5MW风电齿轮增速箱设计 (一级行星轮系)【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 i 摘 要 风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。 本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。 首先，确定齿轮箱的机械结构。选取一级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参 数。对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。 最后，对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算，结果符合要求。 关键词： 风力发电，风机齿轮箱，结构设计， 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 he of to of As of at to of is in W on of it to W in to of of by of is is of is is of is to is on of by of E of is 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 目录 _ _ - 1 - _ - 1 - _ - 2 - _ - 2 - _ - 4 - _ - 5 - _ - 5 - _ - 6 - _ - 7 - _ - 8 - 速齿轮箱方案设计 _ - 8 - _ - 11 - _ - 11 - _ - 15 - _ - 16 - _ - 16 - _ - 21 - _ - 24 - _ - 25 - _ - 25 - _ - 25 - _ - 27 - _ - 28 - 4 齿轮箱及其他部件的设计 _ - 29 - _ - 29 - 却 _ - 29 - _ - 30 - _ - 31 - _ - 31 - 5 齿轮箱的使用及其维护 _ - 32 - _ - 32 - _ - 32 - _ - 33 - _ - 33 - 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 _ - 33 - _ - 34 - _ - 34 - 心得体会 _ - 35 - 致 谢 _ - 36 - 参考文献 _ - 37 - 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 1 - 风 是一种潜力很大的 新能源 ，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座 风力 磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力 (即 750万千瓦；一马力等于 0 75千瓦 )的 功率 !有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有 100 亿千瓦，几乎是现在全世界 水力发电 量的 10 倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。 近 10年风力发电增长迅猛， 200年以来 ，全球每 年风电装机容量增长速度为 20%30%。全球风能协会发布最新一期全球风电的增长数据显示 ， 2008 年全球范围内新增风电装机容量 2 705 万 得全球风电装机容量达到 1 . 20 亿 2007 年增长 28 . 8%。 1998 2008 年全球风电装机容量的增长情况。如图 1所示。 图 我国的风电发展主要集中在 2003年以后 ，尤其是在风电特许权的带动下 ， 2006年我国除台湾外增加风电机组 1 454 台 ，增加装机容量 133 . 7 万 过去 20年 发展累积的总量还多 ，仅次于美国、 德国、 西班牙和印度。 2008 年又新增风电装机容量 630万 增容量位列全球第 2，仅次于美国。截至 2008年底总装机容量达到 1 215 比增长 106% ，总装机容量超过了印度 ，位列全球第 4，同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电大国行列。图 2反映了 2000 年以来我国风电装机容量的增长。 图 国风电装机容量 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 2 - 风力发电系统主要由风轮、齿轮箱、发电机、功率变换器、变压器等部分构成 ，其中 ，发电机承担将风能转换为电能的任务 ，是 风力发电系统中的核心部件。随着风力发电整体技术的发展 ，风力发电机由早期的直流发电机、 笼型异步发电机等演变为当前的双馈异步发电机和低速直驱永磁同步发电机等。同时，风力发电机自身技术水平的提高 ，又有力地促进了风力发电整体技术的进步。 例如 ，双馈异步发电机及其控制技术的成熟 ，使变速恒频风力发电得以实现 ，成为当前风力发电系统的主流。因此 ，风力发电机与风力发电系统互为因果 ，相互促进。近年来风力发电系统的容量不断增大 ，特别是低速直驱永磁风力发电系统的快速发展 ，有力地促进了风力发电机的设计、 制造、 控制以及运行维护水平的提高 ，各种新型风力发电机不断出现。 本课题就是建立在对引进的兆瓦级风力发电增速齿轮箱结构技术消化吸收的基础上，对增速齿轮箱进行结构设计，为研发自主知识产权的风机增速齿轮箱打下基础。 力发电国内外发展现状 风力发电的快速增长带动了风电设备制造业的发展， 2007 年度全球风电设备市场总价值达到 360 亿美元。目前， 世界上先进的风电设备制造企业主要集中在少数几个国家，如丹麦、 德国、 西班牙和美国等， 著名的公司有 麦 )、 国 )、 班牙 )、 德国 )、 度 )等。图 3 为 2007 年世界风电机组市场份额图。 2007 年， 丹麦的 司占全球市场份额的 前 3 位公司占有了市场份额的一半多。值得一提的是， 我国的金风科技股份有限公司也占据了 2007 年世界风电市场的 4. 2%。 图 007 年世界风电机组市场份额 风电的快速增长同样刺激了我国风电设备制造业的发展，并迅速崛起了像金风科技股份有限公司、 华锐风电科技有限公司、 湖南湘电 风能有限公司、 浙江运达风力发电工程有限公司等风电设备制造企业。这些企业通过对国外风电技术的吸收再创新， 形买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 3 - 成了较大的生产规模。目前，国内从事风电设备制造的企业达 50余家，而且配件制造企业队伍也在迅速扩大。 2007 年我国新增装机容量中， 内资企业产品占 55. 9%， 其中金风科技的份额最大， 占新增总装机容量的 占内资企业产品的 44. 9% ;合资企业产品占新增装机容量的 外资企业产品占 42. 5%， 其中西班牙 新增装机容量的 39. 9% 。国际上， 兆瓦级以上的风电机组已经成为主流机型。如美国 :主流机型 1. 5 丹麦 : 主流机型 ( 2. 03. 0)至 2006年，我国风电机组 10%， 126%， 2%。根据国家发改委规划，我国未来的风电新增装机将以 1. 5 2 1 风力发电发展的主要趋势： ( 1) 机组单机容量增大风电机组单机容量的增大有利于提高风能利用率，降低风场的占地面积， 降低风电场运行维护成本，从而 提高风电的市场竞争力。目前， 国际上主流的风电机组已达到 ( 2 3) 由德国 司研制的最大的 5电机组已投入运行，其旋翼区直径达到 126 米。可以预见， ( 3 5)2008 年 2 月在布鲁塞尔举行的风能会议和风能展上， 有与会者甚至提出了 2020 年前开发出 20 ( 2) 海上风电迅速兴起海上风能资源丰富， 且受环境影响小，海上风电场将成为一个迅速发展的市场。目前丹麦、 德国、 英国、瑞典和荷兰等国家海上风电发展 较快。欧洲风能协会 (测， 2020年，欧洲海上风电总装机容量将达到 70 000然海上风电前景广阔，但目前还有技术等方面的因素制约着它的发展。一方面， 海上风电机组均为陆上风电机组改造而成， 而复杂的海上自然条件使得风电机组的故障率居高不下， 如世界最大的海上风电场丹麦 恩礁风电场， 80 台海上风电机组故障率超过 70%。另一方面， 电网将难以承受大规模海上风电场所提供的巨大电能。因此， 海上风电的大发展仍需要解决机组及上网配套设施等方面的问题。 ( 3) 变速恒频技术快速推 广目前市场上恒速运行的风电机组一般采用双绕组结构的异步发电机， 双速运行。在高风速段， 发电机运行在较高转速上 ;在低风速段，发电机运行在较低转速上。其优点是控制简单， 可靠性高 ;缺点是由于转速基本恒定，而风速经常变化，因此机组经常处于风能利用系数较低的状态，风能无法得到充分利用。随着风电技术的进步，风电机组开发制造厂商开始使用变速恒频技术，并结合变桨距技术的应用开发出了变桨变速风电机组。与恒速运行的风电机组相比， 变速运行的风电机组具有发电量大、 对风速变化的适应性好、 生产成本低、 效率高等优点。因此，变 速运行的风电机组也是未来发展的趋势之一。德国 司是目前全球生产变速风电机组最多的公司。 ( 4) 全功率变流技术兴起近年来，欧洲的 公司都开发和应用了全功率变流的并网技术， 使风轮和发电机的调速范围达到了 0 150%的额定转速， 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 4 - 提高了风能的利用范围，改善了风场上网电能的质量。 司还将原来对每个风电机组功率因数的分散控制加以集中，由并网变电站来统一调控，实现了电网的有源功率因素校正和谐波补偿。全功率变流技术将在今后大型风电场建设时得到推广 应用。 ( 5) 直驱和半直驱风电机组直驱式风电机组采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式， 免去故障率较高的齿轮箱，在低风速时效率高，且具有低噪声、 高寿命、 运行维护成本低等优点。近年来直驱式风电机组的装机份额增长较块， 但由于技术和成本等方面的原因， 在未来较长时间内带增速齿轮箱的风电机组仍将在市场中占主导地位。半直驱是介于齿轮箱驱动和直接驱动之间的一种驱动方式，它采用一级齿轮箱增速， 结构紧凑， 具有相对较高的转速和较小的转矩。与传统的齿轮箱驱动相比， 半直驱增加了系统的可靠性 ;而与大直径的直驱相 比，半直驱通过更高效和紧凑的机舱排列减小了系统的体积和重量。 图 电齿轮箱的发展趋势 风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组中最重要的部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。 风机增速齿轮箱是风力发电整机的配套产品，是风力发电机组中一个重要的机械传动部件，它的重要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，使其得到相应的转速进行发电，它的研究和开发是风电技术的核心，并正向高效、高可靠性及大功率方向发展。 风力发电机组通常安装 在高山、荒野、海滩、海岛等野外风口处，经常承受无规律的变相变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，并且常年经受酷暑严寒和极端温差的作用，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械产品高得多的要求。 风电行业中发展最快，最有影响的国家主要有美国、德国等欧美发达国家，在风电买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 5 - 行业中处于统治地位。欧美发达国家早已开发出单机容量达兆瓦级的风力发电机，并且技术相对成熟，具有比较完善的设计理论和丰富的设计经验，而且商业化程度比较高，因此在国际风力发电领域中处于明显的优势和主导地位。 国外兆瓦级风电齿轮箱是随 起来的， 限元分析、动态设计等先进技术，并通过模拟和试验测试对设计方案进行验证。此外，国外通过理论分析及试验测试对风电齿轮箱的运行性能进行了系统的研究，为风电齿轮箱的设计提供了可靠的依据。 尽管国际上齿轮箱设计技术已经比较成熟，但统计数据表明，齿轮箱出现故障仍然是故障的最主要原因，约占风机故障总数的 20左右，由于我国商业化大型风力发电产业起步较晚，技术上较欧美等风能技术发达国家存在报大差距。我国在九五期间开始走引进生产技术的路 子，通过引进和吸收国外成熟的技术，成功研发出了兆瓦级以下风力发电机。 在的问题及展望 尽管我国风电齿轮箱国产化工作近年来取得了长足的进步基本掌握了兆瓦级以下机组的设计制造技术并形成了 60000电增速箱的批量生产能力，但目前仍存在以下问题： 1) 国内缺乏基础性的研究工作和基础性的数据对国外技术尚未完全消化自 主创新能力不足。 2) 严重缺乏既掌握低速重载齿轮箱设计制造技术又了解风电技术的人才，缺乏高水平的系统设计人员。 3) 未完全掌握大型风电增速箱的设计制造技术产品以仿制为主 可靠性不高 , 质量稳定性较差。掌握设计制造技术的企业数量较少无论是产品数量还是产品质量都难以满足市场需要。 4) 缺乏大型试验装置及测试手段。 5) 缺乏行业资源共享，信息互通，共同发展的平台和机制。 风力发电是清洁可再生能源，蕴存量巨大，具有实际开发利用价值。中国水电资源370 能资源有 250 东省水电资源 W，沿海风能可开发量 (H=40 m)W。也就是说，风能与水能总量旗鼓相当。大量风能开发不可能靠某个部门或行业的财政补贴就能解决，商业化不仅是市场的 要求，也是风力发电发展的自身需要。所以，风力发电商业化是必由之路，可行之路。风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 6 - 其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮 箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。齿轮箱作为传递动力的部件， 在运行期间同时承受动、静载荷。其动载荷部分取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及发电机的外部工作条件。 开发新能源是国家能源建设实施可持续发展战略 的需要，是促进能源结构调整、减少环境污染、推进技术进步的重要手段。风力发电是新能源技术中最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。 (1)由于我国风电产业起步较晚，缺乏基础研究积累和人才，我国在风力发电机组的研发能力上还有待提高，总体来说主要以引进国外先进技术为主。目前国内引进的技术，有的是国外淘汰的技术，有的图纸虽然先进，但受限于国内配套厂家的技术、工艺、材料等原因，导致国产化的零部件质量、性能仍有一定差距。所以，在引进国外风机技术的同时，开发自主知识产权的兆瓦级增速齿轮箱，是加速我国风电产 业的一项重要任务。 (2)增速齿轮的设计和制造技术是整个风力发电机组的关键技术，关系到整个风力发电机组的命运。因此，要加强齿轮的研究，对齿轮进行结构设计，提高齿轮的啮合质量，降低噪声，保证齿轮机械效率，提高齿轮的运行可靠性。 (3)增速齿轮箱以渐开线齿轮为主，人们对标准的渐开线齿轮有了一套比较成熟的设计、强度计算和加工方法。兆瓦级增速齿轮对渐开线齿轮传动提出了新的要求，在尺寸、重量最小的情况下，可靠地传递高速、重载的运动，这就对齿轮分析的计算精度提出了很高要求，高精度齿轮分析是轮齿承载能力、振动、噪声及修形 等研究的基础。因此，建立准确的分析模型，准确求解受载轮齿的载荷分布对修形规律的研究具有重要意义。 论文的主要内容包括是介绍了风力发电的现状发展趋势，及现在各个国家对风力发电的重视程度。我国现在风力发电的总体情况、风力发电机传动链设计等。风力发电机传动链主要分为主轴、齿轮箱（增速箱）、机械刹车以及相关组件。齿轮箱作为风机上的零件的重要作用，齿轮箱的发展。还有就是整篇论文关于齿轮箱的设计过程，及校核等等。还有 截取了一些图片附于论文上。 设计此 次的行星轮系的齿轮箱，我们拟部分采用减速器的设计方法，再结合书籍资料完成风力发电齿轮箱的设计，校核，及优化的一系列工作。 关于行星轮系的传动比，及齿轮的计算，会参照机械原理等一些书籍的部分内容进行，还有关于轴的校核，键等等，和齿轮箱的使用和维和等等。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 7 - 主要的参数如下： 表 1风电增速箱主要参数 发电机额定功率 5000入转速 出转速 动形式 一级行星两级斜齿轮 总传动比 97 主轴承 自调心滚子轴承 并明确规定依据 行齿轮计 算，按 3倍额定功率计算静强度 级，齿面硬度 齿轮采用 20 （ 1） 齿轮传动通用设计标准 1）相关的中国国家标准 风电齿轮箱的传动设计中，需要参照通用设计标准 3480开线圆柱齿轮承载能力计算方法。 3480准与国际标准 336336要用于齿轮的齿面耐点蚀和齿根承载能力设计。对于齿轮胶合承载能力的计算，需要参照 6413 2）相 关的其他标准 国际标准（ 德国标准（ 齿轮传动设计中起到重要作用。其中有关圆柱齿轮承载能力的主要设计标准源于 990。该标准包括 5 个子集，与国际标准 336基本对应。对于齿轮胶合承载能力的计算，相关的参照标准为 R 13989 （ 2）风电齿轮箱专用标准 我国于 2003 年 9 月颁布了 G B/ 2003 风力发电机组 齿轮箱标准 ( 以下简称 19073 标准 ) ,对风轮扫掠面积大于等于 40m 2 的风电齿轮箱的技术要求、 试验 方法、 检验规则及标志、 包装、 运输和储存提出了概括性要求 ; 美国风能协会 (和齿轮协会 (A) 于 2003 年 10 月制定了新的风力机齿轮箱标准 “ , 用于替代 A/ 21 - 并于 2004 年 1 月上升为美国国家标准 , 即 A/ 以下简称 6006 标 准 ) 。该标准对 40 2风力发电齿轮箱的设计、 制造、 使用等作了详尽的规定。 6006 标准被世界上许多国家采用 ,是风电齿轮箱领域影响最大的一个标准。国际标准化组织 2005 年采用快速程序 , 直接采用该标准作为国际标准 4 :2005 。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 8 - 19073 标准规定齿轮箱的工作环境温度为 - 40 50 , 齿轮箱最高温度不得大于 80 , 机械效率应大于 97 % , 噪声应不大于 85 机械振动应满足 G C 级要求。 19073 标准和 6006 标准都要求齿轮箱正常工作寿命不小于 20 年 , 但也有资料要求风功率密度 4 级时的设计寿命为 20 年 ,3 级时为 30 年。对零部件来说 , 通常要求齿轮寿命达到 17. 5 万小时 7 , 轴承寿命 13 万小时 6 ,7 。 6006 标准的正文部分包括适用范围、 引用标准、定义和符号、设计规范、 齿轮箱设计和制造要求以及润滑等内容 , 对齿轮强度计算方法以及轴承使用情况、 要求寿命、 最大应力等作了具体规定。 速齿轮箱方案设计 根据 传动链布局和风轮主轴支撑形式的要求，齿轮箱的结构可能有较大差异，但其主体一般由箱体、传动机构、支撑构件、润滑系统和其他构件构成。 齿轮箱体需要承受来自风轮的载荷，同时要承受齿轮传动过程中产生的各种载荷。箱体也是主传动链的基础构件之一，需要根据风电机组总体布局设计要求，为风轮主轴、 齿轮传动机构和主传动链提供可靠地支撑与连接，将载荷平稳传递到主机架。 传动机构是实现齿轮箱增速传动功能的核心部分，通常由多级齿轮传动副和支撑构件组成。 可靠的润滑系统是齿轮箱的重要配置，可以实现传动构件的良好润滑。同时，为确保 极端环境温度下的润滑油性能，一般需要考虑设置相应的加热和冷却装置。 风电齿轮箱还应设置对润滑油、高速端轴承等温度进行实时监测的传感器，防止外部杂质进入的空气过滤器，以及雷电保护装置等附件。 齿轮传动装置的种类较多，按其传动形式大致可分为定轴齿轮、行星齿轮和组合传动的齿轮箱；按传动级数可分为单级或多级齿轮箱；按布置形式可分为展开式、分流是和同轴式等形式的齿轮箱。 风电齿轮箱要求的增速比通常较大，一般需要多级的齿轮传动。目前大型风电机组的增速齿轮箱典型设计，多采用行星齿轮与定轴齿轮组成混合齿轮系的传动方案。其中 对于兆瓦级风电齿轮箱，传动比多在 100 左右，一般有两种传动形式：一级行星 +两级平行轴圆柱齿轮传动，两级行星 +一级平行轴圆柱齿轮传动。相对于平行轴圆柱齿轮传动，行星传动的以下优点：传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，使功率分流；合理使用了内啮合；共轴线式的传动装置，使轴向尺寸买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 9 - 大大缩小而；运动平稳、抗冲击和振动能力较强。在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点：结构形式比定轴齿轮传动复杂；对制造质量要求高：由于体积小、散热面积 小导致油温升高，故要求严格的润滑与冷却装置。这两种行星传动与平行轴传动相混合的传动形式，综合了两者的优点。 依据提供的技术数据，经过方案比较，总传动比 i=97，采用一级行星派生型传动，即一级行星传动 +两级高速轴定轴传动。为补偿不可避免的制造误差，行星传动一般采用均载机构，均衡各行星轮传递的载荷，提高齿轮的承载能力、啮合平稳性和可靠性，同时可降低对齿轮的精度要求，从而降低制造成本。 对于具有三个行星轮的传动，常用的均载机构为基本构件浮动。由于太阳轮重量轻，惯性小，作为均载浮动件时浮动灵敏，结构简单，被广泛应用 于中低速工况下的浮动均载，尤其是具有三个行星轮时，效果最为显著。设计齿轮箱的转动比为 1： 97，由于减速比较大，按照此转动比，齿轮箱的结构形式可设计为：一级行星传动 +两级斜齿轮传动。 齿轮传动方案一 两级 特点：结构比较复杂，可满足较大速比的传动要求，传动比 40160 图 齿轮传动方案二 行星齿轮与平行轴圆柱齿轮混合式 特点：低俗部分为行星齿轮传动，可使功率分流，同时合理应用了内啮合，结构较紧凑。后两级为定轴圆柱齿轮传动，可合理分配速比，提高传动效率 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 10 - 图 依据提供的技术数据，经过方案比较， 行星传动有以下优点：传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，使功率分流；合理使用了内啮合；共轴线式的传动装置，使轴向尺寸大大缩小而；运动平稳、抗冲击和振动能力较强。在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点：结构形式比定轴齿轮传动复杂；对制造质量要求高：由于体积小、散热面积小导致油温升高，故要求严格的润滑与冷却装置。两者比较决定采用第二种方案 ,即一级行星 +两级平行轴圆柱齿轮传动。 图 行星齿轮传动由于有多对齿轮同时参与啮合承受载荷，要实现这一目标行星轮系各齿轮齿数必须要满足一定的几何条件。 (1)保证两太阳轮和系杆转轴的轴线重合，即满足同心条件321 2 。 (2)保证 3个均布的行星轮相互间不发生干涉，即满足邻接条件。 1 2 2180( ) s i n 2 Z （ 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 11 - (3)设计行星轮时，为使各基本构件所受径向力平衡，各行星轮在圆周上应均匀分布或对称分布。为使相邻两个行星轮不相互碰撞，必须保证它们齿顶之间在连接线上有一定问隙。 保证在采用多个行星轮时，各行星轮能够均匀地分布在两太阳轮之间，即满足安装条件 /)(31配行星轮时，为使各基本构件所受径向力平衡，各行星轮在圆周上应均匀分布或对称分布。 (4)保证轮系能够实现给定的传动比 即满足传动比条件。当内齿圈不动时有1/ 113 以上各式中 ： 1Z 中心太阳轮齿数； 2Z 行星轮齿数； 3Z 内齿圈齿数； K 行星轮个数； 齿顶高系数。 根据行星轮系的传动所需要满足的条件。 两级定轴的传动比 i ，则一级行星传动1i 角标 1表示低速级输入端， 21 bb 每个行星轮的传递的功率 P=5000作寿命为 20年。 参数计算： 度等级，材料及齿数： 1）选择直齿圆柱齿轮。 2）齿轮精度等级为 5级精度。 3）材料选择为 20处理应为淬火。 4）初选小齿轮齿数为12= 2 0 = 3 1 30。 2/2 ， 2 2112 122 A=1wn 21nZ d 122 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 12 - E = A 2B = 查得 1i =中： 齿轮的接触疲劳极限； c 载荷不均匀系数； d 对分度圆直径的齿宽系数； 动载荷系数 接触强度计算的寿命系数； 接触强度计算的齿向载荷分布系数； 齿面工作硬化系数； 2131.t h ed a z （ 1)确定公式内各计算数值 2)计算 根据经验选取螺旋角 压力角 n t 25 (1)配齿计算 取 3a /1C ， 适当调整 1i = 3 = 34, 20 , 82 (=31 采用不等角变位，取0， 则 j=文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 13 - 1 ( ) / c o s 7 0 6 . 0 72 n a ca m z z m m 查图可得适用的预计啮合角 24 26 18 预选 25 (2)按接触强度初算 1 7 3 9 0 5 1 1 * 0 i n 1 9550 * /T P n 太阳轮和行星轮材料选用面硬度 取 齿宽系数 0 ， 齿 数比 1 模数 取 28 未变位时 按预取啮合角 可得 a 动 系数 c o ) ( 1 ) / c o s 0 . 4 8 4 92 c o s tn a c t a z z a 则中心距 a = 7 1 9 n n m ma y m a取 a =720 计算 t y tc o s a c o s 0 . 9 0 5 9 1 9 ta = n 2 c o 7 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 14 - (3)计算 a ( ) 0 . 4 8 2 82 t a ni n v a i n v a v 3z 查图校核， 在5综合性能较好区，可用。 查图分配变位系数艺a=0 22，c=O 251 (4)计算 1 ( ) / c o b n b ca m z z 0 = = (5)计算 ()2 t a b v a in v a = . 2 0 5 6 (6)重合度计算 1 2 1 ( ( t a n t a n ) ( t a n t a n ) )2a a a t t a t =m = 2l i 6 ( 1 ) 7 0 3 . 7 4 3u m 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 - 15 - 其中1 a r c c o s 0 . 5 2 82 a r c c o s 0 . 5 3 1 7 2 . 4 8 4 4a 行星轮系的参数为 2 8 Z s p = 2 0 , = 3 0 , = 8 2度圆直径s p 5 6 0 m m d = 8 6 8 m m d = 2 2 9 6 m 4 7 0 . 4 m m = 7 2 9 . 1 2 m 齿轮 级。 c o s c o s 0 . 9 0 4 2 6 5t c b 输入功率3 = 5 2 0 8 P K W，小齿轮转速为 动比 i=作寿命 20年。 （ 1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数： 1）选择斜齿圆柱齿轮。 2）齿轮精度等级为 5级精度。 3）材料选择为 20处理应为淬火。 4）初选小齿轮齿数 为76= 2 2 = 1 0 1 5）初选螺旋角 =14 。 （ 2）按