3Z型行星齿轮减速器设计

南昌航空大学科技学院学士学位论文

?1?(3~4.5)取?1=0.030mm=30?m

a?66??3~4.5??0.024~0.036(mm) 10001000转臂x的偏心误差ex约为孔距相对偏差?1的1/2,即 ex?

?1=15?m 2在对所设计的行星齿轮传动进行了其啮合参数和几何尺寸计算，验算其装配条件，且进行了结构设计之后，便可以绘制该行星齿轮传动结构图（或装配图）。

2.2.9齿轮强度验算

由于3Z(II)型行星齿轮齿轮传动具有短期间间断的工作特点，且具有结构紧凑、外轮廓尺寸较小和传动比大的特点。针对其工作特点，只需按其齿根弯曲应力的强度条件公式进行校核计算，即

?F??Fp 首先按以下公式计算齿轮的齿根应力，即 ?F??FoKAKVKF?KF?KFp 其中，齿根应力的基本值?Fo可按以下公式计算，即 ?Fo=

FtYFaYSaY?Y? bm许用齿根应力?Fp可按以下公式计算，即 ?Fp=

?FlimYSTYNTSFlimY?relTYRrelTYX

现将该3Z(II)行星传动按照三个齿轮副a-c、b-c和e-c分别验算如下。 a-c齿轮副

① 名义切向力Ft。

中心轮a的切向力Ft=Ftca可按如下公式计算；已知Ta?140.1N?m,np?3和

??46.047mm。则得 da Tt?②有关系数。 a．使用系数KA 。

2000Ta2000?140.1??2028（N） ?npda3?46.047 17

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使用系数KA按中等冲击查表得KA=1.5 b.动载荷系数KV。

先按下式计算轮a相对于转臂x的速度，即

??na-nx?da ??

19100x其中 nx?所以 ?x?na1500??267.86（m/s） 1?p1?4.646.047?1500?267.86??2.97?3（m/s）

19100已知中心轮a和行星齿轮c的精度为6级，即精度系数C=6；再按下公式计算动载荷系数KV，即

??A KV=??xA?200???—B

式中 B=0.25?C?5?0.667=0.25?6?5?0.667?0.25

A=50+56?1?B??50?56?1?0.25??92 则得

??92 KV=???92?200?3?—0.25?1.06

中心轮a和行星轮c的动载荷系数KV=1.06 c.齿向载荷分布系数KF?

齿向载荷分布系数KF?可按下式计算，即 KF?=1+??b?1??F 查表得 ?F?1 ?d?0.5a?0.5?66?0.73 =

45da查表得?b?1.3，代入上式，则得 KF?=1+（1.3-1）?1=1.3 d.齿间载荷分配系数KFa。 齿间载荷分配系数KFa查表得

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KFa=1.1 e.行星轮间载荷分配系数KFp。 行星轮间载荷分配系数KFp按下式计算 即 KFp=1+1.5?KHp?1? 已取KHp?1.2，则得

KFp=1+1.5?1.2?1?=1.3 f.齿形系数YFa。 齿形系数YFa查得。

YFa1?2.58 YFa2?2.33 g.应力修正系数YSa。 应力修正系数YSa查得

YSa1?1.63 YSa2?1.73 h.重合度系数Y? 。

重合度系数Y?可按下式计算，即 Y?=0.25?i.螺旋角系数Y?。 螺旋角系数Y?查得

Y?=1

因行星轮c不仅与中心论a啮合，且同时与内齿轮b和e相啮合，故取齿宽b=60mm。

③计算齿根弯曲应力?F。 按下式计算齿根弯曲应力?F，即 ?F1=

=

FtYFa1YSa1Y?Y?KAKVKF?KFaKFp bm0.75?ac=0.25+

0.75?0.78 1.42028?2.58?1.63?0.78?1?1.5?1.06?1.3?1.1?1.3?109（N/mm2） 60?32028?2.33?1.73?0.78?1?1.5?1.06?1.3?1.1?1.3?105（N/mm2） ?F2?60?3取弯曲应力?F=110N/mm2

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④计算许用齿根应力?Fp

按以下公式计算许用齿根应力?Fp，即 ?Fp=

?FlimSFlimYSTYNTY?relTYRrelTYX

已知齿根弯曲疲劳极限?Flim=340 N/mm2 由查表得最小安全系数SFlim?1.6。

式中各系数YST、YNT、Y?relT、YRrelT和YX取值如下。 应力系数YST，按所给定的?Flim区域图取?Flim时，取YST=2。 寿命系数YNT由下式计算，即

?3?106 YNT=??NL?????0.02

式中应力循环次数NL由表相应公式计算，且可按照每年工作300天，每天工作16小时，即

NL=60?na-nx?npt?60?1500?267.86??3=1.06?109

?3?106则得 YNT=??1.06?109?????0.02=0.89

齿根圆角敏感系数Y?relT查得Y?relT=1。

先对齿根表面状况系数YRrelT按表中对应公式计算，即 YRrelT=1.674-0.529?RZ?1?

0.1取齿根表面微观不平度RZ=12.5?m，代入上式得 YRrelT=1.674-0.529?12.5?1?=0.98

0.1尺寸系数YX按表中相对应公式计算，即

YX=1.05-0.01mn=1.05-0.01?3=1.02 代入下公式可得许用齿根应力为

340?2?0.89?1?0.98?1.02=378（N/mm2） ?Fp?1.6因齿根应力?F=110 N/mm2小于许用齿根应力?Fp=378 N/mm2，即?F

在内啮合齿轮副b-c中只需要校核内齿轮b的齿根弯曲强度，即仍按公式计算其

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