10kw三级行星齿轮减速机构设计

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321毕 业 设 计（论 文）题目：10kw三级行星齿轮减速机构设计 （英文）：Designing of 10 KW Three-stage Plane-gear Reducer Mechanism院 别： 机电学院 专 业： 机械电子工程 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 10kw三级行星齿轮减速机构设计摘要行星齿轮减速器具有传动效率高、结构紧凑等优点，在很多产品中得到了广泛的应用。行星齿轮减速器最早按常规的设计方法，很难找到最佳配齿方案。三级行星齿轮减速机构设计的传动类型很多，综合考虑行星齿轮传动的特点采用2K-H中的NGW型，主要是因为NGW型能多级串联成传动比大的轮系,而且机构简单、轴向尺寸小，工艺性好、效率高的特点。通过对2K-H型三级渐开线行星齿轮减速器进行相关设计计算，选出最佳的设计方案。行星轮系设计是在保证承载能力的条件下，能达到行星减速器的体积为最小。本次设计分析了国内外的减速器发展现状，确定了该设计的总体方案，并且根据课题要求，针对减速器在减速比、负载等方面的要求，设计出能够根据课题要求实现较大减速比的行星减速器。关键词：行星减速器;机械结构设计;齿轮啮合;传动比Design of 10 kw Three-stage Plane-gear MechanismAbstractTransmission planetary gear with high efficiency, compact structure, Etc. in many products that have been widely used. First transmission planetary gear the conventional design method, is very difficult to find the best program with teeth. Level 3 planet reduce which is gear transmission mechanism design of many kinds. Considering the characteristics of the planetary gear transmission.Using the 2 K-H NGW modeled. Mainly because NGW modeled to multistage series into big gear transmission ratio. And simple structure, axial of small size, good in usability, the efficiency high characteristic.By three vertical 2K-H type planetary gear design calculations associated, select the best design. Planetary gear design is to ensure the carrying capacity of the conditions, can reach the size of the smallest planetary reducer. The design of the development status of gear at home and abroad to determine the overall scheme of the design, and according to requirements of the subject, for the gear in the reduction ratio, loading and other requirements, designed according to requirements of the subject to achieve a larger reduction ratioplanetary gear. Key words: Planetary reducer; Mechanical design; Gears; Drive ratio 目录第一章 绪 论11.1 课题研究的背景11.2 减速器的国内外发展现状11.3 研究的意义和必要性61.4. 本文研究的主要内容6第二章 2K-H三级行星减速器的结构设计72.1 减速器的分类和功能72.1.1 减速器的分类72.1.2 行星减速器的功能和特点72.2行星减速器结构方案设计82.2.1 设计要求与安排82.2.2 设计条件92.3 初始数据92.3.1 基本参数92.3.2 电动机的选择92.3.3传动比及其分配9第三章 行星齿轮减速器传动齿轮设计123.1选择齿轮材料，热处理工艺及制造工艺的选定123.2确定各主要参数123.3几何尺寸计算173.4啮合要素验算183.5齿轮强度的验算203.6行星轮轴和输出轴直径303.7轴上键的设计及校核423.8轴承的寿命计算443.9箱体结构尺寸45总结46参考文献47致谢48第一章 绪 论1.1 课题研究的背景行星轮系减速器较普通齿轮减速器具有体积小、重量轻、效率高及传递功率范围大等有点，逐渐获得广泛应用。同时它的缺点是：材料优质、结构复杂、制造精度要求较高、安装较困难些、设计计算也较一般减速器复杂。但随着人们对行星传动技术进一步的深入了解和掌握以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不断提高，完全可以制造出比较好的行星齿轮传动减速器。1.2 减速器的国内外发展现状1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利问世，随后，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮传动的发展有很大的影响m1920nian首次成批制造出行星齿轮传动装置，应首先应用于汽车的减速器，从此集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。大功率行星齿轮传动广泛应用于1951年首先在德国获得成功，随后，英、意、日、美、苏、瑞士等过也相续获得成功，均有系列产品，并成批生产，使得大功率行星齿轮传动装置普遍应用。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Jan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。自2 0世 纪 60年代以来，我国先后制订了仃B1 130-70圆柱齿轮减速器等一批通用减速器标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器生产厂。我国现有齿轮生产企业613家(其中国有与集体所有的大中型企业110家，国有、集体所有的小企业435家，私有企业48家，三资企业25家)。生产减速器的厂家有数百家，年产通用减速器75万台左右，年生产总值约250亿元。这些企业和厂家对发展我国的机械产品作出了贡献。我国冲20世纪60年代开始研制应用行星齿轮减速器，70年代制定了NGW型渐开式行星齿轮减速器。一些专业定点厂已成批生产NGW型标准系列产品，使用效果很好。已研究高速大功率的多种行星齿轮减速器，如列车电站燃气轮机速大转矩的行星减速器也已经批量生产，如矿井提升机的XL-30型行星齿轮减速器，双滚筒采煤机之行星齿轮减速器。减速器大多数是参照前苏联20世纪40一50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。改革 开 放 以来，我国引进了批先进的加工装备。通过不断引进、消化和吸收国外先进技术以及科研攻关，开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB 179-60的8一9级提高到GB 10095-88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4一5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和重量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了大幅度的提高，对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用。行星齿轮传动的类型行星传动的类型很多，分类方法也不少。常用行星齿轮传动机构的类型及特点有：（1）2K-H型行星齿轮传动。拥有两个中心轮（2K）、一个转臂（H）的行星齿轮机构的类型代号为2K-H。在2K-H传动中，若转臂固定，中心轮a和b的会装方向相反，则这种条件下的传动比（右下角标H代表固定构件）规定为负号，即0，称之为正好机构。2K-H类行星齿轮传动又可分为1）NGW型 改型由内外啮合和公用行星轮组成。机构简单、轴向尺寸小。工艺性好、效率高，然而传动比比较小。但NGW型能多级串联成传动比大的轮系，这样就克服了单级传动比较小的缺点。故NGW型称为动力传动中应用最多、传递功率最大的一种行星轮。2）NW型 改型由一对内啮合和一对外啮合轮组成。由于把行星轮做成双联齿轮，使其为双排内外啮合而没有公用齿轮。与NGW型相比，NW型传动比范围大，效率相仿、轴向尺寸大、结构较复杂、工艺性查差一些，当传动比大于7时，径向尺寸显著减少。3）WW型 改型由双排两对外啮合齿轮组成。其突出特点是能通过调整四个齿轮的齿数，轻而易举地得到1.2至数千范围内的传动比。但效率低，并且随着传动比增加而急剧下降。当传动比大于某数值后，轮系就自锁。4）NN型 改型由双排两对内啮合齿轮组成，通过调整行星轮与中心轮的齿数关系，可以得到传动比范围比NGW型的大；但效率低，传动比大到一定程度会出现自锁。与WW型相比，NN型尺寸紧凑、效率稍高。故NN型一般用于小功率、短时、间断工作制的传动装置中。5）ZUWGW型 改型用两对外啮合锥齿轮组成，有一个公用行星轮。除具有NGW型的特点外，其行星轮轴线与两中心轮轴线垂直，便于从两边出轴，主要应做差动装置，很少用作减速传动。（2）3K型行星齿轮传动。 这种传动由三个中心论a、b和e，转臂H以及双联行星齿轮组成。由于转臂H不承受外力矩，仅起支撑行星轮的作用，故不是基本构件，三个中心轮是基本构件。按拥有基本构件的情况，将这类轮系称为3K型，而按啮合方式则为NGWN型。（3）K-H-V型 改型的基本构件为内齿中心轮b、转臂H和构件V，称为K-H-V类轮系。这种类型传动结构紧凑、尺寸线，单级传动比为10100，效率较高，齿轮强度好，常用于减速传动装置。齿轮减速器的发展趋势齿轮减速器是一种广泛应用于国防、宇航、交通、建筑、冶金、建材、矿山等领域的重要装备，20世纪80年代以来，世界齿轮减速器技术有了很大的发展，产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性，技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。硬齿面技术硬齿面技术就是采用优质合金钢锻件，渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，磨齿精度不低于IS01328-1975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的3-4倍，为软齿面齿轮的4一5倍。一个中等规格的硬齿面减速器的重量仅为中硬齿面减速器的1/3左右，且噪声底、效率高、可靠性高。在高速船用透平齿轮，大型轧机齿轮，轻工、化工、矿山和建材机械用齿轮等应用广泛。主要特点:传动的速度和功率范围很大，传动效率高，一对齿轮可达98一99.5%;精度愈高润滑愈好，效率愈高;对中心距的敏感性小，即互换性好;装配和维修方便;可以进行变位切削及各种修形、修缘，从而提高传动品质;易于进行精密加工，可以取得高精度，是各种齿轮中应用最为广泛的一种齿轮。（1）传动比。单级:7.1 (软齿面)、6.3 (硬齿面);两级:50(软齿面),28(硬齿面);三级:315(软齿面),180(硬齿面)。（2） 传动功率。低速重载传动可达60 00k W以上，高速传动可达40 000 kW以上。（3） 速度。可达到200m /s以上。（4）向高速大功率及低速大转矩的方向发展。在设计与制造中需要继续解决均载、平衡、密封、润滑、零件材料与热处理及高效率、长寿命、可靠性等一系列设计制造技术问题。（5）向无级变速行星齿轮传动发展。实现无级变速就是让行星齿轮传动中三个基本构件都转动并传递功率，这只要对原行星机构中固定的构件附加一个转动，可采用液压泵及液压马达系统来实现，就能称为无级变速器。（6）向复合式行星齿轮传动发展。近年来，国外将蜗杆传动、螺旋齿轮传动、圆锥齿轮传动与行星齿轮传动组合使用，构成复合式行星齿轮箱。（7）制造技术的发展方向。采用新型优质钢材，经过热处理获得更高硬齿面，内齿轮渗碳淬火，精密加工以获得高齿轮精度极低粗糙度，从而提高承载能力，保证可靠性和使用寿命。功率分支技术功率分支技术主要指行星及大功率齿轮箱的功率双分支及多分支装置，其核心技术是均衡，广泛应用于冶金、矿山、电工、起重、运输、石化、轻工机械等。在功率分支利用上，新一代的星轮减速器是一种全新的内啮合齿轮传动装置，实现了减速器内部传动机构的单元化、通用化和标准化，产品的可靠性和承载能力得到了很大提高，可在更大范围内满足用户的不同需求。主要特点: (1)传动效率高。采用啮合效率高的内啮和齿轮副的力分流结构，通过高载能力滚动星轮连续纯滚动地传递转矩和转速，因而具有效率高的优点，川单机效率可达95%以上，HN型效率可达93%,HH两级串联效率可达90%。(2)承载能力高，结构紧凑。由于星轮减速器同时兼备“大速比、大转矩、小体积”三者合一的优点，其单位重量传递转矩高达76 Nm/kg以上，用于低速重载传动领域可节材30一50%，比其它类型减速器重量平均减轻约40%。(3)传动平稳，噪声低。减速器核心单元有多达14-28对齿同时啮合，因此，产品不仅具有耐冲击的优点性能，而且具有工作可靠、传动平稳、噪音低、寿命长、齿轮可长期免维修实用等特点。(4)速比范围大，传动比密宽。传动比范围宽而密集，一级减速时传动比为18一80，串联扩大级传动比75-600，两级串联传动比为450-5000，根据需要可以在4-25000之间选用需要的传动比。(5)核心单元模块化，维护方便。模块化设计技术已成为齿轮减速器发展的一个主要方向，它旨在追求高性能的同时，尽可能减少零件及毛坯的品种规格和数量，以便于组织生产，形成批量，降低成本，获得规模效益。同时，采用基本零件，增加产品的型式和花样，尽可能多地开发实用的变型设计或派生系列产品，能由一个通用系列派生多个专用系列，摆脱了传统的单一有底座实心轴输出的安装方式。增添了空心轴输出的无底座悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式连接、多方位安装面等不同型式，扩大了使用范围。主要特点 :模块化组合齿轮减速机的显著特点之一，是实施零部件集约化生产与组装。按照其输人模块、输出模块和支承模块三大体系设置的零部件，本着标准化、通用化、专业化、系列化规则设计，具有极强的通用性与互换性，这不仅大大减少了木模制作与部件制造程序，而且产品性能稳定、合格率高、组装方便、生产周期短、产品库存率低、综合经济效益高。(1)高度模块化设计:可以方便地配用各种型式的电动机或采用其它动力输人。同种机型可配用多种功率的电动机。容易实现各机型间组合联接。(2)传动比:划分细，范围广。组合机型可以形成很大的传动比，即输出极低的转速。(3)安装形式:安装位置不受限制。(4)强度高、体积小:箱体采用高强度铸铁。齿轮及齿轮轴采用气体渗碳淬火精磨工艺，因而单位体积承载能力高。(5)使用寿命长:在正确选型(包括选用适当的使用系数)和正常使用维护的条件下，减速机(除易损件外)的主要零部件寿命一般不低于20000 h易损件包括润滑油、油封以及轴承。(6)噪声低:减速机主要零部件都经过精密加工，并通过组装和测试，因而减速机噪声较低。(7)效率高:单机型效率不低于95%。(8)可承受较大的径向载荷。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平以外，还可以在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。1.3 研究的意义和必要性行星减速器是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其他军用级减速器产品相媲美，却有着工业级产品的价格，被广泛应用于工业场合。该减速器体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运行平稳、噪声低、具有功率分流、多齿啮合独用的特性，适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、航天航空等很多领域，行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。行星减速器是一种具有广泛通用性的新型减速器，通过对本课题的研究，了解该减速器的工作原理，对现代工业的作用，为以后对其关键技术的深入研究和成熟运用奠定良好的基础。1.4. 本文研究的主要内容1. 根据国内外各种减速器的现状，依据课题提出的研制要求，制定出立式行星减速器的总体结构设计方案。2. 根据行星减速器的总体方案进行结构设计。3. 根据计算，确定行星轮系的各项基本参数，完善整个减速器的设计。第二章 2K-H三级行星减速器的结构设计2.1 减速器的分类和功能2.1.1 减速器的分类减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大，两者的设计、制造和使用特点各有不同。20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮蜗杆减速器；行星齿轮传动。一般的减速器有斜齿轮减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。圆柱齿轮减速器：单级、二级、二级以上二级。布置形式：展开式、分流式、同轴式。圆锥齿轮减速器：用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。蜗杆减速器：主要用于传动比i10的场合，传动比较大时结构紧凑。其缺点是效率低。齿轮蜗杆减速器：若齿轮传动在高速级，则结构紧凑；若蜗杆传动在高速级，则效率较高。行星齿轮减速器：传动效率高，传动比范围广，传动功率12W50000KW，体积和重量小。2.1.2 行星减速器的功能和特点行星减速器是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其他军用级减速器产品相媲美，却有着工业级产品的价格，主要用于塔式起重机的回转结构，又可作为配套部件用于起重、挖掘、运输、建筑等行业。行星减速器的主要结构特点是：行星轮、太阳轮、外齿圈，行星减速器因为结构原因，单级减速最小为3，最大一般不超过10，常见减速比为：3、4、5、6、8、10，减速器级数一般不超过3，但有大部分大减速比定制减速器有4级减速。相对其他减速器，行星减速器具有高刚性、高精度（单级可做到1分以内），高传动效率（单级在97%98%），高的扭矩/体积比，终身免维护等特点。因为这些特点，行星减速器多数是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，匹配惯量。行星减速器的内部齿轮采用20CvMnT渗碳淬火和磨齿具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低、输出转矩大，速比大、效率高、性能安全的特点。兼具功率分流、多齿啮合独用的特性。是一种具有广泛通用性的新型减速器。最大输入功率可达104KW。适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。 2.2行星减速器结构方案设计2.2.1 设计要求与安排1、学习行星传动运动学原理，掌握2K-H机构的传动比计算、受力分析、传动件浮动原理。2、参考有关书籍、刊物、手册、图册了解2K-H行星传动装置（减速器）的基本结构及技术组成的关键点。3、按所给有关设计参数进行该传动装置（减速器）的设计。1）、齿数的选择：传动比及装配条件、同心条件、邻界条件的满足。2）、了解各构件的作用力及力矩的分析，进行“浮动”机构的选择。3）、参考设计手册根据齿轮、轴、轴承的设计要点进行有关设计计算。4）、按有关制图标准，绘制完成教师指定的行星传动装置（减速器）总图、部件图、零件图。书写、整理完成设计计算说明书。4、对于所设计的典型零件结合所学有关加工工艺知识编写该零件加工工艺5、行星传动装置（减速器）总图选择合适比例采用A0号图面绘制，主要技术参数（特征）、技术要求应表达清楚，在指导教师讲授、指导下标注、完成总图所需的尺寸、明细及图纸的编号等各类要求。按零件图要求完成零图纸的绘制，提出技术要求，上述图纸总量不应少于：A0+ A01/2。2.2.2 设计条件1机器功用 减速装置用于绞车卷筒传动。 2使用寿命 预期寿命 15年。2.3 初始数据2.3.1 基本参数电机功率：10kw输入转速：n=1450r.p.m减速比：200 2.3.2 电动机的选择电机功率10kw，输入转速为 1450r.p.m,查表选用Y100L2-4型，额定功率是3KW,额定转速是1430r.p.m2.3.3传动比及其分配计算总传动比输入转速n=1450r.p.m,总传动比选择180,该立式行星减速器由三级行星轮系构成，均是周转轮系，由于内齿圈是固定的，根据如果所研究的轮系为具有固定轮的行星轮系，设固定轮为n，即，则计算公式为： （2.1） （2.2）根据上式求得：输出转速为 =8.06r.p. m（2.3）选取总传动为180，查减速器实用技术手册，则传动比分配为，一级行星减速器传动比=8，二级减速器传动比为5，第三级减速器传动比为4.5。行星轮系需要采用多个行星轮来分担载荷。如下图所示：从图中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比一般为2.55，转向相同。图2.1 2K-H中太阳轮、行星轮和内齿轮传动但实际上，由于制造和装配误差，往往会出现各行星轮受力极不均匀的现象。为了降低载荷分布不均现象，常把行星轮系中的某些构件做成可以浮动的，如各行星轮受力不均匀，由于这些构件的浮动，可减轻载荷分布不均匀的现象。选太阳轮作为浮动机构，太阳轮位置可沿轴向有一定限度的变动，太阳轮两端有弹性垫片，输入轴和输出轴的靠近太阳轮一端有凸块，凸块和弹性垫片相对应，限制太阳轮的轴向移动范围。齿形为渐开线直齿，外啮合最终加工为磨齿，6级精度；内啮合最终加工为插齿，7级精度，采用变位齿轮传动。2.3.4 行星轮系传动结构简图图2.2 三级行星齿轮减速器机构设计第三章 行星齿轮减速器传动齿轮设计3.1选择齿轮材料，热处理工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮：材料选择20CrNi2MoA，表面渗碳淬火处理，表面硬度57-61HRC。实验齿轮齿面接触疲劳极限 =1450MPa。查渐开线齿轮行星传动的设计与制造实验齿轮齿根弯曲疲劳极限： 太阳轮=400MPa（3.1）行星轮 =4000.7=280MPa（对称载荷）（3.2）齿形为渐开线直齿，最终加工为磨齿，精度为6级。内齿圈：材料选择为42CrMo，调质处理，硬度为262-302HRC。实验齿轮的接触疲劳极限 ： =750MPa（3.3） 实验齿轮的弯曲疲劳极限=280MPa（3.4）齿形最终加工为插齿，精度为7级。3.2确定各主要参数（1）行星轮的数目低俗级行星传动的传动比为8查表4-1，则=3中间级行星传动的传动比为5，则=3高速级行星传动的传动比为4.5，则=3（2）齿数计算 根据齿轮强度、传动的平稳性，查机械设计手册3，确定太阳轮齿数同理可得二级三级的各个轮的齿数表3.1三级行星齿轮传动的各个轮的齿数太阳轮齿数行星轮齿数内齿圈齿数第一级2061142第二级2841110第三级283598（3）齿轮模数m和中心距a计算太阳轮分度圆直径= （3.5）式中 为齿数比:61/20=2.93.055 为使用系数:1.25 为算式系数:768 为综合系数:2.0 为太阳轮单个齿传递的转矩T=()=()9549 （3.6）则=198Nmm（3.7）同理可以算出 第二级的转矩=990Nmm第三级的转矩=4453Nmm其中为行星齿轮传动效率:0.98齿宽系数暂取b/=0.56=1450MPa（3.8）代入 = (3.3)=768mm =66.1mm模数m m=3.3 (3.4)取 m=3则未变位的中心距 =121.5mm (3.5)取122mm。b= b=0.56320=33.6mm，取b=35mm同理可以算出二级三级的数据：表3.2 三级行星齿轮传动各级齿轮的基本数据转矩T分度圆直径模数m中心距a齿宽b第一级198Nmm66.14mm3122mm35mm第二级990Nmm142,5mm4173mm80mm第三级4453Nmm206mm7221mm110mm（5）计算变位系数1.第一级1）a-g传动啮合角： (3.6)变位系数和 （3.7） （3.8）中心距变动系数 （3.9）齿顶降低系数 （3.10）分配变为系数0.5（3.11）取 ,则 2）g-b传动啮合角： （3.12） （3.13） （3.14）则 （3.15）变位系数和 （3.16） （3.17）中心距变动系数 （3.18）齿顶降低系数 （3.19）分配变为系数 (3.20)则 （3.21）表3.3 三级行星齿轮传动各级啮合计算数据啮合角变位系数中心距变动系数齿顶降低系数分配变为系数和第一级a-g0.1810.01670.0140.1810g-b0.1810.01670.01400.181第二级a-g0.1010.10.010.1010g-b0.1010.10.0100.101第三级a-g0.1410.070.1340.1410g-b0.1410.070.13400.141 3.3几何尺寸计算分度圆d: d=mz （3.22）齿顶圆: （3.23）齿根圆: （3.24）基圆直径: （3.25）齿顶高系数 : 太阳轮、行星轮=1 内齿轮=0.8齿隙系数: 内齿轮=0.25代入上组公式计算：太阳轮： （3.26）（3.27） (3.28) (3.29)行星轮： (3.30) （3.31） (3.32) (3.33) 内齿轮： (3.34) (3.35) (3.36) (3.37)同理可以算出二级三级的各个尺寸。表3.4 三级行星齿轮传动各级齿轮的基本尺寸数据分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径一级太阳轮60mm67mm53mm56.4mm行星轮183mm190mm176mm172mm内齿轮426mm432mm435mm400mm二级太阳轮140mm151mm128mm137.6mm行星轮205mm215mm193mm192.6mm内齿轮550mm543mm563mm516mm三级太阳轮196mm211mm178mm184mm行星轮245mm260mm227mm230mm内齿轮686mm675mm705mm645mm3.4啮合要素验算3.4.1a-g传动端面重合度(1）齿顶圆形曲率半径 （3.38）太阳轮 =14.9mm（3.39）行星轮 =41.68mm（3.40）(2)端面啮合长度 （3.41）其中“”号正号表示外啮合，负号表示内啮合 表示端面节圆啮合角)直齿轮 = （3.42）则 (3.43)（3）端面重合度 （3.44）3.4.2. g-b传动端面重合度(1）齿顶圆形曲率半径 (3.45)行星轮由上面计算得，=40.36mm内齿轮 =67.23mm(3.46)(2)端面啮合长度 （3.47） =16.15mm（3.48）（3）端面重合度 （3.49）同理算出二级三级的端面重合度.表3.5 三级行星齿轮传动的各级齿轮的重合度 齿顶圆形曲率半径端面啮合长度端面重合度一级a-g14.9mm41.68mm15.44mm2.61b-g41.68mm67.23mm16.15mm2.73二级a-g31.09mm47.78mm18.42mm3.12b-g47.78mm83.32mm27.90mm4.7三级a-g51.63,mm60.62mm34.2mm5.79b-g60.62mm99.5mm39.17mm6.633.5齿轮强度的验算3.5.1 a-g传动（1） 确定计算负荷名义转矩 =198Nmm（3.50）名义圆周力 =600.N （3.51）(2)应力循环次数 =601268.753（1036515）=1.25次 （3.52）(3）确定强度计算中的各种系数1)使用系数=1.25（3.53）2）动负荷系数因为 （3.54）可根据圆周速度 （3.55）由图5-1查的=1. 53）齿向载荷分布系数 （3.56） （3.57）计算接触强度时运转初期的齿向载荷分布系数，查渐开线齿轮行星传动的设计与制造图5-2得计算接触强度时的跑和影响系数，查渐开线齿轮行星传动的设计与制造图5-5，=0.68计算接触强度时运转初期的齿向载荷分布系数，查渐开线齿轮行星传动的设计与制造图5-4，=1.15计算弯曲强度时的跑和影响系数，查渐开线齿轮行星传动的设计与制造图5-5，=0.90与均载系数有关的系数，=0.7 与均载系数有关的系数, =0.854)齿间载荷系数分布、因精度为6级，硬齿面直齿轮由渐开线齿轮行星传动的设计与制造表5-9查的=1.05）节点区域系数可查渐开线行星齿轮传动的设计与制造图5-13则=2.496）弹性系数由渐开线齿轮行星传动的设计与制造表5