内蒙古民族大学学士学位论文
3行星轮、内齿圈和行星架的结构设计
3.1行星轮、中心轮和内齿圈的结构设计
在选取行星轮结构时，应根据轴承类型、传动类型及安装形式来选取。一般速度不是很高的行星齿轮传动，常用滚动轴承来支承[7]。该设计中由于行星轮结构比较小故设计成齿轮与轴一体的形式。
由于中心轮尺寸较小，所以设计成实体结构。中心轮一端通过齿轮联轴器与输入轴连接。
不浮动也不旋转的内齿圈常用圆销、平键或螺栓与箱体连接起开，并且与机体有精确的定位配合。有时为了保证制造精度，常直接把内齿轮加工在机体上，此时机体的材料就按齿轮的要求确定。该设计中的内齿圈如图3-1。
图3-1内齿轮
3.2行星架的结构设计
由于行星轮的心轴安装在行星架中，所以心轴位置的精确度在很大程度上会影响行星轮间载荷分配情况，而行星轮轴线的偏斜是由行星架的变形引起的，并且会使齿宽上载荷受力不均，降低减速器的承载能力，引起震动及噪声。所以，行星架设计时，要选择合理的结构形式及工艺性能。选择行星架时候我们要优先考虑便于加工、结构刚性好、工艺性能好的结构。常见的行星架结构形式有三种：双壁剖分式、双壁整体式和单壁式。
17
3行星轮、内齿圈和行星架的结构设计
图3-2 双壁剖分式行星架
双壁剖分式行星架的刚性较好，结构复杂。在传动比较小情况下，为使装配比较方便，其行星轮轴承需要安装在行星架上。
图3-3 双壁整体式行星架
a) 轴与行星架一体 b)轴与行星架为法兰式链接
双壁整体式行星架的刚性比较好，一般在行星轮内安装轴承。
18
内蒙古民族大学学士学位论文
图3-4单臂式行星架
单臂式行星架的刚性较差、结构简单、轴向尺寸比较小，装配方便，一般用于中小功率传动，而且由于行星轮轴呈悬臂状态，受力不均匀，必须在行星轮孔内安装轴承，特别是行星轮直径较小时安装更困难。结合情况综合考虑故该设计中采用的是双壁剖分式行星架结构。
19
4 行星齿轮减速器输入、输出轴的设计
4 行星齿轮减速器输入、输出轴的设计
轴的结构不仅受轴上零件的位置、数量、载荷的影响，还受轴上零件安装和固定方法及轴的加工、装配工艺等因素的影响，所以设计轴时应考虑好轴的结构，使轴上装配合理、拆装方便、工艺性能好，同时还应避免轴的应力集中理，所以将输入、输出轴均设计成阶梯轴的形式[8]。 4.1减速器输入轴的设计
（1）材料的选择和确定许用应力
通过查阅参考文献可选45号钢作为输入轴的材料，并经过调质处理，强度极限为??H?=600MPa，许用弯曲应力??e?=60MPa。 （2）估算轴径
已知输入轴的转矩T1=954.9N?mm，功率为Pt=300W，转速n=3000r/min，中心轮的直径da=36mm。根据参考文献[6]表14-1的C=112.
又由参考文献[6]中公式：
d?c3Pt0.3?112?3?8.73mm (4-1) na3000考虑到轴上零件的定位、拆装、位置调整等情况，输入、输出轴均设计成阶梯轴形式。所以估算轴径,确定各个轴段的直径。
为了使轴在整个减速离合器中的合理安装，初定：轴段1直径最小取
dmin?24mm，即d1?24mm ，d2?30mm，d3?28mm ，d4?30mm，
d5?28mm，d6?30mm，d7?38mm，d8?36mm为了使轴上的零件能合理定位及装配，现确定各轴段的长度。初定：L?127mm, L1?31mm，
L2?21mm，L3?1mm，L4?13mm，L5?31mm，L6?13mm，L7?4mm，
L8?13mm下图4-1中依次从轴的左端向右安装中轴上零件，即轴承、套筒、轴承、箍环、轴承端盖。
20
内蒙古民族大学学士学位论文
图4-1 输入轴
（3）输入轴的校核计算
因为输入轴为传动轴，故可以按扭转强度条件校核。 由参考文献[3]中式 15-1可知：
T?WT9.55?1060.2d3Pn????T?T? （4-2）
?T?
954.9?0.35MPa
0.2?243查表得??T??25MPa，所以?T???T?。 所以输入轴强度校核合格。
4.2 减速器输出轴设计 （1）材料选择和许用应力
选用45号钢，并经过调质处理，强度极限??H?=600MPa,许用弯曲应力
??e?=60MPa。输出功率：Pt'=?Pt=0.98?3000=294W，输出转速n?600r/min。
（2）估算轴径
d?c3P0.294 （4-3） ?112?3?8.96mmn600考虑到轴上零件的定位、拆装、位置调整等，输入、输出轴均设计成阶梯轴形式。所以估算轴径,确定各个轴段的直径。为了使轴在能整个减速离合器中合理安装，初定：轴段1直径最小取dmin?30mm，即d1?30mm ，
d2?40mm，d3?50mm ，d4?48mm，d5?50mm，d6?48mm，
d7?50mm，d8?58mm，d9?90mm，d10?33mm。为了保证轴及其上的零件的合理装配及零件固定的可靠性，现确定各段轴的长度。初定：L?195mm,
L1?55mm，L2?32.5mm，L3?2.5mm，L4?2mm，L5?1.5mm，
21