南昌航空大学科技学院学士学位论文
转臂X1的偏心误差ex为孔距相对偏差?1的1,即
2?ex?1?15?m
2箱体及前后机盖的设计
按照行星传动的安装类型的不同,则该行星减速器选用卧式不剖分机体,为整体铸造机体,其特点是结构简单,紧凑,能有效多用于专用的行星齿轮传动中,铸造机体应尽量的避免壁厚突变,应设法减少壁厚差,以免产生疏散等铸造缺陷。材料选为灰铸铁[7]。如附图所示
壁厚??0.56KtKd4Td?6mm
KKTt——机体表面的形状系数 取1
——与内齿轮直径有关的系数Kd取2.6
dd_____作用在机体上的转矩
标准件及附件的选用
螺钉的选择:大多紧固螺钉选择六角螺钉。吊环的设计参照标准。通气塞的设计参照设计手册自行设计。以及油标的设计根据GB1161-89的长形油标的参数来设计。
行星齿轮c采用带有内孔的结构,它的齿宽b应当加大;以便保证该行星齿轮c与中心轮a 的啮合良好,同时还应保证其与内齿轮b和e相啮合。在每个行星轮的内孔中,可以安装两个滚动轴承来支撑着。而行星齿轮轴在安装到转臂x的侧板上之后,还采用了矩形截面的弹性挡圈来进行轴向固定。
由于该3Z型行星传动的转臂x不承受外力矩,也不是行星传动的输入或输出构件;而且还具有np?3个行星轮。因此,其转臂x采用了双侧板整体式的结构型式。该转臂x可以采用两个向心球轴承支承在中心轮a的轴上。
转臂x上各行星轮轴孔与转臂轴线的中心距极限偏差fa可按如下公式计算。现已知啮合中心距a??66mm,则得
83a?8366???0.032(mm) fa??10001000取fa?32?m
各行星轮轴孔的孔距先对偏差?1可按以下公式计算,即
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?1?(3~4.5)取?1=0.030mm=30?m
a?66??3~4.5??0.024~0.036(mm) 10001000转臂x的偏心误差ex约为孔距相对偏差?1的1/2,即 ex?
?1=15?m 2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,验算其装配条件,且进行了结构设计之后,便可以绘制该行星齿轮传动结构图(或装配图)。
2.2.9齿轮强度验算
由于3Z(II)型行星齿轮齿轮传动具有短期间间断的工作特点,且具有结构紧凑、外轮廓尺寸较小和传动比大的特点。针对其工作特点,只需按其齿根弯曲应力的强度条件公式进行校核计算,即
?F??Fp 首先按以下公式计算齿轮的齿根应力,即 ?F??FoKAKVKF?KF?KFp 其中,齿根应力的基本值?Fo可按以下公式计算,即 ?Fo=
FtYFaYSaY?Y? bm许用齿根应力?Fp可按以下公式计算,即 ?Fp=
?FlimYSTYNTSFlimY?relTYRrelTYX
现将该3Z(II)行星传动按照三个齿轮副a-c、b-c和e-c分别验算如下。 a-c齿轮副
① 名义切向力Ft。
中心轮a的切向力Ft=Ftca可按如下公式计算;已知Ta?140.1N?m,np?3和
??46.047mm。则得 da Tt?②有关系数。 a.使用系数KA 。
2000Ta2000?140.1??2028(N) ?npda3?46.047 17
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使用系数KA按中等冲击查表得KA=1.5 b.动载荷系数KV。
先按下式计算轮a相对于转臂x的速度,即
??na-nx?da ??
19100x其中 nx?所以 ?x?na1500??267.86(m/s) 1?p1?4.646.047?1500?267.86??2.97?3(m/s)
19100已知中心轮a和行星齿轮c的精度为6级,即精度系数C=6;再按下公式计算动载荷系数KV,即
??A KV=??xA?200???—B
式中 B=0.25?C?5?0.667=0.25?6?5?0.667?0.25
A=50+56?1?B??50?56?1?0.25??92 则得
??92 KV=???92?200?3?—0.25?1.06
中心轮a和行星轮c的动载荷系数KV=1.06 c.齿向载荷分布系数KF?
齿向载荷分布系数KF?可按下式计算,即 KF?=1+??b?1??F 查表得 ?F?1 ?d?0.5a?0.5?66?0.73 =
45da查表得?b?1.3,代入上式,则得 KF?=1+(1.3-1)?1=1.3 d.齿间载荷分配系数KFa。 齿间载荷分配系数KFa查表得
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KFa=1.1 e.行星轮间载荷分配系数KFp。 行星轮间载荷分配系数KFp按下式计算 即 KFp=1+1.5?KHp?1? 已取KHp?1.2,则得
KFp=1+1.5?1.2?1?=1.3 f.齿形系数YFa。 齿形系数YFa查得。
YFa1?2.58 YFa2?2.33 g.应力修正系数YSa。 应力修正系数YSa查得
YSa1?1.63 YSa2?1.73 h.重合度系数Y? 。
重合度系数Y?可按下式计算,即 Y?=0.25?i.螺旋角系数Y?。 螺旋角系数Y?查得
Y?=1
因行星轮c不仅与中心论a啮合,且同时与内齿轮b和e相啮合,故取齿宽b=60mm。
③计算齿根弯曲应力?F。 按下式计算齿根弯曲应力?F,即 ?F1=
=
FtYFa1YSa1Y?Y?KAKVKF?KFaKFp bm0.75?ac=0.25+
0.75?0.78 1.42028?2.58?1.63?0.78?1?1.5?1.06?1.3?1.1?1.3?109(N/mm2) 60?32028?2.33?1.73?0.78?1?1.5?1.06?1.3?1.1?1.3?105(N/mm2) ?F2?60?3取弯曲应力?F=110N/mm2
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④计算许用齿根应力?Fp
按以下公式计算许用齿根应力?Fp,即 ?Fp=
?FlimSFlimYSTYNTY?relTYRrelTYX
已知齿根弯曲疲劳极限?Flim=340 N/mm2 由查表得最小安全系数SFlim?1.6。
式中各系数YST、YNT、Y?relT、YRrelT和YX取值如下。 应力系数YST,按所给定的?Flim区域图取?Flim时,取YST=2。 寿命系数YNT由下式计算,即
?3?106 YNT=??NL?????0.02
式中应力循环次数NL由表相应公式计算,且可按照每年工作300天,每天工作16小时,即
NL=60?na-nx?npt?60?1500?267.86??3=1.06?109
?3?106则得 YNT=??1.06?109?????0.02=0.89
齿根圆角敏感系数Y?relT查得Y?relT=1。
先对齿根表面状况系数YRrelT按表中对应公式计算,即 YRrelT=1.674-0.529?RZ?1?
0.1取齿根表面微观不平度RZ=12.5?m,代入上式得 YRrelT=1.674-0.529?12.5?1?=0.98
0.1尺寸系数YX按表中相对应公式计算,即
YX=1.05-0.01mn=1.05-0.01?3=1.02 代入下公式可得许用齿根应力为
340?2?0.89?1?0.98?1.02=378(N/mm2) ?Fp?1.6因齿根应力?F=110 N/mm2小于许用齿根应力?Fp=378 N/mm2,即?F
在内啮合齿轮副b-c中只需要校核内齿轮b的齿根弯曲强度,即仍按公式计算其
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