一齿差行星齿轮减速器实体建模与装配设计（含CAD及三维图全套）
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购买后包含有 纸和论文 ,咨询 业设计（论文） 题目 一齿差行星齿轮减速器 实体建模与装配 应用技术 学院 机械设计制造及其自动化 专业 计辅 班 学生姓名 学 号 指导教师 系 主 任 二级学院院长 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 I 摘 要 对 一齿差 行星齿轮减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮 合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高转臂轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，进行 一齿差 内齿轮副的设计计算，最终合理设计减速器的整体结构。 关键词： 一齿差 行星传动；行星齿轮减速器；内齿轮副 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 of a of at of by to of to of of a of 买后包含有 纸和论文 ,咨询 V 目 录 摘 要 . . 1 章 绪论 . 1 述 . 3 齿差行星减速器的结构型式 . 3 型一齿差行星减速器 . 3 N 型一齿差行星减速器 . 5 第 2 章 一齿差行星齿轮减速器总体参数的设计 . 7 题参数拟定 . 7 定电动机的型号 . 7 动比分配 . 7 力运动参数计算 . 8 第 3 章 一齿差行星减速器的内齿和外齿轮参数的确定 . 9 齿差传动原理 . 9 轮齿差的确定 . 9 定齿轮的精度等级和材料 . 10 第 4 章 轴的设计 . 14 的材料选择 . 14 的机构设计 . 14 入偏心轴的结构设计 . 14 出轴的机构设计 . 15 度计算 . 16 入轴上受力分析 . 16 入轴支反力分析 . 17 的强度校核 . 18 第 5 章 浮动盘式输出机构设计及强度计算 . 20 构形式 . 20 何尺寸的确定 . 20 轴与浮动盘平面的接触应力 . 20 合效率 . 20 对内啮合齿轮的效率 . 20 星结构的啮合效率 . 21 出机构的效率 . 21 浮动盘输出机构 . 21 星机构 . 21 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 臂轴承效率 . 21 效率 . 22 第 6 章 部分零件的校核 . 23 一齿差行星齿轮传动受力分析 . 23 齿轮受力 . 23 输出机构受力 . 24 转臂轴承受力 . 24 轴的强度校核计算 . 25 输入轴的强度校核 . 25 键的校核计算 . 27 联轴器处键的校核 . 28 偏心套处键的校核 . 28 支座处键的校核 . 28 轴承的校核计算 . 28 总结 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 1 2 3 第 1 章 绪论 述 随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器 体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而渐开线 一齿差 行星减速器不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。 齿差 行星减速器的结构型 式 一齿差 行星齿轮减速器常用的结构型式有 N 型和 两种。 型 一齿差 行星减速器 齿差 行星减速器按其输出机构的型式不同可分为十字滑块式 、 浮动 式和孔销式三种。现以孔销式为例来简述其组成和原理。 4 图 1 1 1型减速器。它主要由偏心轴 1，行星齿轮 2，内齿 轮 3，销套 4，销轴 5，转臂轴承 6，输出轴 7和壳体等组成。 图 1简图，传动原理简述如下：当电动机带动偏心轴 1转动时，由于内齿轮 3与机壳固定不动，迫使行星齿轮 2绕内齿轮 3作行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反向低速运动。利用输出机构 5 1i 而传递给输出轴 7，从而达到减速的目的。 图 1结构为减速器的输出结构，其特点是从结构上保证行星齿轮上的销孔直径比销轴套的外径大两倍偏心距。在运动过程中，销轴套始终与行星齿轮上的销孔壁接触，从而 使行星齿轮的自转运动通过轴套传给输出轴，以实现与输入轴方向相反的减速运动。 N 型 一齿差 行星减速器 一齿差 行星减速器按其输出构件的不同，又可分为外齿轮输出和内轮输出二种型式。以下以内齿轮输出为例来简述其组成和原理。 图 1 1图 1主要由以下四个部分组成； 输入轴 1上做一个偏心轴颈，以构成转臂。为了达到平衡，在偏心 6 轴颈的两侧装有平衡块 2。 行星齿轮 4和 7相联结在一 起，安装在偏心轴颈上；为了减少摩擦，在行星齿轮与偏心轴颈间装有两个转臂轴承 3。 内齿轮 5与机座 6联接在一起，固定不动。 内齿轮 8与输出轴制成一整体，把运动输出。 传动原理简图如图 1理简述如下：当电动机带动偏心轴 1转动时 ，由于内齿轮 5与机壳 6固定不动，迫使行星齿轮 4绕内齿轮 5做行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴 1中心所作的运动为反向低速运动。行星轮 7 与输出轴上的内齿轮 8 作行星运动，把运动传出去，达到减速的目的。 7 第 2 章 一齿差行星齿轮减速器总体参数的设计 题参数拟定 拟定本课题为设计专用的一齿差行星齿轮减速器设计，主要设计参数： 输入功率 出的转速为 16r/作环境温度 0 两班制工作， 设计年限为 10 年，每年按照 300 天来计算。 要求运用计算机绘制其主要工作零部件平面视图和减速器总装配图。 定电动机的型号 选上述不同转速的电动机进行比较，查机械基础 录 50 及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比，列于下表： 方案 电机型号 额定功率 机转速 r/机质量 考 价格（元） 传动比 同步 转速 满载转 速 1 500 1440 38 760 90 2 6 000 960 63 1022 60 3 50 720 79 800 45 表二 为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为 1500r/ Y 系列电动机，型号为 查机械基础 录 51，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸 ( 见以下两表： 电动机的技术数据 电动机型号 额定功率 （ 同步转速 （ r/ 满载转速 （ r/ 堵 转 转 矩额 定 转 矩最 大 转 矩额 定 转 矩500 1440 动比分配 工作机的转速 / 1 4 4 0 / 1 6 9 0 ( / m i n )i n n r 总 满 取 16i 8 力运动参数计算 （ 1） 转速 n 0 1 4 4 0 / m i nn n r满 (2)功率 P 0 5 ) 10 5 . 5 0 . 9 9 0 . 9 9 5 . 3 9 ( )P P k w 联 轴 器 轴 承(3)转矩 T 0 0 09 5 5 0 / 9 5 5 0 5 . 5 / 1 4 4 0 = 3 6 . 4 7 5 N . m )T P n （10 3 6 . 4 7 5 0 . 9 9 0 . 9 9 1 6 5 7 1 . 9 8 6 ( )T T i N m 联 轴 器 轴 承把上述计算结果列于下表： 参数 轴名 输入功率 （ 转速 (r/输入转矩 （ 传动比 传动效率 轴 0（电动机轴） 440 0 1（高速轴） 6 9 第 3 章 一齿差行星 减速器的内齿和外齿轮参数的确定 齿差 传动原理 图 3示是采用销轴式输出机构的 一齿差 行星传动简图，它主要由偏心轴、行星轮（两个）、内齿轮、销套（未画出）、销轴、转臂轴承（未画出）等组成。属于 图 3 3典型的减速器。它主要由偏心轴，行星齿轮，内齿轮，销套，销轴，转臂轴承，输出轴和壳体等组成。图 1动原理简述如下：当电动机带动偏心轴 1转动时，由于内齿轮与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮 作行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反向低速运动。利用输出机构 i 而传递给输出轴，从而达到减速的目的。 轮齿差的确定 一齿差 传动一般齿差数为 1 4，由于传动比 i 90，可取齿差数1。 当内齿轮 2固定，转臂 件 V 从动时，可由上式得传动比公式为： 121zi 上式 中的“”号表示从动件 转向相反。 当构件 V 固定，转臂 H 主动，内齿轮从动（即相当于卷筒转动的情况），可得出传 10 动比公式为： 221zi 上式中的“ +”号，表示从动件 2与主动件 已知齿数差1 1， i 90，可得： 2z 1 90 90 ， 1z 9089。 定齿轮的精度等级和材料 一般选用 7级精度。 内齿轮采用 40热处理要求：调质后表面淬火，调质硬度为 250面接触疲劳极限应力 00 ，齿轮齿根弯曲疲极限应力 50 ；外齿轮（行星轮）用 20碳淬火，低温回火，表面硬度 60心部 02面接触疲劳极限应力 350 ，齿轮齿根弯 曲疲极限应力 00 。 （ 2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮 由于本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为： 1231 12 . 3 2 ( ) u 确定载荷系数 K 因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查机械设计学基础 5 8，得 取 K 接触疲劳许用应力 l i S ）接触疲劳极限应力 由机械设计学基础 30 中的 据两齿轮的齿面硬度，查得 45钢的调质处理后的极限应力为 600 560 ）接触疲劳寿命系数 11 应力循环次数公式为 N=60 n 工作寿命每年按 300天，每天工作 2 8小时，故 300 10 2 8)=48000h 0 1 48000=109 9 812N 1 . 3 4 4 1 0N = 3 . 2 0 7 6 1 0i 4 . 1 9 查机械设计学基础 31，且允许齿轮表面有一定的点蚀 ) 接触疲劳强度的最小安全系数 机械设计学基础 10，得 1 ）计算接触疲劳许用应力 。 将以上各数值代入许用接触应力计算公 式得 l i m 1 11m i 0 1 . 0 2 6121Z M P a M P l i m 2 22m i 0 1 . 1 5 6441Z M P a M P ）齿宽系数 由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查机械基础4 12，得到齿宽系数的范围为 1d 。 ）计算小齿轮直径 于21，故应将1p代入齿面接触疲劳设计公式， 得 2 131 12 . 3 2 ( ) 5 6 . 8 5 m T ud u 圆周速度 v 111 1 . 4 3 5 /6 0 1 0 0 0m s 查机械设计学基础 7， 3 10 和 0 63 10 ，查机械设计学基础 5 34得， ， )弯曲疲劳强度的最小安全系数 传动要求一般的可 靠性，查机械设计学基础 10，取 ）弯曲疲劳许用应力 将以上各参数代入弯曲疲劳许用应力公式得 F l i m 1F P 1 N 1F m i Y = 1 M P a = 1 5 0 M P . 2 F l i m 2F P 2 N 2F m i Y = 1 M P a = 1 4 1 . 6 7 M P . 2 ）齿根弯曲疲劳强度校核 311 1 112 2 1 . 5 8 2 . 5 1 1 0= 2 . 8 1 M P a = 6 3 . 4 3 M P 3 6 0F F F b m d 312 2 212 2 1 . 5 8 2 . 5 1 1 0 2 . 2 4 5 2 . 4 36 0 3 6 0F F F M P a M P ab m d 因此，齿轮齿根的抗弯强度是安全的。 14 第 4 章 轴的设计 的材料选择 轴的毛坯多用轧 制的圆钢或锻钢。锻钢内部组织均匀，强度较好，因此，重要的大尺寸的轴，常用锻造毛坯。 轴的常用材料机械性能见机械设计表 本减速器的偏心轴材料选 45 钢调质，齿轮输出轴跟输出内齿轮的材料相同为 40 的机构设计 轴的结构和形状取决于下面几个因素： 合性质及其联接固定的方法； 寸和位置； 配方法以及其他特殊要求。 可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时 必须针 对不同的情况进行具体的分析 。 但是，不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。总结一条原则是：便于装拆，定位准确，固定可靠，便于制造，受力合理。 对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行结构设计时的已知条件有：机器的装配简图，轴的转速，传递的功率，轴上零件的主要参数和尺寸等。 以下为该传动的偏心轴的机构确定过程： 入偏心轴的结构设计 15 根据轴向定位的要求确定各段直径和长度 1. 1到 2段利用连轴器接电机，根据 5长度为 50 段，由选择的深沟球轴承 6006，其内径 d=30承宽度 B=36时考虑到一个箱盖的厚度问题，故这段取也取为 50时在这段末尾开一个退刀槽方面定位和加工。 3. 3到 4这段主要式考虑到齿轮与箱体壁之间的间隙，同时开一退刀槽方便固定用，根据选用的深沟球轴承 6308，其内径 d=40承宽度 B=23以取这段为 33时为方便定位和加工开一退到槽。 5 这段主 要用于支撑滚子用，取为 205 到 6 这段 设计和 3 到 4 一样， 取其长度为 33 5. 6 到 7 之间考虑到安装设计 一 个台阶，每个宽为 3 7到 8段根据选用的深沟球轴承 内径 d=20承宽度 B=14取该段为 12时为方便定位和加工开一退刀槽。以上所开的退刀槽的宽度都取为 2 6. 参考机械设计，取该轴的倒角为 452 ，所有倒圆为 输入偏心轴上零件的轴向定位 :连轴器与该轴的轴向定位采用平键连接，由 西北工业大学机械原理及机械零 件教研室编写的 机械设计 第八版 中 表 6得该平键为 14 9 40 出轴的机构设计 根据轴向定位的要求确定各段直径和长度 : 1. 1到 3段用于连接输入轴取其长度为 301到 2为 10 到 3为 20 段，根据选择的圆锥滚子轴承 33112，其内径 d=60承宽度为 B=30故取其长度为 36 3. 4到 5这段主要为方便安装，取其长度为 90 4. 5到 6这段根据选择的圆锥滚子轴承 33111，其内径 d=55承宽度为 B=30故取其长度为 26 16 4. 第 6 到 8 段为方便轴承定位，设计一个阶梯，且其长度分别为 20 8 到 9段为输出轴与连轴器相连部分，故取其长度为 80. 参考机械设计，取该轴的倒角为 452 ，所有倒圆为 输入偏心轴上零件的轴向定位 :参考机械设计，取该轴的倒角为 452 ，所有倒圆为 连轴器与 轴的轴向定位采用平键连接，由 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编的 机械设计 第八版表 64 9 60。 度计算 轴的材料为 45钢，经调质处理，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 650 360 1 270 1 155 入轴上受力分析 轴传递的转矩为 2 800 m齿轮的圆周力 22 2 8 0 0 9 0 3 9 . 5 50 . 1 7 7 齿轮的径向力 22 s i n 2 8 0 0 s i n 4 8 . 7 3 2 7 2 3 0 . 4 7c o s 0 . 1 7 7 c o s 2 0 齿轮的轴向上 22 2 8 0 0 9 6 1 9 . 6 7c o s 0 . 1 7 7 c o s 2 0 17 入轴支反力分析 1 在水平平面的支反力，由 0,得 02 cB z A B r A B x dR l F l F 0 . 1 7 77 2 3 0 . 4 7 0 . 0 5 7 9 6 1 9 . 6 922 7 7 0 5 . 3 60 . 0 5 7 B l 为负值说明方向与假设方向相反。 由 0 ,得 7 2 3 0 . 4 7 ( 7 7 0 5 . 3 6 ) 1 4 9 3 5 . 8 3A z r B R N N 2 在垂直平面内的支反力，由图可得 1 7 2 3 0 . 4 7 3 6 1 5 . 2 3 522A y B y F N N 3 做弯矩和转矩图 1）齿轮的作用力在水平平面的弯矩图 1 4 9 3 5 . 8 3 0 . 0 5 7 8 5 1 . 3 4 .D z A z A l N N m 1 0 . 1 7 78 5 1 . 3 4 9 6 1 9 . 6 9 0 z D z x F N m 齿轮的作用力在垂直平面的弯矩图 3 6 1 5 . 2 3 5 0 . 0 5 7 2 0 6 . 0 7 .D y A y A l N N m 由于齿轮作用力在 2 2 2 28 5 1 . 3 4 2 0 6 . 0 7 . 8 7 5 . 9 3 z D M N m N m 18 2) 做转矩图 2 800 m的强度校核 1）确定危险截面 根据轴的结构尺寸及弯矩图，转矩图，截面 B 处弯矩较大，且有轴承配合引起的引力集中；截面 有齿轮配合引起的应力集中，故属于危险截面。现对 2）安全系数校核计算 由于该减速器机轴转动，弯矩引起对称循环的应力，弯矩引起的为脉动循环的切应力。 弯曲应力幅为： 68 7 5 . 9 3 1 0 5 2 . 6 51 6 . 6 3 7 5 P a P 式中 W 抗断面系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计 手册第三卷中的 表 由于式对称循环弯曲应力，故平均应力 0m 根据 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 6162 7 0 1 0 1 . 4 62 . 6 2 5 2 . 6 5 1 0 00 . 9 2 0 . 8 1 式中1 45 钢弯曲对称循环应力时的疲劳极限，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 =270K 正应力有效应力集中系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 根据配合查得 K= 表面质量系数，轴经车削加工，按 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 19 = 尺寸系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的表 =切应力幅为： 1 800 1 2 . 0 22 2 3 3 . 2 7 5m a a M 式中 W 抗断面系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 由于式对称循环弯曲应力，故平均应力 0m 61661 5 5 1 0 4 . 7 01 . 8 9 1 2 . 0 2 1 0 0 . 2 1 1 2 . 0 2 1 00 . 9 2 0 . 8 1 19 式中 1 45 钢扭转疲劳极限，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 =155K 切应力有效应力集中系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 根据配合查得 K= ， 同正应力情况； 平均应力折算系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 得=轴 定 2 2 2 21 . 4 6 4 . 7 0 1 . 3 91 . 4 6 4 . 7 0 由 机械工业出 版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 知，S=故 S S，该轴 同理可验证输出轴也符合强度要求。 20 第 5 章 浮动盘式输出机构设计及强度计算 构形式 浮动盘滚动轴式和浮动盘滚套式，机械工业出版社出版的第 2版齿轮试论手册上册图 者用于小功率减速器，结构简单，外形尺寸小；后者用于中小功率，一种装配式 结构，变于加工，降低盘体重量。次处设计的少齿差行星齿轮减速器属于小功率，故选浮动盘滚动轴式。 何尺寸的确定 因前面所设计的式双偏心传动，故两行星轮中间的浮动盘尺寸为： 1 4 ( 3 6 ) 1 4 7 4 2 . 1 4 8 5 + ( a m m 3 6 ) m m = 1 5 5 m 4 ( 1 2 ) 1 4 7 4 8 4 2 . 1 4 8 5 ( 1 2 ) 9 0 d a m m m m 中 销轴中心分布圆直径 ( d 滚子外径（ ； a 偏心距（即齿轮副的中心距）（ 。 轴与浮动盘平面的接触应力 15 4 4 2 . 1 81 9 0 1 9 0 9 9 6 . 1 1 1 0 0 0 1 2 0 09 2 2 P M P M 合效率 对内啮合齿轮的效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式 （ 79）得 59( t a n t a n ) ( t a n 2 0 . 0 2 9 t a n 4 8 . 7 3 2 ) 7 . 2 822cc a 所以 0 . 5 0 . 5 ( 7 . 2 8 ) 7 . 7 8c a 又由 机械工业出版社出版的新版机械 设计手册第三卷中的 式（ 80）得 60( t a n t a n ) ( t a n 4 8 . 7 3 2 t a n 1 4 . 9 7 7 ) 8 . 3 322ba b a 21 所以 0 . 5 8 . 3 3 0 . 5 7 . 8 3b a 按内齿轮插齿，外齿轮磨齿时齿廓摩擦系数 0 0 E ，取 ，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 78）得 1 1 1 11 ( ) ( ) 1 0 . 0 8 ( ) ( 7 . 7 8 7 . 8 3 ) 0 . 9 9 8 95 9 6 0HN c 星结构的啮合效率 因为 1，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 76）得 () ( 6 0 5 9 ) 0 . 9 9 8 9 0 . 9 3 8 06 0 5 9 0 . 9 9 8 9Hb b c b c 出机构的效率 浮动盘输出机构 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 84）得 121 取摩擦系数w=心距 a =轴中心半径47、 2 则 11 0 . 9 9 9 9 62 0 . 0 0 2 2 . 1 3 72 117 3 . 5 星机构 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 81）得 () ( 6 0 5 9 ) 0 . 9 9 9 6 0 . 9 9 7 66 0 5 9 0 . 9 9 9 6Hb b c V Hb c 臂轴承效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 86）得 1c o d 滚动轴承摩擦系数B=33112 轴承0，模数 m=3，20 则 22 0 . 0 0 2 6 01 0 . 9 5 7 43 1 c o s 2 0B 效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 75）得 0 . 9 3 8 0 0 . 9 9 7 6 0 . 9 5 7 4 0 . 8 9 5 9 W H V B 23 第 6 章 部分零件的校核 一齿差 行星齿轮传动主要受力构件有内齿轮、行星轮、输出机构和转臂轴承等。行星轮承受内齿轮、输出机构和转臂轴承的作用力 (不计摩擦力 )，其反作用力是行星轮对对上述构件的作用力。参看图 9，当行星轮逆时针以作用给内齿轮的总发向力为 F，而作用给输出机构的合力为： 1 2 3Q Q Q Q 图 9 行星轮受力分析图 图 10 行星轮受力简图 一齿差 行星齿轮传动受力分析 齿轮受力 输出机构固定，内齿轮输出： 齿轮分度圆受力21 表 6 轮齿受力计算公式 项目 代号 计算公式 齿轮 出结构固定，内 齿轮输出 圆周力 分度 圆上 1 节圆 上 1 . 2 c o s *c o s 24 径向力 F21 . 2 s i n *c o s 法相力 F 21 c o s 2T 输出转矩（2T 610 N ） cz， 分别是行星轮和内齿轮的齿数（70，72） 行星轮分度圆直径（280） 实际啮合角（ 初选啮合角（ 40） 将上述数值代入表格中的式中得出： 1F=F=F= 输出机构受力 行星轮多销轴的作用力随着销轴的位置不同而变化，当 /2 时， Q 为最大即为星轮对销轴的最大作用力为： 2m a x 2 . 4 * Z z 销孔分布圆半径（ 销轴数目（10） 代入数据得出： 转臂轴承受力 一齿差 内啮合的转臂轴承装入行星轮与转臂之间。在 行星轮上还要考虑输出机构的安排，所以转臂轴承的尺寸受到一定的限制。实践证明，转臂轴承的寿命往往是影响这种传动承载能力的关键。 上图 10 为行星轮受力简图。图示，只有左边的销轴与行星轮轴肩有作用力。根据分析，左边各销轴对于行星轮作用力之和的最大值为： 2m a 4()s i = 62 . 4 1 . 4 1 3 4 1 01 0 6 3 6 . 8 81 0 3 . 2 1 0 s i n 10 N 图 10 中 F 可分解为星轮基圆半径 25 620 . 6 c o s 0 . 6 1 . 4 1 3 4 1 0 c o s 3 9 . 9 4 9 4 5 . 1 71 3 1 . 5 毕业设计（论文）任务书 题目 一齿差行星齿轮减速器 实体建模与装配 （任务起止日期 2013年 12月 20 日 2014 年 5月 20 日） 应用技术 学院 机械设计制造及其自动化 专业 计辅 班 学生姓名 学 号 指导教师 系 主 任 二级学院院长 课题内容 一齿差行星齿轮减速器实体 建模与装配。要求根据给定的部分工程装配视图，分析其减速传动原理、各个零件在减速器中所起的作用以及确定各个零件材料和结构尺寸，完成各个零件的三维实体建模，并进行自底向上的总体装配。 课题任务要求 1. 根据课题要求，进行运动学计算，确定该传动装置总的传动比、选定输入电动机的型号、功率和转速，计算输出的转速、功率和扭矩； 2. 进行各个零件的结构分析，确定所用材料、热处理以及尺寸参数； 3. 完成减速器各个零件的三维实体建模和总体装配； 4. 输出 6张主要零件图和一张总体装配图； 5. 完成毕业设计说明书一份以及论文综述和外文翻译 。 主要参考文献（由指导教师选定） 1. 濮良贵主编，机械设计，高等教育出版社， 2003 2. 龚桂义主编，机械设计课程设计图册，高等教育出版社， 2006 3. 沈继飞主编，机械设计课程设计课题及指南，高等教育出版社， 1990 4. 云杰漫步多媒体科技 清华大学出版社， 2013 5. 李长春等编著， 民邮电出版社， 2008 6. 胡家秀主编，简明机械零件设计实用手册，机械工业出版社 2003 7. 手册编辑委员会编 现代机械传动手册 机械工业出版社 2002 同 组设计者 注： 1、任务书由指导教师填写； 2、任务书在第七学期期末下达给学生。 学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表 序号 毕业设计（论文）工作任务 工 作 进 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 调研、收集资料，完成开题报告、译文和文献综述 2 进行运动分析和运动学计算 3 进行零件的结构分 析 4 三维实体建模和装配 5 完成并输出部件装配图和零件工作图 6 编写设计说明书 7 答 辩 注： 1、此表由指导教师填写； 2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3、进度安排用“ ”在相应位置画出。 毕业设计（论文）阶段工作情况检查表 时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 内容 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 检 查 情 况 教师签字 签 字 日期 签字 日期 签字 日期 注： 1、此表由指导教师认真填写 （要求手写） ； 2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写； 3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写； 4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。 一、 什么是减速 器 减速 器 是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。 1、 减速 器 的作用 1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 2） 减 速同時降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。 2、 减速 器 的种类 一般的减速 器 有斜齿轮减速 器 (包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等 )、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩 擦式机械无级变速机等等。 3、 常见减速器 1） 蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。 2） 谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。 3） 行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵一、对 装配前零件的要求 ： 他零件用煤油清洗。所有零件和箱体内不许有任何杂质存在 。箱体内壁和齿轮（蜗轮）等未加工表面先后涂两次不被机油侵蚀的耐油漆，箱体外表 面先后涂底漆和颜色油漆（按主机要求配色）。 二、安装和调整的要求 滚动轴承安装时轴承内圈应紧贴轴肩，要求缝隙不得通过 的塞尺。 对游隙不可调整的轴承（如深沟球轴承），其轴向游隙为 游隙可调整 的轴承轴向游 隙数值见表。点击查看圆锥滚子轴承轴向游隙；角接触球轴承轴向游隙 轮）啮合的齿侧间隙 可用塞尺或压铅法。即将铅丝放在齿槽上，然后转动齿轮而压扁铅丝，测量两齿侧被 压扁铅丝厚度之和即为齿侧的大小。 锥齿轮齿面接触斑点2杆传动接触斑点 2三、密封要求 可以涂密封胶或水玻璃以保证密封； 拧紧箱体螺栓前，应使用 和箱座结合面之间的密封性； 密封装置应严格按要求安装 四、润滑要求 滑脂的填充量一般为可加脂空间的 1/22/3。 减速器第一次使用时，运转 714天后换油，以后可以根据情况每隔 36个月换一次油。 五、试验要求 额定转速下正、反运转 12小时； 额定转速、额定负荷下运转，至油温平衡为止。 对齿轮减速器 ，要求油池温升不超过 35承温升不超过 40 对蜗杆减速器，要求油池温升不超过 60承温升不超过 50 求运转平稳，噪声小，联接固定处不松动，各密封、结合处不 六、包装和运输要求 吊时不得使用吊环螺钉及吊耳以上技术要求不一定全部列出， 有时还需另增项目，主要由设计的具体要求而定。 七、技术要求 有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，不许有任何 杂物存在。内壁涂上不被 机油腐蚀的涂料两次； 丝不得大于最小侧隙的 4倍； 齿高接触点不小于 40%；按齿长接触斑点不 小于 50%。必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况； 40 为 55 为 接触面及密封处，均不许漏油。剖分面允许 涂以密封油漆或水玻璃，不允许使用任何填料； 100 润滑油至规定高度 。 八 、下面我介绍我国减速器的发展现状 （一）、 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器（ 500上），多从国外（如丹麦、德国等）进口。 60 年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点 ?。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于 40于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方 面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 90 年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率 /体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的 内平动齿轮减速器 不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率 /重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴 在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作 。 （ 二 ） 、平动齿轮减速器工作原理简介 ,平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中，一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动，通过齿廓间的啮合，驱动另一个齿轮作定轴减速转动，实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构，或正弦机构或十字滑块机构。本成果采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构，也可以是实体的采用平 行四边形机构。有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构，因此又可以分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。外平动齿轮减速器构，其内齿轮作平动运动，驱动外齿轮并作减速转动输出。该机构亦称三环（齿轮）减速器。由于内齿轮作平动，两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部，故其尺寸不紧凑，不能解决体积较大的问题。内平动齿轮减速，其外齿轮作平动运动，驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动，两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部，大大减少了机构整体尺寸。由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴线，故由广泛的应用 前景。 （ 三 ） 、本项目的技术特点与关键技术 本新型的 内平动齿轮减速器 与国内外已有的齿轮减速器相比较，有如下特点：（ 1）传动比范围大，自 I=10 起，最大可达几千。若制作成大传动比的减速器，则更显示出本减速器的优点。（ 2）传递功率范围大：并可与电动机联成一体制造。（ 3）结构简单、体积小、重量轻。比现有的齿轮减速器减少 1/3左右。（ 4）机械效率高。啮合效率大于 95%，整机效率在 85%以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的许多减速器所不及的。 （ 5）本减速器的输入轴和输出 轴是在同一轴线上。本减速器与其它减速器的性能比较见表 1。因缺少数据，表中所列的各减速器的功率 /重量比是最优越的。各类减速器比较 型号 功率（ 减速比 质量（ 3 820 5 40 77 国 ) 90 300 100 30 400 注： 内平动齿轮减速器， 速器的质量含电机。 由图 2 可知， 内平动齿轮减速器 是由内齿轮 齿
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