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啮合 行星减速器 设计 全套 11 CAD 图纸 PDF

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内容简介：

任 务 书1毕业设计的背景：2K-H型双内啮合的少齿差行星传动，其基本构件为两个中心轮K和一个行星架（即偏心轴H），按啮合方式命名为双内啮合齿轮副NN型，一般有模数相等而齿数不同的两对齿轮副组成，其行星轮是双联齿轮，第二对齿轮副中的一个齿轮（行星轮或内齿轮）与输出轴相连，使行星轮的回转运动输出1。2K-H行星减速器的结构特点和传动形式。根据双内啮合2K-H行星减速器的工况确定它的功率，结合双内啮合2K-H行星减速器给定的传动比，进行减速器的总体设计。双内啮合2K-H行星齿轮减速器广泛用于工厂的各种机械设备中,与普通减速器作比较，它具有体积小、传动比大、承载能力高、传动效率高等优点。2毕业设计(论文)的内容和要求：1、通过设计计算，选择结构方案和基本参数；2、对所选设备完成主要零件的设计计算和必要的校核计算；3、具备较扎实的机械设计和计算的基础知识；4、完成减速器的总体设计和主要零件三维设计。5、完成必要的设计计算及系统设计图纸，撰写2万字以上的设计说明书一份，绘制相关的设计图纸幅面不少于2.0张0#图；6、查阅主要参考文献不少于15篇（包括2篇以上外文文献）； 7、翻译与课题有关的外文文献不少于5000字。3主要参考文献：1 张展.渐开线少齿差行星齿轮传动装置M.北京:机械工业出版社，2012.6.2.机械设计手册编委会.机械设计手册M.滚动轴承.北京:机械工业出版社,2007.3.3 濮良贵,纪名刚. 机械设计M.第八版.北京:高等教育出版社，2012.4 成大先.机械设计手册M.第三版.北京:化学工业出版社,2007.11.5 齿轮手册委员会.齿轮手册上册M.北京:机械工业出版社,2000.6 王昆.机械设计、机械设计基础课程设计M.北京:高等教育出版社,1996.7 付求涯，邱小童.互换性与技术测量M.北京:北京航空航天大学出版社，2011.7.8 刘鸿文.材料力学M.第五版.北京:高等教育出版社，2010.6.9 张国瑞，张展.行星传动技术M.上海:上海交通大学出版社，1989.10 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理M.第七版.北京:高等教育出版社，2006.5.11 芦书荣，张翠华，徐学忠.机械设计课程设计M.四川:西南交通大学出版社，2014.2.12 胡来瑢.行星传动设计与计算M .北京:煤炭工业出版社，1997.12.13 庞国星.工程材料与成型技术基础M.北京:机械工业出版社，2005.8.14 胡仁喜，路纯红，刘昌丽.solidworks 2011中文版机械设计完全实例教程M.北京:化学工业出版社,2011.15 陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册M.北京:高等教育出2003.3.16 孟少农.机械加工工艺手册.第2卷M.北京:机械工业出版社，1991.9.17冯开平,左宗义.画法几何与机械制图M.广州:华南理工大学出版社,2001.9.4毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：1查阅与毕业设计课题相关的资料2查阅与毕业设计课题相关的资料3提交开题报告4对设计课题资料进行整理，提交整体设计方案，5与指导老师讨论设计方案，确定最终方案6展开具体的设计计算与校核，绘制相应设计草图7展开具体的设计计算与校核，绘制相应设计草图8绘制相应设计正式图纸9绘制相应设计正式图纸10撰写毕业设计论文草稿11撰写毕业设计论文草稿12图纸及论文修改并提交13答辩教研室审查意见： 符合培养方案要求，进度安排合理。 室主任签名： 年 月 日学院审查意见： 教学院长签名： 年 月 日双内啮合2K-H行星减速器设计DOUBLE METHOD OF 2K-H PLANETARY GEAR REDUCER DESIGN 摘要本次设计的题目是双内啮合2K-H行星减速器，所以要对其总体进行描述与剖析，其中两个中心轮和一根偏心轴为其基本构件，因为其有很多种分类方式，如果从啮合方式这一块来说，可以将它认为是NN型双内啮合齿轮副。通过在箱体里的两个内齿轮互相啮合，型号为2K-H的行星类减速器的工作状况并通过计算求解得到它的功率，再根据双内啮合2K-H行星减速器所给的传动比，利用传动比的公式求出所需参数，同时参照任务书，设计出与初步设计尺寸要求相匹配的主要轴、齿轮等等，同时也要经过计算选择匹配的标准型零件。初步设计好后要对比较重要的零部件比如（输入、输出、偏心）等轴、以及深沟球轴承进行验算校核。关键词：2K-H ；深沟球轴承； 双内啮合 ；三维模型AbstractThe subject of this design is the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder.The article mainly describes and analyses the general structure of the retarder.Its major components are two nuclear wheels and an eccentric shaft. There are many kinds of classification.If it is to be classificated from the perspective of mesh mode, it can be considered as NN type dual-internal meshing gear pair.We can understand the working conditions of 2K-H planetary retarder by means of two internal gears in the box body meshing with each other,and get its power by calculating. According to the transmission ratio of the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder,we can obtain required parameters by the formula of the transmission ratio,and refer to the task book to design suitable shaft,gear,block,box,etc, and also select standard parts for matching by calculation.We should check the more important parts,such as input, output, eccentric shaft, deep groove ball bearing,etc.I use three-dimensional graphics software to draw the three-dimensional figure of the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder and to carry out motion animation simulation in this design.Keywords 2K-H deep groove ball bearing double internal meshing Three-dimensional modelII目 录摘要IAbstractII1绪论3 1.1课题研究的目的和意义3 1.2国内外研究状况及分析3 1.3主要型式特性与技术条件要求6 1.4技术路线与主要内容6 1.5传动形式和结构形7 1.5.1结构形式7 1.5.2传动形式72基本参数的确定9 2.1确定齿数9 2.2确定变位系数10 2.3计算传递效率123齿轮设计14 3.1齿轮传动的特点14 3.2选材以及选择原则14 3.2.1精度等级的选择15 3.3 齿轮失效类型15 3.4减速器的润滑及密封15 3.5齿轮强度验证15 3.6设计前置减速级齿轮164轴的设计19 4.1轴的材料20 4.2轴的设计步骤21 4.3设计输入齿轮轴22 4.4设计偏心轴23 4.5 设计输出轴的245平衡块的设计26 5.1 偏心轴与平衡块的分析情况27 5.2 偏心轴与平衡块的质径积计算296轴的校核31 6.1受力情况分析31 6.2输入轴的校核31I 6.3偏心轴校核33 6.4输出轴校核347轴承的校核368键的校核409三维建模42结论45致谢46参考文献471绪论1.1课题研究的目的和意义众所周知，行星传动齿轮系的基本构成零件有三个，即两轮一架。本次设计的2K-H型双内啮合研究就的是齿数差比较少这方面的行星类传动，这里就没有所谓的行星轮，也没有太阳轮，而是用两个中心轮来代替。题目中的K就是所谓的中心轮，而本次的偏心轴起到的就是行星架的作用。而且这些就是它的基本构成零件，根据双内啮合齿轮啮合的命名方式，将其命名为双内啮合齿轮副NN型，模数（模数m基本是一个定值）和齿数（齿数z是不相同的）的齿轮副（两对）所组成的，在此两个连在一起的齿轮和行星轮基本起的作用差不多，连接到输出这根轴的是其中的一个齿轮，这样才能使前面各种零件的输出运动得到回应1。现在的工作与生活中，基本好多机械方面的一些器械都运用减速器，涉及比较广泛，然而双内啮合这一块还是不太常见，此类行星齿轮减速器在应用上的先进性也还是比较有未来的发展前景的，和我们在市场上所看见的减速器或者说一般般的齿轮系减速器还是有差别的，它的质量是相对比较小的，而且它的体积不大，它的优点就是质积不大，但是传动比是比较大的，而且它承受的能力与其他的比较起来是很大的，传递动力很高等特点。当它和一般的齿轮在一些条件上有交集的时候，行星却在交集外有一般齿轮没有的优点。对技术要求越来越严格，一般的齿轮肯定是满足不了的，而行星却在一定意义上推动发展，起桥梁作用，同时也推动了科技向前大幅度迈步的前进。1.2 国内外研究状况及分析在如今这样的和平世界氛围里，国家的性质难免存在着些许差异，同样也允许多样不同性。资经比较雄厚的国家（资本）、相对还不错的（社会）、还有比较穷的的，但是并不全是这样，而且也只是对经济这一块来说。就如今工业化这个角度来谈，有许多工业化比较成熟发达的国家，有些是大家可能都听说过的，比方说：Unite、England、德国、以及日本等，如果我们肯花时间的话就能发现这些国家有一些共性，就是这些国家都十分重视行星类齿轮的发展以及其在现代化社会当中的应用程度，潜心研究并且肯花时间与精力在一件事情上，毫无疑问，在这一研究上这些国家一直处于靠前的位置并保持这状态。这些国家在原有的基础上，进行再加工、再创造，才达到今天的成绩，我们是有目共睹的。现在这个社会从一定层面上可以说是现代机械化的社会，以前全靠双手来完成一些大事的年代已经过去了，我们已经跨入了一个新的时代，能够利用人脑来解决一些现代化的东西，而且现在人们的生活压力比较大，有了不用人体的劳累，不仅仅节省了时间、而且不在疲劳，一定程度上避免了些许矛盾。在工作与生活这个层面上，生活与工作要求都呈现多样化、复杂性。所以应用中难免会使用到齿轮，但是一件机械中，仅仅使用一对或者一个齿轮传动是不可能满足现有条件的，也就是不够的，比方说遇到大型工程、大型设备作业时，普通的减速器肯定是解决不了问题的，这就需要更加复杂的大型机械设备来解决，所以对减速器就提出来相当高的要求，逐级递推，齿轮也就不仅仅是我们简单的就可以解决得了的，所以这就需要使用更多的齿轮来完成其传动这一任务。也就是我们课本中所涉及的齿轮系。但是齿轮存在着很多种形式，按不同的分类方法，所叫的名称也就会不同，如果齿轮系在转动的时候，它的那条轴线的位置距离总是与齿轮的机架保持着一定系数来分的话，就可以把它叫成定轴（轴是定的）齿轮系，何为定轴呢，其实就是他的轴线是固定在那的。另一种是行星类齿轮系，也就是本次设计所要重点考究的。由前面的课题知道，行星减速器，所以多多少少就要设计有关齿轮系中的行星齿轮系这一块。行星齿轮是一个老生常谈的话题，它历史悠久，发展历史年限已经很久远。在西方的许多国家其已经被广泛的研究并应用到实际生活中，而且效果反馈很明显。然而，我国对于这一技术不能说迟，但相对其他国家确实落后的不是一点点，这可能和我国长久以来相对保守的态度有一点点联系，当然现在我国是一个相对开放型的国家，广于吸收一些精华的先进知识，取他们精华的部分，来发展填补我国相对落后的工业技术。但是我国却不会止步于现有状态，这就是为什么从1960年这个分水岭往这以来，我们国家也发现随着社会的发展，机械这一块需要投入更多的精力重视起来，对于工业化越来越明显，齿轮是不可或缺的，需要加以重视，我国一开始是中国制造，就是不断的吸收别的国家的先进技术与理念，并加入自己的想法与技术，深入剖析研究。改革开放于我国不管是经济还是政治方面的一个突破口，改革开放以来，我国不再是把自己固封在一个小框框里，对于其他国家的一些我国没有的先进技术，我国能够肯花时间、金钱来引进这些，齿轮传动也是其中的一部分引进的先进理念，其中行星类齿轮传动也就随之有了进一步的发展。我国在引进的先进技术上花大量时间研究并吸收其精华，而且还在原有技术的基础上加以创造与开发。科技是发展很快的，已经完全不是那个靠双手就能解决的一些问题，这就需要能够跟上时代的步伐，靠一些双手不能解决的先进问题，这时候机械啊、工程啊、餐饮啊、园林等等，所以行星减速器应用也就不会局限了，煤矿上不在仅仅用双手挖煤，拖拉机、汽车等都用到减速器，工地上的起重机、塔吊等都是这个意思。总的来说就是工地、挖掘、建筑、机械、运输等都用得到。随着现代化科技的发展，在日常生活中，减速器应用已经落实到各方面，不仅产量与效率都相当不错，其他方面也是相对当突出。但是它也存在着一些潜在问题，其更新换代犹如流水，就像现在的手机发展，一段时间，总会有新的产品出来，减速器也是这样。而且现在的减速器在运行环境这一块也是相当恶劣，比方说：磨损、漏渗等各种故障，为此，我罗列了以下几种状况：常见问题首先要说的就是磨损这一块，这里的问题主要集中在减速器的轴承室这一块，该轴承室是磨损的高发区。而且他影响到的一些面比方说轴承的箱壳体、位于箱体中的内孔轴承室还有常见的变速箱的磨损。由于行星减速器主要是靠轴与齿轮、轴承之间的相互作用来运转，所以轴的直径上的磨损，而且主要集中在减速器齿轮轴的轴的直径这一块，在此需要着重说一下，轴与齿轮能够固定，其实键槽发挥了挺大的作用，当然轴的头部也是磨损的多发地带。传动轴轴承的部位磨损。存在着减速器的结合面的渗漏。解决措施在磨损这一问题上，一般普遍的解决方式一定是补漏焊或者在刷镀后机上进行再一次修复，但是这两个方法都有各自的不足与缺陷：就拿补漏焊来说，其产生的热应力是不可能全部消除的，这对材质难免就会造成伤害，所以就会导致零部件部分弯曲或者有的直接断裂；可是电刷镀的话，由于其会受涂层厚度方面的影响，涂层就会很容易脱皮，从另一个层面来说这两个方法都是拿金属来修复金属，硬对硬本来就是很难完成配合的，在其他力的相互作用下，磨损一定是会存在的。然而有些磨损是当前公司自身无法亲自完成的，必须要联系其他的维修、设备公司，也就是其他公司的力量来帮忙解决。我国对于这一问题方法相对落后，西方的一些国家对于这一类型问题，其解决方法值得我们探究并学习，他们大都使用高分子复合材料这一方法。这个方法好就好在粘着力上，其综合性能方面还是不错的，抗压、抗弯强度都非常不错。而且这个方法还很方便，不需要把东西拆卸下来，同时没有补漏焊所产生的热应力带来的影响，无需限制修复厚度，金属材料本来在退让性方面就匮乏，所以在冲击震动性上可以方便吸收，为再次出现磨损，减少一定的不必要性，这样就会让使用寿命得到大大的延长，避免了由于机器坏掉，导致机器停机，不能够正常运行，造成来自各方的经济与时间上的压力与损失，这样就减少了利益上产生的纠纷。下面来说第二个问题，也就是渗漏。对于渗漏，可能大家普遍认为并且认同的方法是把机器拆卸下来并且还要打开减速器，看看是不是由于密封垫片的问题又或者是其他问题，然后再考虑是否要更换密封垫片或者用密封胶，如果真这样做，毫无疑问是影响工作的，不仅在时间上浪费，人力、财力上也会有所影响，谁又能知道下次再出现渗漏的时间地点呢。但是在高分子材料使用后就可以尽量避免这一问题的话，可以当场就解决掉渗漏问题。而且高分子材料有很高的粘着力、可以抵抗油性以及很好的拉伸度，对待振动时也有一定的抵抗作用，可以减少不必要的损失，实现有用的价值。根据查询相关资料可知，大家普遍赞同而且认可的发展的方向为：标准一定要高、品种一定要多 在这样一个工业化的社会大背景下，撇开其他的齿轮，仅仅渐开线行星类齿轮这一块就起码有50多种，而且在这样的情况上，还在原有基础上，聪明的中国人就已经研究出好多或许你没见过的差速器和减速器以及变速器等等。齿面一定要硬、精度要高 对于行星传动这一系列中的齿轮，渗碳与淡化是其常用的热处理方法。其精度要求也相对较高，一般起码要在6级以上。转速相对高、功率要大 该机构应用广泛，尤其在高速传动中，而且其功率也很大。规格大、转矩也要大 对于速度中低、载物重大、转动的扭（弯）矩大的行星传动其在发展上也有了定向的突破。1.3主要型式特性与技术条件要求减速器，从一定的层面上说，是封闭在刚性壳体中的一个部件。而且其作用基本是作为减速装置在减速方面的应用，应用范围基本在动力机械与工作机械两者之间。当然不能全说他是减速的，在特定的环境下，它也是可以作为增速装置的，这个时候就不能叫做减速器，而是叫它增速器。减速器的在特性上紧紧凑凑的结构、在效率这一块也是很高的、能很准确可靠的传递一些运动能、只需要简简单单维护就可以了、而且比较好的一点就是可以成批成批的生产，所以在现代化的应用中特别广，很受欢迎。行星类减速器在技术上的条件与要求，减速器的技术条件，简单点说就体现在2个方面，即在箱体这方面的体现和在装配这方面的体现。而且他还有两个方面的要求，第一个是润滑性能一定要好，第二个要求是能够试试运转情况，即在试的过程中能运转。现在来讨论两个条件，先从箱体这一块来说；铸件在箱体的选择中运用较多，当然也可以选择焊件，不管是焊接件还是铸造件都要及时进行处理，而且越快越好。对于边角上的错位问题，一般不能大于4、5、6mm。中心那根线和与它有关系的一些面，对于不重合度这个问题上是不能大于0.3mm的。接下来再来谈谈装配。要求有适合要求的游隙（轴向），其他不需要加工的一些底面，在底下可以涂漆，至于油漆的颜色可以尝试红色的耐油漆，其他没有加工基础的零件涂浅灰色即可。紧接着我们来探讨两个要求。先说润滑这一块的要求：首先在润滑油的选择上要得当。要注明其黏着度与牌号。润滑油也是有有效期的，必须在一定的阶段内，进行更换，初次使用，尽量一到两个星期进行更换，过了这个阶段，更换就不用这么频繁，只需要好几个月再更换一次就行了，大概在3到6个月这样。最后再来谈谈最后一个要求，试运转，首先得说他的正反向要求，没有载任何东西时，在额定的转速下把它定为正方向，而反向运行转动的情况下，是不能小于1小时的。刚说的是空载，现在来说承载，转速一定的情况下或者载荷下用承载，而且它基本方向就有两种，单方向或者双方向。温度也是有要求的，油池里的温升是不能超过35摄氏度的，轴承的温升是不能超过40摄氏度的。1.4技术路线与主要内容对于本次设计，需要用到的知识点一定会比较多，所以必须要熟练掌握齿轮的配合方式以及对于参数的各种计算与验算，因为此设计不仅仅只有论文和设计，设计者还必须也会使用AutoCAD,Solidworks等二维、三维等软件，只有这样才能精确的设计出机械的零件图和装配图以及利用要求画出三维实体，有一个直观的认知。最后整理资料，完成毕业论文。主要困难有：完成本次设计，对学生的要求是比较高的，必须让学生对专业知识还有工艺知识、装配知识、设计、绘图等知识会灵活运用，计算时一定要认真仔细，减速器各种参数的确定，结构这一块的设计。解决办法：解决的方法是各种各样的，当然在自己解决大部分的设计时，难免会遇到一些问题，这就需要能够及时同老师沟通和同学探讨与研究，虚心请教，对于一些书本没有的知识点，还得通过上网来及时搜索查询，只有这样才能及时解决本次课题设计中遇到的问题。1.5传动形式和结构形式1.5.1结构形式对于本次毕业设计，基本采用的是少齿差型减速器的结构形式,其基本有两种常见类型,第一种类型我们叫它ZXV（联系本课题即KHV），该类型的减速型装置有一个特点就是线是渐开的，齿数差是很少的,而且他是仅仅只有一对内啮合齿轮副的,也称为N型减速齿轮;另外的一种类型我们叫它2ZX（一样的说法叫2KH），他是两个齿轮都是在箱体内啮合的，这种机构（正）的轴线是渐开的齿数差很少的一种类型的装置（行星减速）,其内里啮合的齿轮副是有两对的, 就是我们往日里所说的减速装置NN。1.5.2传动形式图1-1双内啮合2K-H型传动 图1-2双内啮合2K-H型传动图1-1由H端输入，通过相互啮合，内齿圈3端输出；图1-2也是由H端输入，经过啮合，外齿轮输出。对于传动比的分配问题，应该合理有效，如果分配不好，这不但对其条件有影响，而且也会对其后续工作产生影响。所以传动比分配是有一定原则的，比方说：尽可能的让其承载能力相等，为了让润滑简单方便、其齿轮在油中的深度要差不多，减速器要尽可能的使尺寸小而精确。由于i一开始给的是496，经过把图1-1与图2-1两者通过全方位考究，显然在i的选择上图1-1是更大的，这次主要就是为了深析齿轮传动（双内啮合）。2确定相关参数2.1确定齿数何为传动比，首先设WA是首齿轮的角速度，Wk是末齿轮的角速度，i就是首齿轮除以末齿轮，也就是所谓的传动比。 传动比 ： 式(2.1)已知iH4， 式(2.2) 式(2.3) 式中：齿数差； 错齿数； 由于i一开始给的是496，通过搜索查阅张展的参考书，iH4=z1z4/(z1z4-z2z3)得iH4=124,加一个减速装置，其是一级前置减速装置，传动比4，他的功能原理图可以参见下图2-1，一开始是靠输入轴与齿轮的啮合对其进行减速来，为后面的减速作铺垫，然后再通过内齿轮与两个连起来的齿轮的啮合来进行减速，最终利用公式即可把传动比求出来，最终让减速器转起来。其大概原理就是电动机转动，带动输入齿轮轴43转动，齿轮轴上的齿轮与偏心轴上的齿轮35啮合，带动偏心轴旋转，偏心轴旋转带动双联齿轮32在内齿轮33和输出轴端部内齿轮里面进行旋转，这样输出轴20也就会跟着旋转起来，这样就会形成一个完整的传动。图2-1减速器原理图表2-1齿轮的配齿表Z1Z2Z3Z4ix4错齿数齿数差404130311241012.2确定变位系数如果要想确定本次设计的变位系数，那么就要先熟知变位齿轮，那么究竟何为变位齿轮呢？通过查询书籍资料可知变位齿轮即齿坯与刀具改变的相对位置的齿轮。Xm也就是刀具的移动距离。而x就是所谓的变位系数。X0为正变位；X0为负变位；X=0即为标准齿轮。 如果要使用变位系数需要具备以下三个要求： 啮合角： 式(2.4) 大于1（重合度的大小不受模数影响，与齿数是存在着一定的关系的） 式(2.5) （齿轮轮廓的重叠干涉验算值） 式(2.6)经过搜索查阅张展那本设计手册，可以对比数据来确定齿轮的需要用到的参数：常规情况下齿顶高取的是1，但是这里取0.7（ha*）就可以了，我国正常情况下压力角是基本不会变的，20即可，但是其他国家有15度和14.5度的。模数是4（m）,中心距（标准） a=1/2(d2+d1)或者a=1/2(d1-d2)即 啮合角。表2-2各齿轮变位系数齿轮的序号变位系数X齿顶圆的直径da齿根圆的直径df1-0.1286164.5712151.371220.3323161.0584174.25843-0.13124.56111.3640.3309121.0472134.24721齿轮和2齿轮之间的中心距离的变动情况： 变位系数：齿轮1的中心距离和齿轮2的中心距离数值： 中心距： 3齿轮和4齿轮之间的中心距离的变动情况： 变位系数：3齿轮和4齿轮之间的中心距离数值： 中心距： mm 因为与都是3，而本次求的偏心距离也是32.3计算传递效率传递效率： 式(2.6) 式中：行星机构啮合效率 式(2.7) 式中：两个齿轮相互啮合的效率 即 式(2.8) 式中：齿轮的轮廓摩擦力与压力的比值，表2-3a1的数值齿轮序号齿数Z齿顶圆直径da140164.5712为-5.082377295241161.0584为6.132619771330124.56为-3.696539606431121.0472为4.746862515表2-4E1、E2的数值项目范围或者0且110齿廓摩擦因素内齿轮为插齿，外齿轮为磨齿或者剃齿大约在0.070.08之间内齿轮为插齿，外齿轮为滚齿或插齿大约在0.090.10之间 根据上表2-4数据信息，把公式代入得： 式(2.9) 同样的道理，另外一对齿轮的计算过程如下： 式(2.10) 综合式(2.9与10)把其代入式（2.7），则此啮合机构的效率为 式中： 转臂轴承效率 式(2.11) 式中： 摩擦力与压力的比值， 滚动轴承内圆的直径， 代入公式，则 传递过程中的效率： 因为这里求出来的传递效率是0.551，而我们之前求得的输入轴和齿轮35啮合的效率已经求出来了，所以只需要把0.551和之前的乘起来就是本次主题要求的传递效率，也就为：3齿轮设计3.1齿轮传动的特点齿轮传动就是传递动力，其传动的是两根轴之间的一个桥梁。与其他一些机械类型的传动比起来，比方说皮带型传动、液压等，其具备很大的功率，传动比比起其他也是相对比较准确的，而且他的使用长短相比其他也是很长的，既安全又可靠等特点。所以经过对比，齿轮已经渗透到各行业，尤其机械行业，或许更大的行业都占了很重要的一席位置，罗列下其优点如下面所述：传动比在一定条件下是不变的（瞬时），工作运行起来，不会出现大偏差，较平稳。大多数情况下，其采用的是非圆柱，传动比（瞬时的）可以根据其变化的规律来随机变化i(传动比)的范围活动空间是相对来说比较大的，尤其是本次设计的行星类型的齿轮，其单级的传动比可以在100到200之间。很广泛的速度，当然此处的速度不仅仅是转速，而且还涉及圆周上的速度。功率相当大、承受的载重力高，在速度比较高的情况下，其功率可以达到50000kw有的特殊情况下甚至更大，当然在速度比较小，也就是低速时，他的输出转动扭（弯）矩有时候可能达到1400000Nm左右。相对比较高的传动效率，当然这个有时候还得看它的精密程度。因为齿轮副的精密程度相对较高，随之效率也有所提高。范围在0.99左右。构造好，相对来说紧凑，本次设计是齿数差很少，所以在体积这一块，可以相对在小一些，而且比较容易做好保护措施。没有什么是完美的，完美的同时总是伴随着一定的瑕疵，所以此齿轮也不全是优点，有时候我们需要看到不足，所以齿轮传动的缺点也是很透明的。如：在传动期间由于制作存在一定的误差，所以难免会出现振动、而且冲击缓冲性很大，这就难免会有噪声的产生，既然有噪声这就难免会有动载荷的出现。在载重过大的过程中，是起不到保护的作用的。对于一些精密度相对较高，或者有特殊要求的，就要使用一些精密度精确一些的机床，普通的一些仪器一般是测绘不出来的，而且成本也会大大的提高，所以有的时候就得考虑是否得当。3.2选材以及选择原则对于齿轮在选材这一问题上，首先得考虑他的性能是否满足要求，所以一定要有很硬的齿面，很坚韧的齿芯。当然选材可不能只考虑他的性能，热处理和机械加工性能也是应该考虑的重要因素，当然还得考虑成本也就是经济性等等。选择原则：选择的材料必须要能够包含于工作范畴。性能原则，也就是尺寸的形状、大小，成形的方法、热处理方式、制造的工艺要求。如果含铁和碳比较多的钢需对其进行热处理，正火是比较好的选择。也有一些对精密度、材质要求特别高，比方说飞机等，齿轮的尺寸不能大，尽量选择大而精，就拿飞机来说由于长时间飞行受各种环境等因素的影响，如果材料表面做得不够好，这样的话就需要选择表面硬化过的合金钢。3.2.1精度等级的选择 在渐开线齿轮当然包括圆柱与圆锥齿轮在精密度上的标准中，一般情况下，精度等级规定其有一级、二级、三级、四级、五级到十二级，一级精度最高，依次类推，12级就是最低的，由于其在运动上可能会脱离原来的路线、传动上可能会导致振动、载重负荷的均匀分布上是否满足要求且存在差异，因此就把每一个精密程度等级分成第1、2、3这三个公差组3.3 齿轮的失效类型轮齿在相互啮合的使用过程中，由于长时间受摩擦和撞击，难免会损坏或者失效不可用。但是齿轮是有好几种比较常见的失效的形式的，第一种就是当所受的力比较大，导致齿轮的齿折断，即轮齿折断；第二种齿面被点蚀；第三种齿面长时间受摩擦力的影响，轮齿被磨损了，即齿面磨损；第四种，就是就是载重速度比较低，很慢在表面形成油膜，就会胶合起来，即齿面胶合。3.4减速器的润滑及密封为了尽量避免金属之间的直接接触，可以用油进行润滑，因为润滑不但可以使摩擦力和磨损变小，而且还能够让齿轮等在作业的同时，把温度降下来，而且润滑可以防止生锈、让噪声降下来，这样就不会影响减速器的正常工作状况，让减速器的寿命大大提高。对于齿轮，由于齿与齿之间需要相互啮合，所以需要把齿轮在油池中进行润滑，在选择何种润滑方式时，一般是根据齿轮的圆周速度来确定的。对于轴承，润滑的方式主要有用油润滑和脂润滑。而油润滑可以大致分为三种，第一种，对于速度比较慢、载重轻的轴承，尽量使用间歇性供油；第二种，对于速度适中，尽量使用连续供油；第三种，对于转动的构件，尽量使用飞溅式润滑，因为本次是轴与齿轮间的相互作用，所以使用这种方式润滑。对于减速器的密封，对于有些剖面，孔等位置可以涂上密封类型的胶。3.5齿轮强度验证少齿差内齿轮渐开线齿受力后， 实际能够测量到的接触齿差不多为3 到9,在一个齿上的载重负荷是不能超过他的总量的百分之四十到百分之五十这个区间的。在齿顶圆齿顶上所承担的载重负载却只有百分之二十五到百分之三十。载荷除以Kr即是齿轮的强度，通过搜索查询书籍并且验算校核齿弯曲强度，弯曲刚度是不需要的。因为本次主要是双内啮合，就是内齿轮、轴等之间的关系，所以内齿轮是无需校核的，校核外齿轮就可以了。 式(3.1)式中：外齿轮传动引起的转动扭矩， 轮齿的形状系数，查阅文献6得 有用系数， 运动载荷， 轮齿的宽度， 弯曲所允许的最大应力 式(3.2)式中：尺寸系数； 寿命系数； 弯曲所能承受的最大应力； 因为本次选择的是直齿圆柱齿轮，用的是40Cr这个材料。搜索查阅张展设计书籍选取则 因此3.83是小于4的，所以我们刚开始选择的4是可以承受的。3.6设计前置减速级齿轮因为输入轴和齿轮的啮合就是属于减速级齿轮（前置）时，这样的情况下常用直齿圆柱齿轮,八级精度其实就可以了。在选材上，这两个齿轮都用40Cr，可以先对其进行淬火然后再进行高温回火，洛氏硬度在四十八到五十五这个区间。小齿轮的齿数为二十四（Z5） ,大齿轮的齿数是96（Z6），传动比为4。 根据搜索查阅参考文献3可以得知 式(3.3) 式中：载重负荷系数， 小齿轮的转动扭矩， 轮齿的宽度，让 两齿轮在传动时，齿数的比值， 弹性影响系数，查询文献3 得 允许接触所能承受的应力 KHN1、KHN2 由于疲劳接触所能承受的使用年限，查询书籍得，KHN1=0.91，KHN2=0.92 应力比： 式中：齿轮的转动速度； 齿轮每次转动一圈，齿面所啮合的次数； 齿轮所能使用的年限，一般两班制，一班的工作时间是8个小时，时间年限是10年； 所能接触的工件在使用中的疲劳极限， 搜索相关书籍： 式(3.4) 式中：K载重负荷系数， 通过搜索相关书籍，得 搜索相关书籍， 根据设计手册，设计齿根圆的弯曲强度： 式中：K载荷系数，； 查书籍得： 查书籍得： 计算两个齿轮的： 通过利用以上的公式，把用到的数据代入上式，则小齿轮为0.0106，而大齿轮是0.0099，由于0.0106大于0.0099，即小齿轮大于大齿轮，所以只需用小齿轮的数据来应用，综合衡量m=2。中心线间的距离： 分度圆直径： 齿轮的工作宽度 表3-1输入轴与齿轮组成的减速装置数据表名称代号单位56中心距120传动比4模数m2压力角20齿数2496分度圆直径48192齿顶圆直径52196齿根圆直径43187齿宽48504轴的设计轴是组成机器的重要部分之一，从一定层面上说其是传递了动力与支承一些回转零件，所以很多都存在着弯矩和转矩的支承作用。碳素类型钢与合金类型钢是轴相当重要材料，碳素结构类型钢在价格上比合金钢要便宜的多，而且应用范围广，对应力集中地，其相对敏感，系数较小， 45#广泛且认可度较高，一般调质或者正火是其首选。轴的分类有很多种，按照分类方式的不同，分类的结果往往也是存在差别的，如果按其载重负荷的承载能力，轴有中心轴、传递动动轴、还有转动轴。对于这三个轴的定义，心轴的定义就是只承担一个弯矩这个作用力，通常火车的车轮的轴就是这样的。传递动力轴只承担扭矩，汽车上的传递动力轴就是这样。最后一个就是转动轴，说白了就是心轴和传动轴的结合体。转轴兼具两者，即既有弯矩的作用也承担扭矩的。本次设计的减速器的轴基本是这个样子。当然如果参考轴线形状来讨论，又可以分为曲线轴与直线轴。与其他一些零件比起来，轴已经是很简单的了，尤其是阶梯类轴所分的级数还是尽量少一些。同一根轴，不同的轴段要求是不一样的，有的精度需磨削，有的需要对其进行热处理，有的需要倒角。而且也要注意配合方式，遇到问题要能拆下来装起来，不影响工作流程才行。4.1轴的材料一根轴或许能承受来自各方的力，但是弯矩与扭矩却是其主要的承载能力。从机械设计那本书上，我们得知轴失效的形式也是五花八门的，比较常见的有因用的多疲劳而断裂，所以轴的选材因引起重视，应考虑到多方因素，所以应该具备一定的强度、特殊定向的韧性和足够的耐磨性能。所以综合了下，轴在选材方面可以从下面这些材料中考虑度量： 碳素钢因为碳素钢的特征比较明显，在机械的性能上也不错，前提该碳素钢是优质的。从材料成型那本书中我们知道，碳素钢的对应力比较不容易集中，而且他的敏感性能相对来说比较低，价格适宜，相对其他材料其具备很强的经济性，应用性很广泛，在日常生活或者工作中，买的人还是特别多的。一般来说，平常的轴基本还是采用45号碳素钢钢，不过他必须要经过调质处理或者正火处理；需要重点说一下的是，如果某一轴端比较特殊，比方说可能有键连接等需要耐磨性的，必须首先要对这一轴段进行表面上的淬火以及低温回火。当然如果是其他的也就是很平常的，亦或者承受的力不大，也就是轻载的轴段，其实只需要用一般化的碳素钢就可以了，比方说Q235或者Q275这几种类型的等等。 合金钢合金钢由于所加的元素所引起的作用，改良并且提升钢的各种性能，让钢能够更耐用，在原有的性能上能够多出一些特殊性能，而且这些性能是其他的一些钢所没有的这些性能，其实也可以说就是杂糅了一些化学元素，而恰巧这些元素的加入可以改善在原有钢在某些方面的特殊性能，让钢的功能更加强大，有的时候我们可以说他是一种奇特的钢种，合金钢的分类有两种，如果按照合金中掺杂的元素这类方法来分，合金钢可以分为硼钢、锰钢、硅锰钢等等。对于合金钢的好处，其实后加的元素从钢的相变图就知道，其改变了它的相变，而且他的组织以及性能被影响主要是铁还有的是碳的作用。总的来说，淬火性能好，在通过热处理后受变形的影响不大，而且他的价格相对其他还是比较贵的，这可能是由于比较稀缺的因素。其应用的范围基本是重量相对较轻的，轴的颈方面也必须要耐磨。其基本用在汽轮的发电机的轴， 铸铁（球墨）铸铁（球墨）呈现的是球状形状，基体是F或者F加上珠光体或者就仅仅是珠光体这三种，为何选择球墨铸铁主要是他的强度相对灰铸铁比较高，而且塑性也很好，韧性也大，吸收振动性能以及特别耐磨方面都相对比较突出，但是它一一对应的力（对应）的集中糅合的敏感性也就低了，价格很便宜，主要用在负荷制造上比较大，外形受力也相对复杂的轴。如：内燃机中的曲轴、在齿轮上的应用、其他机械中的凸轮轴、还有蜗杆。4.2轴的设计步骤类比法与计算法（设计）是轴在设计这一块的一般化步骤。1.类比法类比法是通过对轴的条件来考核，选择和他差不多的轴来来比并进行结构上的设计，最后画出零件图，而且有一点比较好，就是这个方法不需要强度计算。既然是类比就是要设计者能用现有的书籍和所学习的知识经验来设计轴，这样设计还是比较稳当的，而且又可以省时间，进度高，这种方法用的还是比较多的，但其缺点也很明显就是为了省事盲目选用。2.设算法此方法设计轴的一般过程顺序如下：（1）由于轴的功能运用广泛，所以要通过其工作性能以此来选择材料，工艺性好、又有一定的经济性，最终很好确定许用应力。（2）一开始要大概计算出每一段轴的直径，根据相关公式，可如果最细的部分没问题的话，其他就没什么问题，即求出轴最细这一段的轴的直径。（3）设计轴的内部构造 ，同时要初步画出轴的结构上的草图 主要内容与要求如下所示：通过条件和要求来定位零件的大概位置以及其用什么样的固定方式；计算出每一个轴段的直径；计算并定好每一个轴段的长度；通过查询资料和设计书籍，通过计算来确定各个轴段的结构以及细节，比方说键槽、倒角等相关尺寸。（4）把弯矩以及扭矩进行合成，以此来对轴进行强度上的校核。一开始就要选择多一点的比较危险的需要截的面，并且还要对这几个不安全的截面进行验证与校核（强度）。如果校核的结果不符合要求的话，就要重新设计并对结构重新设计。（5）重新设计好轴段的结构后，要再校核。 只有不停地对所设计的轴进行校核验算并且不停地改动，直到结果符合要求，满足条件即可。注意点：1）通常在设计轴时是不需要对轴进行刚度还有稳定性方面的校核的，如果需要刚度校核的话，通常出现的都是弯曲方面的刚度校核；2）对于大多数比较正式一点的场合内，高速轴由于速度比较高，所以要对其疲劳强度这方面的校核。4.3设计输入齿轮轴输入轴的功率： 式(4.1)式中： 滚动型轴承的效率， 电动机已经定好的功率； 输入齿轮轴的转动速度：式中：电动机加到最大化的转动速度； 式(4.2)通过信息对比考量决定选取40Cr为轴的材料，A0=110。根据实际情况，本轴的直径尽量不要大于100mm，且这个轴上面有一个做好的键槽，轴的直径需在原有基础上提高到5%到7%。 根据需要，通过四舍五入取整，则轴=20mm设计轴的结构 1 2 3 4 5 图4-1输入齿轮轴输入轴的L与d 1-2段，这一段和其他剩下的有所不同，这头制作的是齿轮，长度和其他的差不多，其直径是齿轮齿顶圆的直径，即取L=48,d=52 2-3段，这一段做成阶梯轴，不和有轴承的主要部位重复，且保证长度不能太长，这样很安全，所以这一段也可以说是过度，即取L=15，d=34。 3-4段，这一段承受的作用比较大，也是需要重视的一个段位，这一段用两个轴承来完成一些作业，通过大致估算，L=113，d=25 4-5段，这一段通电动机，因为可以和联轴器配合，而且是键联接，所以取为L=50，d=20.4.4设计偏心轴 偏心轴上的功率计算： 式中：深沟球轴承的有用效率， 深沟球轴承的有用效率， 两个齿轮间相互的啮合效率， 转动压臂轴承的效率， 电动机已经定好的功率； 代入公式，则偏心轴的转速： 式中：电动机装满载荷是转动的速度； 齿轮两接触构件角速度的比值，偏心轴的转动扭矩， 通过计算可得，偏心轴即使最宽的轴的直径都是没超过100毫米的，在与齿轮、内齿轮、与输出轴那段各设计了一个键槽，所以为了安全保障，这几个轴的直径尽可能增大百分之十到百分之十五。由于偏心轴结构是有限制因素的，所以四舍五入取整数，即靠近输入轴端的轴的直径取为25mm即可。此次轴承在25那一段放了两个轴承，就是6305，6代表它是深沟球轴承，3是中系列，0是无含义的，不起作用，而5是内径的系数，所以内径为内径系数乘以5，即为25，外径为62，厚度17。在偏心轴主要用到那部分，就是存在中心距的那部分，由于这部分直径相对较大，所以选用的是6010，内径为10乘以5等于50mm， 外径用80mm就可以满足需求， 厚度或者说宽度是16mm。 1 2 3 4 5 6 7 图4-2偏心轴1-2段,这一段需安装轴承以及平衡块，选择深沟球轴承其内径为40mm，取其轴径是40mm，长度50mm。2-3段，这一段是偏心轴的偏心段，选择两个轴承内径为50mm，轴承名称型号是6010，内径为内径系数乘以5就是10乘以5等于50，上面已经把外径和宽度出来了。最终选定轴的直径d用50mm就可以了，L用72mm在80这个允许的范围内，符合。3-4段，这一段因为在偏心轴段的两侧，所以也是很重要的部位，因为偏心轴的中心不是很常规的，为了能正常作业且安全，需要用一些东西来平衡可能出现的一些问题状况，这个时候就用到了平衡块，所以在考虑直径和长度时也要考虑到平衡块的长度因素，所以取轴的直径d=40mm，长度L=48mm就可以了。4-5段，这一段和齿轮35就是直齿齿轮啮合，所以要留一点小空间，轮毂的长度应该比轴段长度长2mm，因为齿轮的宽度是50mm，也就是轴段的长度应为48mm。取其轴径35mm，长度48mm。5-6段，这一段的左边是轴承，右边正好是阶梯轴也就是齿轮35那边，所以用了套筒，所以取轴的直径用d为30mm就可以了，长度L=60mm也在允许的范围内。6-7段，这一段是一开始确定的偏心轴最细的那一段，因为太细所以也必须用轴承来作业，因为太细所以齿轮的选择也比较小，用6205应该就能满足要求，因为内径系数和6305一样都是5，所以内径也和6305一样是25，轴承在宽度上比6305小2，为15mm，外径小10，为52mm。取轴的直径d为50mm，长度L为72mm就可以了。4.5 设计输出轴从本次课题的设计要求，以及外界的工作情况可以知道在选择电动机的时候，最终决定其输出的功率P输出=1KW，输出轴的转速为n输出=2.5r/min。所以输出轴也可以用这个额定功率。其实最常用的是45号钢，但是有些合金钢的力学性能很高，热处理也很方便，对待一些大功率的传递很实用、而且耐磨性能好。所以可以选择用40Cr这个材料，而A0=110，且P为1KW，输出转速相对比较小，是2.5r/min由于轴的直径为71.5小于小于100mm，因为轴上如果有一两个键槽，一个键槽轴径应该增大3%到5%左右，两个键槽7%到10%左右。因为轴结构是有限制因素的，所以选择最小的轴颈80mm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9图4-3输出轴设计输出轴其中1-2段，这一段是整个输出轴联系其他物件的重要环节，比方说有可能联系联轴器等，所以这一段长度相对其他来说较长，可以取它的轴的直径d=80mm，长度L=100mm。 2-3段，这一段因为要装轴承端盖，所以难免密封不太好，所以尽量加密封毡圈，所以可以取他的轴的直径d=86mm，长度L=70mm。3-4段，这一段由于会受到来自偏心轴的旋转力，而且希望能够安全有效，所以选择相对较大的6218，因为内径系数为18，所以18乘以5得90，所以取它的轴的直径d=90mm，长度L=30mm。4-5段，这一段其实作用并不是特别大，但也不是说没有作用，因为其旁边的一段用了轴承，防止轴承来回动，,也就是轴向定位，所以取他的轴的直径d=100mm长度L=30mm。5-6段，这一段由于很靠近偏心轴，是靠轴承和偏心轴的作用，带动旋转，也就是所说的用的最大的那个轴承6322，,，因为内径系数是22，所以22乘以5等于110，所以选取他的轴的直径d=110mm，长度L=50mm。6-7段，这一段和4-5段作用差不多，都是因为5-6段有轴承，这两段都是固定让它不动的，所以选取它的轴的直径d=142mm，长度L=24mm。7-8段，这一段其实作用也不大，为了最后那个内齿轮外圈的啮合做个铺垫过渡，所以长度方面只要合理就可以了，所以取它的轴的直径d=172mm，长度L=18mm不是特别大，但是在合理的范围内。8-9段，这一段和1-2段是这个输入轴的重要部位段，因为他是内齿轮外圈和那个双联齿轮啮合带动旋转传动，所以取它的这一段轴的直径d=150mm，长度L=33mm。5平衡块的设计由于此设计是齿轮减速器（行星），所以须有行星的架子、(中心)太阳轮等。所以在双内啮合2K-H行星齿轮减速装置中，需要行星架，而偏心轴起到的就是这个作用。在减速器的实际操作运行中，因为偏心轴的速度是比较高的，在运行时由于偏心轴旋转中心部分的重心不是轴的偏心质量（即质心不在其回转中心上），将产生离心力，正式由于有了离心力等预料之外的因素，所以可能导致减速器不能正常运行，或者运行会出现问题，这样减速器就不能按原计划进行作业。由于偏心轴主要就是便捷能够灵活调节轴和轴的中心距，所以习惯的难免会振动、不准确等，所以为了解决这些问题，平衡块是不错的选择，既解决了动平衡，而且对于振动这件事，也一并解决了。平衡块的位置选择该怎样确定，其实根据常识和理论知识可知，只要在靠近偏心轴的两边一边各放一个就可以了，两边放不仅仅平稳而且相对固定，不晃动，因为偏心轴与平衡块是连在一起的，所以如果材料不统一的话，可能很容易同时损坏或者一方把另一方损坏，所以尽量把这两者的材料选择一致了，避免不必要的问题产生。根据密度的公式，我们知道,我们选择的材料是一致的，所以体积和质量是呈现正比的关系的，所以既然体积都平衡了，那么质量不出意外是平衡的，正是这样平衡块的作用才大，由于偏心难免有中心距，就会很容易偏离原来的位置，也就会有偏离原来中心位置的力产生，而且在偏心轴段和靠近输出轴那段都安装了轴承，所以会出现轴承滑动不固定，而平衡块的一个作用就是一定程度上，起到固定的效果。在选料上要尽可能的和偏心轴一致，才能避免损坏，而偏心轴用的是45 #钢,那么其就尽量选择相同的材料。图5-1即为平衡块的设计图案：图5-1平衡块5.1 偏心轴和平衡块的分析情况平衡块以及偏心轴偏心的那部分如下图5-2所示。图5-2平衡块与输入轴偏心部分因为轴回转运动，轴通过键连接与齿轮啮合来完成一个传动流程，所以启动电动机让减速器作业，所以偏心轴在传动过程中真正偏心的地方就是图上的偏心轴阴影的那个地方，所以如何把平衡块装上去、装在什么地方，这就是应该考虑的问题，最常用并且不难的办法就是在与偏心轴的偏心那个范围的质量重心同一条线、方向相反的那部分地方确定置备平衡块的质量重心，通过质量和回转半径的平衡状态以此来达到本次平衡。因为CAD中有计算质量重心和面积的软件部分，所以很容易就能计算出来所需的平衡块截面和质量重心具体的方位，所以就可以求出来偏心那部分的矢量半径的长度。我们可以把原点坐标定在主轴的圆心这个特殊点上，质量重心和这些需要处理的面都通过绘图计算求出，具体详见下图5-3、5-4。 图5-3平衡块质心及面积图5-4偏心部质心及面积按照设计条件，并且理论联系实际，减速器内部结构中的许多重要尺寸，综合对比可以知道，如果选择55mm作为截面（平衡块）的话，是比较适合的。由于上面提到的所用的软件是CAD，通过利用软件里面的计算方式，对此特地把平衡块以及偏心轴的特征性质详细汇总如下表5-1所示。表5-1矢径、面积的数值物件名称矢径/R（mm）面积/S(mm2)平衡块-37.64891825.4966偏心轴20.5015414.3531需要注意的是：位置矢量（矢径）的基要准则主要是主转轴的那根中心线，并且以主转轴中心线为参考基准的话，在这个基准上面的就可以记作正，下面的就是负。根据上述，偏心这一段的长度是72mm，由于平衡块是在偏心这一段的两边都有安装，所以根据之前设计选择，把平衡块占据的长度记作L。按照上文的一些信息，具体详见矢量位置（偏心距的矢径）图5-5。图5-5矢径分布图5.2 偏心轴与平衡块的质径积计算何为质径积，说白了就是偏心质量和回转半径的乘积，用代号表示就是mr。根据计算，其质径积的平衡方程 式(5.1) 式中：平衡块的偏心质量 偏心轴的偏心质量由于前面已经提到了偏心轴和平衡块是连在一起工作的，材料都用的是45#。因为同种材料是一样的的，即： 因为体积一定层面上就是面积与长度的乘积，所以把体积和矢径相互拆开代入，代入式子可得： 式(5.2)把相关数据带入上面的公式得： 求得L为15.4mm，就是平衡块所用到的宽度就是这个结果。这些算的结果或许不一定完全正确，只是一个大概的构思，若果想要得出精准的平衡块，还得需多次计算并反复验证，才能越来越精确。6轴的校核6.1受力情况分析通过搜索查阅机械的设计手册第三卷，对比表格数据，可以查出NN型行星齿轮系的受力情况详见下面的图表公式项目内齿轮4数值（N）分度圆切向力Ft3461613径向力Fr3451106.1法向力65567.2转臂轴承受力65567.2，T2是输出转矩， 图6-1双联齿轮的受力情况 从上图的表格个受力情况可知，双联齿轮的几个力的受力情况为：6.2输入轴的校核把输入轴的合力和分解力用下图表示： 图6-2输入轴的受力情况 式(6.1) 式(6.2) 式(6.3) 因为输入轴的固定方式用简支梁和外伸梁都是不合适的，悬臂梁固用的比较多，所以根据常识，悬臂梁最大弯矩出现的地方基本是在根部，挠度最大处的端部，基本在远离支点最远的位置，所以可求得此最大弯矩 式(6.4) 式(6.5) 由于在上述已经选择了轴的材料是40Cr，通过搜索查询资料2可得，因为11.6小于70，远在安全的范围内。6.3偏心轴校核 画出偏心轴的力分析，见图如下：图6-3偏心轴受力图6-4偏心轴的受力简化综上，竟然这四个力，两两相等，所以最终是抵消的，就是说这四个力最终是没起作用的。所以上文的受力图就可以更一步的简化，就是6-4这样的类型，由于简支梁主要是把所有的载荷放在了两端，它是没有扭矩的。由以上的一些信息，则其受力情况分析可以求得FNH1,FNH4，得图6-4主要是靠B和D这两个点。 把上面那个公式的数据代进来，得 方法是一样的，通过上面的公式就应该可以把y方向上那个力（径向力），得 依据之前的那个支的反力以此就可以画出其弯矩图 式(6.6)扭矩T1： 式(6.7)校核强度（轴）： 式(6.8)偏心轴和平衡块相连，所以也用45#，但是45#在使用时需处理（调质）。通过搜索查询资料可以得到，通过数值比较。远在安全范围之内。6.4输出轴校核把输出轴的合力分解力的情况简图画出来，如下图 道理是一样的，求解为： 把左弯矩和右弯矩合成最大值： 式(6.9)所以扭矩为： 对轴的强度进行校核，危险截面上的计算需要满足如下条件: 式(6.10)由于通过对比，最终输出轴材料选用40Cr，通过搜索查询参考资料可得，通过计算得出的数值比较，也就是。所以输出轴是安全的。7轴承的校核7.1轴承种类的选择通过搜索查阅编委会 主编机械工业出版社出版的机械设计手册可以了解，如果滚动轴承存在着是两端固定，一般宜选用深沟球轴承。所以本次输入轴选择6305。偏心轴选择6205。输出轴选择的是6218与6322这两种类型的深沟球轴承。7.2深沟球轴承内况深沟球轴承大致的组成部分有：内圈、外圈，保持的架子(一组)，球（钢）（一组）。而且深沟球在结构上也是既简单又方便。 这类轴承不仅仅要承担径这个方向上的负荷，而且还要承担轴这个方向上的负荷，这个方向上的负荷在一定的范围内是保持在一个数字（保持在一定量），如果让轴承在径这个方向上的游隙加大（注：何为游隙，就是内圈和外圈的滚动体与滚道之间存在的间隙），这时候深沟球轴承就具备了角接触轴承的某些特定性质。当把深沟球轴承安装在轴上面后，就可以让轴或者外壳的轴向着位移所限制的，把轴承的径向游隙控制在一定的范围内。而且，其还有一个好处，就是当外壳上的孔与轴（或外圈对内圈）存在着一定的倾斜时，（当然是不能够超过816这一范围的，以此来对游隙进行确定）其还是能够正常工作运行的，然而，既然存在倾斜，那么就必然地会降低轴承寿命。深沟球轴承的优点还是相对明显的，如果尺寸精度都相同的话，相比其他类型的轴承，其因摩擦而损失的是最小，而且极限转速还是比较高的。因为转速高的话是不合适选用推力球轴承的，这个时候就可以用深沟球轴承来仅仅承受轴向负荷。如果要是能够对其制造精度提高的话，材质如果不错的话，用好点的材质做成实体保持架，这样还是可以大大的提高其转速的。由于深沟球轴承在结构上还是相对简单的，使用起来也很方便，所以很适合大批量生产、由于优点比较多，所以在实际应用中基本是最受欢迎，市场供应最多的一类轴承，其承受的负荷基本是径向负荷。如果让轴承在径这个方向上游隙变大，那么它和（轴承）角接触球基本就是共通的，同样都是不可以承担过大的轴这个方向上的负荷的。这类轴承的摩擦系数相对比较小，容易震动、而且噪声不大，极限转速相对较高。但是却不耐冲击，不太适合承受比较重的负荷。深沟球轴承通常情况下基本选的保持架都是用钢板冲压成浪形的，当然也有用工程塑料的、铜制实体的。至于密封，可以根据内部情形来选择不同的润滑脂。7.3输入齿轮轴轴承的校核由于本次输入齿轮轴选用的是深沟球轴承，而且其两个内径都为25，所以表明内径系数为5，所以可以选用6305这一类型 ,所以其内径为55=25 mm ，外径为62mm, 轴承的宽度为17mm。基本额定载荷轴承的受力情况，得 计算出当量动载荷 式(7.1)式中：径向动载荷系数， 轴向动载荷系数， 振动时所受载荷的系数，通过搜素查询参考资料得到X为1，Y为0，经过比较由于P1P2,所以只需要求出P1即可： 式(7.2)接下来来验算轴承的寿命问题通过搜素查询参考资料可得： 式(7.3)式中：深沟球轴承的转动速度， 深沟球轴承的基本额定动载荷，； P深沟球轴承的当量动载荷， ； 指数代号， 7.4偏心轴轴承的校核由于偏心轴是不会承受轴向力的，所以最好还是选择深沟球轴承,轴承名称型号是6205，内径为5*5=25 mm ，外径52mm, 轴承的宽度15mm。基本的额定载荷为轴承的受力情况如下计算出其当量的动载荷 通过搜索查询参考资料可以得到： 式(7.4)式中：X径向动载荷系数， Y轴向动载荷系数， 轴的载荷系数， 又因为通过计算数值后比较可知P1P2,所以只需要求出P1即可 式(7.5)