的结构因此
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它的轴与浮动齿轮联轴器的外齿半联轴套Ⅱ制成一体或连接(如图2-3)。且按该行星传动的扭矩初步估算输入轴的直径da,同时进行轴的结构设计。为了便于轴上零件的拆装,通常将轴制成阶梯形。总之在满足使用要求的情况下,轴的形状和尺寸应力求简单,以便于加工制造(详见结构设计计算)。
a) b)
图2-2齿轮联轴器
内齿轮做成环形齿圈,在该设计中内齿轮是用键在圆周方向上实现固定的。 行星轮通过两个轴承来支撑,由于轴承的安装误差和轴的变形等而引起的行星轮偏斜,则选用具有自动调心性能的球面滚子轴承是较为有效的。(但是只有在使用一个浮动基本构件的行星轮传动中,行星轮才能选用上述自动调心轴承作为支撑。)行星轮心轴的轴向定位是通过螺钉固定在输出轴上实现的。
行星架的结构选用了刚性比较好的双侧板整体式结构,与输出轴法兰联接,为保证行星架与输出轴的同轴度,行星架时应与输出轴配做,并且用两个对称布置得销定位。行星架靠近输入轴的一端采用一个向心球轴承支撑在箱体上。
转臂上各行星轮轴孔与转臂轴线的中心距极限偏差fa可按公式(9-1)(见参考文献[2])计算。现已知啮合中心距a=97.5mm,则
83afa????0.0368mm
1000取fa?36.8?m
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图 2-3太阳轮
各行星轮轴孔的孔距相对偏差?1的1/2,即
ex??1/2?18?m
在对所设计的行星齿轮传动进行了其啮合参数和几何尺寸计算,验算其转配条件,且进行了结构设计之后,绘制该行星齿轮的传动结构图(即装配图),如下图2-4
图2-4行星减速箱结构图
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2.2.6减速器的润滑和密封
(1)齿轮采用油池润滑,常温条件下润滑油的粘度按表7-2-81选用(见参考文献[11])。
(2)轴承采用飞溅润滑,但每当拆洗重装时,应注入适量的(约占轴承空间体积1/3)钙钠基润滑脂。
(3)减速器的密封,减速器的剖分面,陷入式端盖四周和视孔盖等处应涂以密封胶。
2.2.7 齿轮强度验算
2.2.7.1校核其齿面接触强度 (1)确定使用系数KA
查表6-7(见参考文献[2])得
KA=1.1(工作机中等冲击,原动机轻微冲击的情况下) (2)确定动载荷系数KV 取功率P=45KW,na=377.1r/min
na377.1??82.1r/min 1?p1?3.59na?nx?295r/min nx?已知d1=85mm,有公式(6-57)(见参考文献[2])得
vx?d1?n1?nx?m/s?1.31m/s
19100?B计算动载荷系数kv由公式(6-58)(见参考文献[2])得
??Akv??? X?A?200?V??取传动精度系数为7即c=6,
B=025(7-5)0.667=0.817 A=50+56(1-B)=60.248 所以kv=1.17.
(3)齿向载荷分布系数KH?,KF?
因为该2K-H行星齿轮传动的内齿轮宽度与行星轮分度圆直径的比值小于1,所以kh??kf??1。
(4)齿间载荷分配系数KH?,KF? 查表6-9(见参考文献[2])得
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