1984年,颁布了NGW-L、NGW-S、NGW-Z系列的标准,全国拥有齿轮制造企业600多家,减速器制造企业400家,这就为我国的机械行业作出了重大贡献。
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2、行星齿轮减速器方案确定
2.1设计背景
试为一卷筒直径为3.5m的卷扬机设计行星齿轮减速器,高速轴通过弹性联轴器与电动机直接联接,已知电动机功率P=850kw,转速n
入=950r/min,减速器输出轴转速
n出=43r/min,最大输出转矩为
Tmax=390×103N·m,预期寿命10年。 2.2行星齿轮减速器的传动型式
根据上述设计要求可知,此行星齿轮减速器应具有传动效率高,体积小,重量轻,传动比范围大等特点,所以我们采用双级行星齿轮传动。而双级NGW型符合上述要求,所以选用由两个行星齿轮串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理。 2.3传动简图
b2 b1 c2 c1 H2 H1 a2 a1 输出端 输入端
图2.1行星齿轮减速器传动简图
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3、行星齿轮传动尺寸设计
3.1传动比分配
由功率P=850kw,则算出总传动比i=
n入950==22.09,用角标Ⅰ表n出43示高速级参数,Ⅱ表示低速级参数。设高速级与低速级外啮合齿轮材dbⅡ料、齿面硬度相同,则σHlimⅠ=σHlimⅡ,取nwⅠ=nwⅡ,zwⅠ=zwⅡ,B=d =1.03,
bⅠ(dbⅡ为低速级内齿轮分度圆直径,dbⅠ为高速级内齿轮分度圆直径)KvⅠKHβⅠZ2NⅡKc1=KcⅡ, υdⅡ/υdⅠ=1.86, KKZ2 =1.3,引用多级行星齿轮传动的
vⅡHβⅡNⅠ传动比分配,由式17.2-7得:
E=AB3 (3.1) nwⅡυdⅡKcⅠKvⅠKHβⅠZ2NⅡZ2wⅡσ2HlimⅡA= nυKKKZ2Z2σ2
wⅠdⅠcⅡvⅡHβⅡNⅠwⅠHlimⅠ式中:nw——行星轮数目; Φd——齿宽系数;
Kc——载荷不均匀系数见表17.2-16; Kv——动载系数;
KHβ——接触强度的齿向载荷分布系数; ZN——接触强度的寿命系数; ZW——工作硬化系数;
σHlim——计算齿轮的接触疲劳极限。 A=2.418
i22.09E=AB3=2.418×1.033=2.64查图17.2-4得iⅠ=5.5, iⅡ=i==4
Ⅰ
5.5 6
3.2配齿计算 高速级:
查表17.2-1选择行星轮数目,取nw=3确定各轮齿数,按配齿方法进
b1ia1H1Za15.531251行计算=C,适当调整ib=5.53125使C为整数,×Za1=59 a1H1nw13∴ Za1=32
Zb1=Cnw1-Za1=59×3-32=145 Zc1=(Zb1-Za1)=×(145-32)=56.5 取Zc1=56,则j=
zb1?zc1145-56==1.01136,由图17.2-3可查出适用的za1?zc132+561212预计啮合角在αac1=20°、αcb1=18°20′到αac1=23°、αcb1=21°30′的范围内,预取αac1=21°30′ 低速级:
2ib4a2H2za2计算方法同高速级,首先,=C,×za2=40
nw3∴ za2=30
zb2=Cnw-=40×3-3za20=90
zc2=(zb2-za2)=×(90-30)=30 j=
zb2?zc290-30==1 za2?zc230?301212预计啮合角在αac2=20°、αcb2=20°10′到αac2=22°、αcb2=21°的范围内。 3.3齿轮主要参数计算
1)按接触强度初算a-c传动的中心距和模数 高速级:输入转矩T1=9550=9550×Pn850N·m=8544N·m 950查表17.2-16,设载荷不均匀系数Kc=1.15,在一对a-c传动中,太阳
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轮传递的转矩Ta=
8544T1·Kc=×1.15=3275N·m
3nw综合系数K 说 明 精度高、布置对称、硬齿面,采取有利于提高强度的变位时取低值,反之取高值 表3.1 载荷特性 平 稳 中等冲击 较大冲击 接触强度 2.0~2.4 2.5~3.0 3.5~4.2 弯曲强度 1.8~2.3 2.3~2.9 3.2~4.0 由表3.1查得接触强度使用的综合系数K=3,齿数比u=
zc156==1.75 za132太阳轮和行星轮的材料用20CrMnTi渗碳淬火,齿面硬度56~60HRC,查图16.2-18选取σHlim=1300MPa,取齿宽系数?a==0.5 按表16.2-20中的公式计算中心距 a≧483(u+1)3a=483×(1.75+1)3模数m1=
KTa (3.2) 2?au?Hlimba3?3275=249.7mm
0.5?1.75?130022a2?249.7==5.67mm za1?zc132?56取m=6mm
未变位时,aa1c1=m(za1+zc1)=×6×(32+56)=264mm 按预取啮合角αac1=21°30′,可得a-c传动中心距变动系数, ya1c1=(za1+zc1)(
12121212osc?-1) osc?1ca =×(32+56)×( =0.438625
cos20?-1)
cos21?30? 8