三環(huán)減速機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　緒 論3</b></p><p><b>　　摘 要5</b></p><p>　　Abstract6</p>

2、;<p>　　第1章 三環(huán)減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)介紹7</p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)、外減速器現(xiàn)狀7</p><p>　　1.1.1 國(guó)外減速器現(xiàn)狀7</p><p>　　1.1.2 國(guó)內(nèi)減速器現(xiàn)狀8</p><p>　　1.2 三環(huán)減速器的介紹8</p><p>　　1.2.1 概述

3、8</p><p>　　1.2.2 用途9</p><p>　　1.3 市場(chǎng)效益及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析9</p><p>　　1.3.1 市場(chǎng)需求前景9</p><p>　　1.3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益10</p><p>　　1.3.3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析10</p><p>　　第2章 三環(huán)減

4、速器的工作原理10</p><p>　　第3章 三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)原理16</p><p>　　第4章 三環(huán)減速器的特點(diǎn)17</p><p>　　4.1 優(yōu)點(diǎn)17</p><p>　　4.1.1 與普通外嚙合齒輪減速器的比較：17</p><p>　　4.1.2 與原少齒差減速器的比較：18<

5、/p><p>　　4.2 三環(huán)減速器不足之處19</p><p><b>　　結(jié) 論：20</b></p><p>　　第5章 設(shè)計(jì)約束條件20</p><p>　　5.1 內(nèi)齒輪齒頂圓應(yīng)大于基圓的限制條件20</p><p>　　5.2 內(nèi)、外齒輪齒頂均不得變尖，齒頂厚應(yīng)大于許用值

6、21</p><p>　　5.3 內(nèi)外齒輪不產(chǎn)生過(guò)渡曲線干涉條件21</p><p>　　5.4 切制內(nèi)齒圈不產(chǎn)生頂切現(xiàn)象的約束條件22</p><p>　　5.5 內(nèi)嚙合齒輪副的重合度約束條件22</p><p>　　5.6 不發(fā)生齒廓重疊干涉的約束條件22</p><p>　　5.7 應(yīng)使嚙合角

7、不為負(fù)值24</p><p>　　5.8 強(qiáng)度約束條件24</p><p>　　5.9 節(jié)點(diǎn)對(duì)面兩齒頂互相抵觸干涉26</p><p>　　5.10 小齒輪和插齒刀不產(chǎn)生根切26</p><p>　　5.11 內(nèi)、外齒輪齒底于齒頂之間應(yīng)該分別留有頂隙26</p><p><b>　　結(jié)論：

8、26</b></p><p>　　第6章 單軸輸入時(shí)的受力分析27</p><p><b>　　結(jié) 論：31</b></p><p>　　第7章 三環(huán)減速器的具體設(shè)計(jì)及計(jì)算32</p><p>　　7.1 齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)32</p><p>　　7.2 齒輪校核計(jì)算

9、38</p><p>　　7.2.1 選定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型，精度等級(jí)，材料，熱處理方式，確定許用應(yīng)力38</p><p>　　7.2.2 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度38</p><p>　　7.2.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度40</p><p>　　7.3 輸出軸及其上零部件的選用，設(shè)計(jì)計(jì)算42</p><p>

10、　　7.3.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩42</p><p>　　7.3.2 求作用在齒輪上的力42</p><p>　　7.3.3 初步確定軸的最小直徑42</p><p>　　7.3.5 求軸上的載荷46</p><p>　　7.4 輸入軸及其上零部件的選用，設(shè)計(jì)計(jì)算51</p><p>　

11、　7.4.1 輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩51</p><p>　　7.4.2 求作用在齒輪上的力52</p><p>　　7.4.3 初步確定軸的最小直徑52</p><p>　　7.4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53</p><p>　　7.4.5 軸的校核及計(jì)算54</p><p>　　7.5 偏心套的

12、設(shè)計(jì)計(jì)算63</p><p>　　7.6 齒輪板的具體設(shè)計(jì)及計(jì)算64</p><p>　　7.7 箱體的具體設(shè)計(jì)65</p><p>　　第8章 三環(huán)減速器的效率分析與計(jì)算67</p><p>　　8.1 三環(huán)減速器的效率分析67</p><p>　　8.2 具體計(jì)算結(jié)果69</p>

13、<p><b>　　致謝辭70</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)72</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)期間歷時(shí)最長(zhǎng)、層次最高、集綜合性、實(shí)踐性、探索性于一體的教學(xué)環(huán)節(jié)；是本科學(xué)業(yè)綜合、深化和升華的重要教學(xué)過(guò)程，是對(duì)知識(shí)、能力及素質(zhì)水平的全面反映與檢測(cè)

14、，也是畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù)。</p><p><b>　　1 本次設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，培養(yǎng)在設(shè)計(jì)中解決實(shí)際問(wèn)題和獨(dú)立工作的能力。培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；培養(yǎng)優(yōu)良的思想素質(zhì)，強(qiáng)化工程意識(shí)，樹(shù)立勇于實(shí)踐，探索和開(kāi)拓的創(chuàng)新精神。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以彌補(bǔ)平時(shí)學(xué)習(xí)

15、時(shí)考慮問(wèn)題面窄的缺點(diǎn)，還可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)與講課不能及時(shí)配合的不足之處。提高深入理解并綜合應(yīng)用以前所學(xué)知識(shí)的能力。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力和使用計(jì)算機(jī)的能力。</p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)行機(jī)械工程技術(shù)人員必需的基本技能訓(xùn)練。如設(shè)計(jì)計(jì)算、AUTOCAD/ProE繪圖、數(shù)據(jù)處理、熟悉和貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等等。培養(yǎng)檢索文獻(xiàn)資料、熟練運(yùn)用手冊(cè)與規(guī)范化圖表等常規(guī)工程資料

16、的能力。</p><p>　　強(qiáng)化運(yùn)算、識(shí)圖、只圖和編制說(shuō)明書(shū)等基本工程技能，強(qiáng)化使用工程語(yǔ)言簡(jiǎn)明準(zhǔn)確的表達(dá)設(shè)計(jì)思想的能力。</p><p><b>　　2 本次設(shè)計(jì)的意義</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)四年的所有課程（其中包括基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課）之后進(jìn)行的一次綜合性的復(fù)習(xí)與訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前對(duì)所學(xué)課程

17、的全面的回顧與加深，同時(shí)為我們以后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)著重于自身能力的開(kāi)發(fā)，對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力以及獨(dú)立思考的能力，這對(duì)我們以后的工作有舉足輕重的作用。</p><p>　　3 本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想</p><p>　　現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才提出了更高的要求，要求對(duì)當(dāng)代大學(xué)畢業(yè)生不僅要掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還應(yīng)具備高級(jí)工程技術(shù)人才應(yīng)有的綜合素質(zhì)。為了適應(yīng)之一發(fā)展趨勢(shì)，我們的畢業(yè)設(shè)

18、計(jì)應(yīng)立足于：變傳統(tǒng)的，僵化的，單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)為培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，提高創(chuàng)新能力，樹(shù)立團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，強(qiáng)化計(jì)算機(jī)運(yùn)用得多維兼容性畢業(yè)設(shè)計(jì)；同時(shí)通過(guò)完成實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，鍛煉其解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力；在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，教師適時(shí)指導(dǎo)為輔；將素質(zhì)教育與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合，從根本上提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。</p><p><b>　　4 設(shè)計(jì)要求</b></p>

19、<p>　?。?）認(rèn)真獨(dú)立的按計(jì)劃和日程要求完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　?。?）必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自己所作的技術(shù)決定。在設(shè)計(jì)中要采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　（3）要樹(shù)立工程意識(shí)，注意理論聯(lián)系實(shí)際，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的，在生產(chǎn)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)勤于鉆研與思考，善于互相討論

20、與啟發(fā)，充分發(fā)揮主動(dòng)性與創(chuàng)造性。</p><p>　?。?）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用AutoCAD或 MDT或 ProE完成繪圖。</p><p>　?。?）從進(jìn)入設(shè)計(jì)開(kāi)始,要建立設(shè)計(jì)工作筆記,將與設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容記錄下來(lái)應(yīng)注意及時(shí)記錄設(shè)計(jì)思路及所引用數(shù)據(jù)、公式及資料的出處。</p><p>　　5 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)具體是

21、以三環(huán)減速器為準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)三環(huán)減速器具體各零部件的設(shè)計(jì)及校和和總體的裝配，以達(dá)到以點(diǎn)到面的效果。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，具體了解機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的有關(guān)問(wèn)題，使學(xué)習(xí)和具體實(shí)踐達(dá)到良好的結(jié)合，為以后工作或繼續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　三環(huán)減速器是一種新型的齒輪機(jī)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)是有一根低速軸、二根高速軸和三片轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)板構(gòu)成。各軸均平

22、行配置，相同的兩根高速軸帶動(dòng)三片傳動(dòng)板呈120°相位差作平面運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)環(huán)板與低速軸上的齒輪相嚙合，形成大傳動(dòng)比。各軸的軸端可以單獨(dú)或者同時(shí)傳輸動(dòng)力。而三環(huán)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)自成體系。按基本型的單級(jí)傳動(dòng)，增加高速與低速軸的數(shù)量，改變高速與低速軸的相互位置，可以形成若干派生型機(jī)構(gòu)系列。此外，該傳動(dòng)裝置因采取獨(dú)特的“平行軸----動(dòng)軸”三環(huán)式傳動(dòng)原理，基本構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)和受力均衡，又充分的運(yùn)用了功率分流和多齒內(nèi)嚙合。關(guān)鍵詞：少齒差行星齒輪

23、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；三環(huán)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；效率；運(yùn)用</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Three circle reducer is a sort of new gear wheel machine. The basic structure is made up of a low speed axis, a high spe

24、ed axis,and three piece of running board. Each axis is collocated parallelly.The two same high speed axis move complanately which bring along the three piece of the driving board with 120 degree . It joggle across the ge

25、ar wheel of the moving annulus board and the low speed axis, and then come into being big transmission rate. The end of the axis of each axis can transmit the p</p><p>　　The three circle of driving machine c

26、an be formed from its own systerm. It move follow the basic model by single step. If increase the quantity of the high speed axis and the low speed axis, and change the position between the high speed axis and the low

27、speed axis, so that can come into being another machine catena. Furthermore, the driving equipment is taken the particular elements with three circle driving of parallel axis----moved axis, the movement and the force of

28、the basic component is </p><p>　　Key words: little tooth with planet of driving machine, three circle of driving machine, straight tooth gear of wheel driving with column, efficiency, bring to bear</p>

29、;<p>　　第1章 三環(huán)減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)介紹 </p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)、外減速器現(xiàn)狀 </p><p>　　我們通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的對(duì)比來(lái)分別看當(dāng)今的減速器的有關(guān)現(xiàn)狀及前景。</p><p>　　1.1.1 國(guó)外減速器現(xiàn)狀</p><p>　　齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械

30、傳動(dòng)裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解決好。 最近報(bào)導(dǎo)，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國(guó)Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器類(lèi)似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速

31、器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動(dòng)齒輪傳動(dòng)原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開(kāi)拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已基本研制成功，美國(guó)和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的

32、減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。</p><p>　　1.1.2 國(guó)內(nèi)減速器現(xiàn)狀 </p><p>　　國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問(wèn)題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)使用的大型減速器（500kw以上），多從國(guó)外（如丹麥、德國(guó)等）進(jìn)口，花去不少的外匯。60年代開(kāi)始生產(chǎn)的少

33、齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等減速器具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn) 。但受其傳動(dòng)的理論的限制，不能傳遞過(guò)大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒(méi)有突破，因此，沒(méi)能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。</p><p>　　1.2 三環(huán)減速器的介紹 </p><p><b>　　1.2.1

34、 概述</b></p><p>　　90年代初期，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（動(dòng)齒輪）減速器，是一種外平動(dòng)齒輪傳動(dòng)的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的"內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器"不僅具有三環(huán)減

35、速器的優(yōu)點(diǎn)外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點(diǎn)，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對(duì)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過(guò)一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動(dòng)減速器開(kāi)展了一些工作。</p><p>　　三環(huán)減速器90年獲得國(guó)家專(zhuān)利授權(quán)，91年10月獲國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)、92北京國(guó)際博覽會(huì)金獎(jiǎng)等一系列殊榮，96年列入冶金部標(biāo)準(zhǔn)（YB/T079-1995）。國(guó)家

36、已將三環(huán)減速器列入“九五”國(guó)家重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，95年11月1日獲得中國(guó)專(zhuān)利局和聯(lián)合國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織聯(lián)合頒發(fā)的“中國(guó)專(zhuān)利發(fā)明創(chuàng)造金獎(jiǎng)”，一些制造廠經(jīng)十幾年的研制開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，使用證明，產(chǎn)品性能優(yōu)良，成本較低，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　1.2.2 用途</b></p><p>　　三環(huán)減速器是一種先進(jìn)的傳動(dòng)機(jī)械，可以廣泛地應(yīng)用于礦山、冶金、石油、化工、起

37、重運(yùn)輸、紡織印染、制藥、造船、機(jī)械、環(huán)保及食品輕工等領(lǐng)域。一般可代替齒輪行星減速器、擺線針輪減速器、多級(jí)圓柱齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器等使用。</p><p>　　1.3 市場(chǎng)效益及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析</p><p>　　1.3.1 市場(chǎng)需求前景 </p><p>　　三環(huán)減速器由于體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高，將會(huì)節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械

38、傳動(dòng)裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。 本減速器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動(dòng)中有巨大的市場(chǎng)和應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　1.3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 </p><p>　　現(xiàn)有的各類(lèi)減速器多存在著消耗材料和能源較多，對(duì)于大傳動(dòng)比的減速器，該問(wèn)題更為突出。而本新型減速器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。由于減速裝置在各部門(mén)中使用廣泛，因此，人們都十分

39、重視研究這個(gè)基礎(chǔ)部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長(zhǎng)使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進(jìn)的話，都將會(huì)促進(jìn)資源（包括人力、材料和動(dòng)力）的節(jié)省。</p><p>　　1.3.3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析</p><p>　　可以預(yù)見(jiàn)，本新型減速器在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中的潛力是很大的，特別是我國(guó)超大型減速器（如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進(jìn)口，而本減速

40、器的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　第2章 三環(huán)減速器的工作原理</p><p>　　無(wú)論是想了解還是設(shè)計(jì)三環(huán)減速器，都必須從其工作原理入手研究，</p><p>　　如圖2-1，中間是節(jié)圓直徑為的外齒輪，軸線是固定的，外齒輪只能繞軸回轉(zhuǎn)，與外齒輪嚙合的是節(jié)圓直徑為的內(nèi)齒環(huán)，

41、內(nèi)齒環(huán)用滾動(dòng)軸</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　承裝在兩根偏心軸上，兩根偏心軸的軸線在和兩點(diǎn)，兩軸的偏心距相同為，偏心的方向也相同，內(nèi)齒環(huán)的兩根偏心軸組成平行四連桿機(jī)構(gòu)如圖2所示，當(dāng)偏心軸回轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)齒環(huán)作平動(dòng)，齒環(huán)上任何一點(diǎn)都有相同的軌跡和速度，內(nèi)外齒輪直徑與偏心距之間有下列關(guān)系：</p><p><b&g

42、t;　?。ㄊ?-1）</b></p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　在偏心軸回轉(zhuǎn)時(shí)，齒環(huán)與外齒輪始終是嚙合的，如圖1所示位置，設(shè)偏心軸順時(shí)針回轉(zhuǎn)角速度為，偏心軸的鉸心及點(diǎn)的線速度為V，則在嚙合點(diǎn)處齒環(huán)的線速度也是V，將推動(dòng)外齒輪反時(shí)針回轉(zhuǎn)，不管偏心軸轉(zhuǎn)到什么位置齒環(huán)始終在嚙合點(diǎn)(嚙合點(diǎn)是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的)處以線速度V推動(dòng)外齒輪反時(shí)針

43、回轉(zhuǎn)，設(shè)外齒輪角速度為，則有:</p><p>　　將（2-1）式及，代入（2-2）式：</p><p>　　式中 m----齒輪模數(shù)；</p><p>　　----外齒輪、內(nèi)齒輪齒數(shù)；</p><p>　　i-----減速比。</p><p>　　為了使受力勻衡，中心外齒輪較厚，內(nèi)齒環(huán)有三塊，重疊放置，都與中心

44、外齒輪嚙合，偏心軸上的偏心鉸鏈相錯(cuò)角如圖2-3所示，因此命名為三環(huán)減速器，有的人看到實(shí)物模型是三個(gè)齒環(huán)推動(dòng)外齒輪回轉(zhuǎn)，誤認(rèn)為是接力式的，各推一段，輸出軸的回轉(zhuǎn)是脈動(dòng)或波動(dòng)的，通過(guò)以上分析，可知三個(gè)環(huán)是將動(dòng)力分流，都在連續(xù)推動(dòng)，沒(méi)有間斷。</p><p>　　一般三環(huán)減速器有三根平行軸，中間的是低速輸出軸，兩邊兩根是高速輸入軸，既可以在兩根輸入軸的任何一根上裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)輸入全部動(dòng)力，另一根輸入軸不裝電動(dòng)機(jī)僅作為支撐

45、用，跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以將動(dòng)力一分為二，在兩根輸入軸上各裝一臺(tái)同型號(hào)的功率為1/2的小電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，這一點(diǎn)是三環(huán)減速器的持色，在某些情況下可以降低成本，也增加配置的靈活性。</p><p><b>　　圖2-3</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)較為深入的分析，可以得出三環(huán)式也是一種少齒差傳動(dòng)的結(jié)論如圖4（行星輪1與內(nèi)齒輪2的齒數(shù)差△），這里內(nèi)齒輪不動(dòng)，外齒輪平動(dòng)兼轉(zhuǎn)動(dòng)(平面

46、運(yùn)動(dòng))，而三環(huán)式是內(nèi)齒輪平動(dòng)，外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，它們的外齒輪對(duì)于內(nèi)齒輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)則完全是一樣的，如果我們站在三環(huán)式的一個(gè)齒環(huán)上，并且和它一起乎動(dòng)，我們就會(huì)看到它的外齒輪和原少齒差傳動(dòng)的外齒輪的運(yùn)動(dòng)是一樣的，三環(huán)式比原少齒差多一根偏心軸，少一個(gè)輸出機(jī)構(gòu)，三環(huán)式是三點(diǎn)嚙合推動(dòng)，原少齒差一般只有兩個(gè)外齒輪，為兩點(diǎn)嚙合推動(dòng)。</p><p>　　圖2-4 少齒差行星輪傳動(dòng)</p><p><b&g

47、t;　　其傳動(dòng)比計(jì)算如下</b></p><p>　　故 </p><p>　　三環(huán)減速器基本型的原理如圖5所示，由一根具有外齒輪套接的低速軸1、二根由三個(gè)互呈120度偏心的高速軸2和三片具有內(nèi)齒輪的環(huán)板3 </p><p>　　組成。減速時(shí)，高速軸2作為輸入軸，帶動(dòng)環(huán)板3上的內(nèi)齒輪做平面運(yùn)動(dòng)，靠?jī)?nèi)齒輪與低速軸1上的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)大速比

48、。齒型一般為漸開(kāi)線齒型，各輸入軸的軸端可單獨(dú)或同時(shí)輸入動(dòng)力。如要求增速，則軸1（外齒輪軸）作輸入軸，軸2作輸出軸。</p><p>　　第3章 三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)原理</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　在圖3-1中，為輸入軸，軸為支軸承，02軸為輸出軸。外力偶矩施于輸入軸上，此軸有3個(gè)曲柄，二者均布，曲柄長(zhǎng)度相等

49、，支承軸的構(gòu)造和輸入軸一樣，只是無(wú)動(dòng)力源。3個(gè)曲柄同時(shí)與主軸固連，具體結(jié)構(gòu)做成偏心套的形式。曲柄OA和O' B帶動(dòng)一個(gè)與平行的連桿，連桿中央固連一個(gè)內(nèi)齒圈。內(nèi)齒圈和連桿AB一起總稱(chēng)為內(nèi)齒板，它構(gòu)成三環(huán)中的一環(huán)，圖1中標(biāo)為1,其他兩環(huán)標(biāo)為II和III。內(nèi)齒圈1的中心在AB連線上，且為AB中點(diǎn)，其他亦然。在輸出軸上裝有一個(gè)外齒輪。在的連線上，且為中點(diǎn)。</p><p>　　從上述結(jié)構(gòu)可以看出，不論曲柄O

50、9; B和OA轉(zhuǎn)到什么位置，和的連線總與曲柄同相位。且=O' B = OA =r。內(nèi)齒圈與外齒輪的嚙合點(diǎn)C(指1環(huán))總在的反向延長(zhǎng)線上。</p><p>　　第4章 三環(huán)減速器的特點(diǎn)</p><p><b>　　4.1 優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　4.1.1 與普通外嚙合齒輪減速器的比較：</p><p&

51、gt;<b>　　1 速比大</b></p><p>　　單級(jí)傳動(dòng)i< 99，兩級(jí)傳動(dòng)i< 9801(即99×99)。當(dāng)外齒輪＝99，內(nèi)齒輪=100時(shí)，傳動(dòng)比i＝＝－99÷（100－99）＝－99。普通外嚙合齒輪減速器單級(jí)減速比最大為10。</p><p><b>　　2 扭矩大</b></p>&l

52、t;p>　　Tmax＝1000KN·m</p><p><b>　　3 效率高</b></p><p>　　單級(jí)η=92-97%</p><p>　　4 過(guò)載能力強(qiáng)，可靠性高，壽命長(zhǎng)</p><p>　　三環(huán)式除了三點(diǎn)嚙合外，在過(guò)載時(shí)由于齒的彈性變形，會(huì)有很多對(duì)齒同時(shí)工作，同時(shí)嚙合齒數(shù)達(dá)18對(duì)，可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)

53、高于圓柱齒輪、擺線等減速器。由于接觸應(yīng)力小，有利于潤(rùn)滑，三根軸上的載荷都呈角均勻分布。所以軸的彎曲應(yīng)力小，主軸軸承載荷小，有利于承受過(guò)載載荷，使壽命延長(zhǎng)。</p><p><b>　　5 體積小，重量輕</b></p><p>　　外嚙合齒輪只在一點(diǎn)嚙合，接觸應(yīng)力是影響傳動(dòng)的瓶頸，三環(huán)式三點(diǎn)嚙合，接觸處兩齒廓曲率半徑在同側(cè)，尺寸接近，接觸面積大，接觸應(yīng)力小，設(shè)計(jì)時(shí)用不

54、著核算接觸應(yīng)力，只要彎曲應(yīng)力夠就行了，由于三環(huán)式中間外齒輪齒數(shù)較多，其抗變曲性能也較好，據(jù)有關(guān)資料介紹同功率同扭矩的減速器，三環(huán)式重量只有普通減速器的，1/3，體積只有1/4，這里無(wú)疑有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　6 噪聲低</b></p><p>　　各傳動(dòng)部件受力均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低；基本型內(nèi)部沒(méi)有高速齒輪，環(huán)板做平面圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小，線速度很

55、低，故噪聲低。</p><p><b>　　7 溫升低</b></p><p>　　傳動(dòng)效率高，轉(zhuǎn)為熱的能源少。</p><p><b>　　8 維修性好</b></p><p>　　采用中分箱體，維修方便。易損件少，磨損小，可靠性高，減少維修工作量，并大量地節(jié)省了備件費(fèi)用。</p>

56、<p><b>　　9 適用性廣</b></p><p>　　外形及裝配形式可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際使用情況進(jìn)行配置，制成臥式、立式、法蘭連接及組合傳動(dòng)等多種結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　10 制造容易、成本低</p><p>　　由于對(duì)接觸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度都要求不高，軸的應(yīng)力也較一股的低，所以對(duì)材質(zhì)、熱處理無(wú)特殊要求，調(diào)質(zhì)就可以了，齒輪精度一

57、般為8級(jí)，能生產(chǎn)原少齒差的制造廠都能生產(chǎn)。</p><p>　　4.1.2 與原少齒差減速器的比較：</p><p>　　1. 原少齒差傳動(dòng)比三環(huán)式多一個(gè)輸出機(jī)構(gòu)，輸出機(jī)構(gòu)有幾鐘不同的形式。但不管用哪種型式，都使重量增加、效率降低、受力更不均衡、并且限制了凸輪軸承的尺寸，這兩者都是限制少齒差傳動(dòng)的瓶頸。三環(huán)式不需要輸出機(jī)構(gòu)、凸輪鈾承尺寸限制較少，解除了這兩個(gè)瓶頸，提高了效率，減輕了重量，

58、比相同體積的擺縷針輪減速器承載能力提高40％。</p><p>　　2. 原少齒差傳動(dòng)只能是兩點(diǎn)嚙合，三環(huán)式為三點(diǎn)嚙合，其承載能力提高40％，這也是一個(gè)原因。</p><p>　　3. 原少齒差傳動(dòng)由于輸出和輸入軸同一軸線，所以軸承布置不太合理，存在懸臂結(jié)構(gòu)、載荷不均衡，三環(huán)式的軸承都是對(duì)稱(chēng)布置，載荷均衡，采用適當(dāng)?shù)木d方法，目前三個(gè)齒環(huán)的不均勻系數(shù)在1.1以?xún)?nèi)，使得壽命和過(guò)載能力都高于原

59、少齒差傳動(dòng)。</p><p>　　4. 原少齒差傳動(dòng)對(duì)材質(zhì)、熱處理規(guī)范、制造精度都要求更高，因此成本也明顯高于三環(huán)式。</p><p>　　4.2 三環(huán)減速器不足之處</p><p>　　1. 由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。</p><p>　　2. 三片齒環(huán)平動(dòng)時(shí)由于不在同一平面，所以其慣性力不能完全平衡，

60、對(duì)高速軸的轉(zhuǎn)數(shù)有—定的限制，這種限制原少齒差傳動(dòng)也一樣存在，三環(huán)式更適用于中、低速傳動(dòng)。</p><p>　　3. 滾動(dòng)軸承用得較多，一臺(tái)三環(huán)減速器要用12盤(pán)滾動(dòng)軸承，但由于載荷為角三點(diǎn)均布。互相抵消了相當(dāng)?shù)牟糠荩灾鬏S軸承載荷很小。其壽命差不多與整個(gè)減速器相同，相對(duì)來(lái)說(shuō)凸輪軸上的偏小軸承載荷較大(但比原少齒差傳動(dòng)的凸輪偏心軸承載荷小)，由于凸輪偏心軸承僅受徑向力，采用滾珠軸承，其承載能力大，仍然可使檢修周期較

61、長(zhǎng)。</p><p>　　4. 內(nèi)齒環(huán)用插齒機(jī)加工，由于插齒機(jī)容許的回轉(zhuǎn)半徑的限制，圖1中齒環(huán)尺寸A小于550mm的為整體式，精度較高；大于550mm則為鑲齒，精度受到影響，有待于我國(guó)機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)出更大的插齒機(jī)。</p><p><b>　　結(jié) 論：</b></p><p>　　綜上所述，三環(huán)減速器優(yōu)點(diǎn)突出，效益明顯，是減速器行業(yè)更新?lián)Q代的產(chǎn)

62、品。應(yīng)大力推廣和宣傳，讓這一新技術(shù)新產(chǎn)品為我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。</p><p>　　第5章 設(shè)計(jì)約束條件</p><p>　　5.1 內(nèi)齒輪齒頂圓應(yīng)大于基圓的限制條件</p><p>　　在三環(huán)減速器內(nèi)嚙合傳動(dòng)中，由于內(nèi)齒圈和外齒輪的齒數(shù)差少，（常用），在切削和裝配時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生種種干涉而造成報(bào)廢，因此在設(shè)計(jì)時(shí)和生產(chǎn)中應(yīng)避免出現(xiàn)這些干涉。此外，為了保證

63、三環(huán)減速器內(nèi)嚙合傳動(dòng)的強(qiáng)度和正確嚙合，應(yīng)對(duì)一些參數(shù)作一定限制。</p><p>　　由于基圓內(nèi)沒(méi)有漸開(kāi)線，為避免干涉，要求內(nèi)齒輪的齒頂圓應(yīng)大于基圓，</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　式中 ——內(nèi)齒輪齒頂圈直徑</p><p><b>　　——內(nèi)齒輪基圓直徑<

64、;/b></p><p><b>　　約束條件</b></p><p>　　在通常條件下，這一條件均能得到滿(mǎn)足，可不與驗(yàn)算。</p><p>　　5.2 內(nèi)、外齒輪齒頂均不得變尖，齒頂厚應(yīng)大于許用值</p><p>　　式中 ——輸出軸外齒輪齒頂厚</p><p>　　——外齒輪齒頂圓壓力

65、角</p><p><b>　　——內(nèi)齒輪齒頂厚</b></p><p>　　——內(nèi)齒輪齒頂圓壓力角</p><p>　　5.3 內(nèi)外齒輪不產(chǎn)生過(guò)渡曲線干涉條件</p><p><b>　　內(nèi)齒圈：</b></p><p>　　式中 　——插齒刀齒

66、數(shù)</p><p>　　——插齒刀齒頂壓力角</p><p>　　——內(nèi)外齒輪傳動(dòng)嚙合角</p><p>　　——插齒刀加工時(shí)的嚙合角</p><p><b>　　外齒輪：</b></p><p>　　對(duì)于少齒差傳動(dòng)，此種干涉可滿(mǎn)足，不必驗(yàn)算。</p><p>　　5.4

67、 切制內(nèi)齒圈不產(chǎn)生頂切現(xiàn)象的約束條件</p><p><b>　　范成頂切：</b></p><p>　　由于采用短齒制，又采用較大的變位，一般不會(huì)產(chǎn)生頂切現(xiàn)象，無(wú)需驗(yàn)算。</p><p>　　5.5 內(nèi)嚙合齒輪副的重合度約束條件</p><p>　　為了提高三環(huán)減速器傳動(dòng)的平穩(wěn)性和降低傳動(dòng)的噪聲，應(yīng)盡可能大的增大重合

68、度，且至少使重合度</p><p>　　5.6 不發(fā)生齒廓重疊干涉的約束條件</p><p>　　對(duì)于內(nèi)嚙合齒輪副傳動(dòng)，當(dāng)其齒數(shù)差較小時(shí)，可能產(chǎn)生非嚙合區(qū)域的齒廓相互重疊的現(xiàn)象，使其不能正確安裝和不能實(shí)現(xiàn)嚙合傳動(dòng)。如圖7所示，兩輪齒頂圓相交于P點(diǎn)，當(dāng)外齒輪齒頂圓轉(zhuǎn)到M點(diǎn)時(shí)，外齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，那么內(nèi)齒輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，故不產(chǎn)生齒廓重疊干涉的條件為</p><p>

69、;<b>　?。ㄊ?-12）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-13）</b></p><p>　　式中 ——內(nèi)齒輪副的中心距</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)表明，兩齒輪的齒數(shù)差愈小，發(fā)生齒廓重疊干涉的可能性愈大。</p><p><b>　　圖5-1</b>

70、</p><p>　　當(dāng)時(shí)，則將不會(huì)發(fā)生這種干涉，則必須增大內(nèi)齒輪的變位系數(shù)，使傳動(dòng)的嚙合角增大。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，在不同齒數(shù)下，要避免齒廓重疊干涉時(shí)，所需的嚙合角值如表3-1： </p><p>　　5.7 應(yīng)使嚙合角不為負(fù)值</p><p>　　無(wú)側(cè)隙嚙合時(shí)，當(dāng)時(shí)，則；</p><p>　　當(dāng)時(shí)

71、，則，為使，應(yīng)滿(mǎn)足</p><p>　　5.8 強(qiáng)度約束條件</p><p>　　在三環(huán)減速器少齒差行星傳動(dòng)中，由于內(nèi)齒圈與低速軸的外齒為內(nèi)接觸，其兩齒廓的曲率中心在同一方向，而且兩曲率半徑相差甚小，因此相互的接觸面積大，接觸應(yīng)力較小。所以；對(duì)于三環(huán)減速器，其主要的失效形式一般為輪齒折斷和轉(zhuǎn)臂軸承的疲勞破壞，而不會(huì)產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕破壞，故在此僅需要進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算和轉(zhuǎn)臂軸承壽命計(jì)算，不需

72、要驗(yàn)算其齒面接觸強(qiáng)度。</p><p>　　輸出軸外齒輪及內(nèi)齒圈：</p><p>　　式中：，——分別為外齒輪和內(nèi)齒輪的齒根彎曲應(yīng)力</p><p>　　———內(nèi)齒圈傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　——外齒輪的分度圓直徑</p><p>　　，—分別為外齒輪和內(nèi)齒輪的齒形系數(shù)</p><p>

73、　　——載荷系數(shù) </p><p>　　——三片內(nèi)齒圈間載荷分布不均勻系數(shù)</p><p>　　，—分別為外齒輪和內(nèi)齒圈的許用齒根彎曲應(yīng)力</p><p>　　由上得：齒根彎曲強(qiáng)度的約束條件：</p><p>　?。ㄊ?-16） （式3-17）</p><p&g

74、t;　　轉(zhuǎn)臂軸承的壽命約束條件：</p><p><b>　?。ㄊ?-18）</b></p><p>　　式中：——軸承額定動(dòng)載荷</p><p>　　ε——10/3，取為3.3</p><p>　　——軸承所受動(dòng)載荷，</p><p>　　——軸承名義徑向載荷，</p><p

75、><b>　?。ㄊ?-19）</b></p><p><b>　　——轉(zhuǎn)臂軸承轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　約束條件為：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-20）</b></p><p>　　5.9 節(jié)點(diǎn)對(duì)面兩齒頂互相抵觸干涉

76、</p><p><b>　　通常只需滿(mǎn)足條件：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-21）</b></p><p>　　5.10 小齒輪和插齒刀不產(chǎn)生根切</p><p><b>　　（式3-22）</b></p><p><b>

77、　　（式3-23）</b></p><p>　　5.11 內(nèi)、外齒輪齒底于齒頂之間應(yīng)該分別留有頂隙</p><p>　　少齒差內(nèi)嚙合傳動(dòng)，一般采用齒頂高系數(shù)，而加工時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，所以上述兩種要求均得到滿(mǎn)足，無(wú)需驗(yàn)算。</p><p><b>　　結(jié)論：</b></p><p>　　綜上分析可知，一般應(yīng)考慮

78、的條件為1、2、4、5、6、7和10條。</p><p>　　第6章 單軸輸入時(shí)的受力分析</p><p>　　三片內(nèi)齒圈在嚙合過(guò)程中相位差僅呈角，在一周范圍內(nèi)，其受力情況是完全一樣的，故只需分析其中一片即可。</p><p>　　取單片內(nèi)齒圈為隔離體，其受力如圖3-2。A軸為輸入軸，任意轉(zhuǎn)角時(shí)，A軸通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承傳遞給內(nèi)齒圈的力有、，B軸通過(guò)轉(zhuǎn)臂軸承傳給內(nèi)齒圈的力

79、只有，方向如圖8所示，負(fù)載通過(guò)外齒輪傳給內(nèi)齒圈的力，切于基圓，指向嚙合點(diǎn)，因內(nèi)齒圈作勻速平動(dòng)，</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　根據(jù)平面物體的靜力平衡方程可列出：</p><p><b>　?。ㄊ?-24）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-25

80、）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-26）</b></p><p>　　從（31）式可解得：</p><p><b>　　（式3-27）</b></p><p>　　將值代人（29）和（30）式，即可求得：</p><p><b>　?。ㄊ?

81、-28）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-29）</b></p><p>　?。ó?dāng)時(shí)，在點(diǎn)，，為不定值）</p><p>　　從上面，的表達(dá)式可以看出，若為常數(shù)，當(dāng)在，時(shí)，等于零，將出現(xiàn)，趨于無(wú)窮大的情況，這時(shí)不能傳遞力矩。因而單片內(nèi)齒圈在一周范圍內(nèi)由外齒輪傳遞給它的力應(yīng)該是變化的。只有當(dāng)趨于零時(shí)，也趨于零，才有可能使，

82、在，時(shí)取得某一定值。而判斷這些特殊點(diǎn)的極值是否存在，只需求出，即可。</p><p><b>　?。ㄊ?-30）</b></p><p>　　因不知以何種方式趨近于零，故設(shè)</p><p><b>　　則 ：</b></p><p><b>　　（式3-31）</b></

83、p><p><b>　　同理可求得：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-32）</b></p><p>　　因的極值存在，也存在，在上述分析的基礎(chǔ)上，可以推斷，單片內(nèi)齒圈在范圍內(nèi)所傳遞不是常值，而是符合某一規(guī)律變化，在時(shí)，也趨于零，而且在任一瞬時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足三片內(nèi)齒圈所傳遞的力之和為一常值。根據(jù)這些條件，假設(shè)單片內(nèi)齒圈的變

84、化規(guī)律如圖3-3：</p><p><b>　　圖5-3</b></p><p>　　圖3-3所示是個(gè)分段連續(xù)的函數(shù)，表達(dá)式如下：</p><p><b>　?。ㄊ?-33）</b></p><p>　　在作了上述假設(shè)之后，，是個(gè)分段連續(xù)的函數(shù)，對(duì)于任意值，都可以求出值或值。若為正，則表示與假設(shè)方向

85、一致；若為負(fù)，則表示與假設(shè)方向相反。但對(duì)軸承的受力分析而言，只要取它的絕對(duì)值即可，由于軸承的受力隨值而變化，有大有小，不直觀，現(xiàn)在不妨來(lái)求它的平均值：</p><p><b>　?。ㄊ?-34）</b></p><p>　　為了積分方便，現(xiàn)用代替上面假設(shè)的分段連續(xù)函數(shù)。則的表達(dá)式如下：</p><p><b>　?。ㄊ?-35）<

86、;/b></p><p><b>　　又，故，</b></p><p><b>　　令，</b></p><p>　　則 （式3-36）</p><p>　　因是周期函數(shù)，的大于對(duì)于一個(gè)周期內(nèi)的積分無(wú)影響，故為了積分方便，令代人，

87、則</p><p><b>　?。ㄊ?-37）</b></p><p><b>　　同理求得：</b></p><p><b>　　（式3-38）</b></p><p><b>　?。ㄊ?-39）</b></p><p><

88、b>　　故 </b></p><p><b>　　（式3-40）</b></p><p><b>　　設(shè)負(fù)載力矩為，則：</b></p><p><b>　?。ㄊ?-41）</b></p><p><b>　　結(jié) 論： </b&g

89、t;</p><p>　　(1) 由以上分析可知，這種減速器的轉(zhuǎn)臂軸承受力確實(shí)小于其它各種形式的少齒差行星減速器,能有效地解決轉(zhuǎn)臂軸承壽命低的問(wèn)題,并能提高整個(gè)減速器的效率。</p><p>　　(2) 轉(zhuǎn)臂軸承的受力與嚙合角有關(guān)，是隨嚙合角增大而減小。 </p><p>　　(3) 這種減速器必須采用3片帶內(nèi)齒的傳動(dòng)齒板。雖然用雙電機(jī)輸入時(shí)，采用單片也能成立

90、，但輸入總功率要加大一倍,顯然是不可取的；而用兩片時(shí),雖然輸入總功率不增加但萬(wàn)一其中一個(gè)電機(jī)損壞，則該機(jī)構(gòu)就不能正常工作，因而也不可取，所以不管單軸輸入或雙鈾輸入都應(yīng)采用三片傳動(dòng)齒板。 </p><p>　　(4) 這種減速器與內(nèi)置雙曲柄少齒差減速器(即RV減速器)一樣，其轉(zhuǎn)臂軸承的受力不是恒定的，并且波動(dòng)較大。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)整機(jī)性能</p><p>　　否有利,有待進(jìn)一步研究。</p

91、><p>　　第7章 三環(huán)減速器的具體設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　7.1 齒輪幾何參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1.1 首先計(jì)算兩齒輪的齒數(shù)</p><p><b>　　按公式</b></p><p>　　=i=i(-)=33.62=67.2選68</p><p>

92、　　一般采用兩齒差行星齒輪傳動(dòng)減速，有</p><p>　　=+2=68+2=70</p><p>　　7.1.2 又查下表結(jié)合不發(fā)生重疊干涉的條件的經(jīng)驗(yàn)，按齒差數(shù)，初選嚙合角=，齒頂高系數(shù)=0.8，=0.8,=0.3。</p><p>　　7.1.3.按SH型三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)尺寸，考慮已知輸出轉(zhuǎn)矩為48kN·m,額定功率為159kw,選用=420，從而&

93、lt;/p><p>　　m==420/70=6</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列，選m=6</p><p>　　7.1.4.壓力角=</p><p>　　7.1.5.標(biāo)準(zhǔn)中心距</p><p><b>　　a=(-)=2=6</b></p><p>　　7.1.6.實(shí)際中心距

94、</p><p><b>　　=a=6=7.36</b></p><p><b>　　取=7.4</b></p><p>　　7.1.7.精確計(jì)算嚙合角</p><p><b>　　===</b></p><p>　　7.1.8.作等嚙合角線</p

95、><p>　　由無(wú)側(cè)隙嚙合方程式得</p><p><b>　　-=</b></p><p>　　7.1.8.1將已知的和初選的代入上式，即可得的方程，</p><p>　　-== =0.359</p><p>　　在坐標(biāo)系內(nèi)，既可作出此等嚙合角線（如圖）。</p><p>　

96、　7.1.8.2試選變位系數(shù)，在等嚙合角線上任取一點(diǎn)c，相應(yīng)的坐標(biāo)值</p><p><b>　　=0，=0.359</b></p><p>　　7.1.9.中心距分離系數(shù)</p><p><b>　　y===0.233</b></p><p>　　7.1.10.齒頂高變動(dòng)系數(shù)</p>

97、<p><b>　　圖7-1</b></p><p>　　=+-y=0.359-0.233=0.126</p><p>　　7.1.11.分度圓直徑</p><p>　　=m=668=408mm</p><p>　　=m=670=420mm</p><p>　　7.1.12.基圓直徑&

98、lt;/p><p>　　==408=383.4mm</p><p>　　==420=394.67mm</p><p>　　7.1.13.齒頂圓直徑</p><p>　　=+2m(+-)=408+26(0.8+0-0.126)=416.1mm</p><p>　　=-2m(+-)=420-26(0.8+0.359-0.126

99、)=407.6mm</p><p>　　7.1.14.齒根圓直徑</p><p>　　-2m(-+)=394.8mm</p><p>　　+2m(-+)=428.89mm</p><p>　　7.1.15.節(jié)圓直徑</p><p>　　=/=503.2mm</p><p><b>　　

100、=/=518mm</b></p><p>　　7.1.16.齒頂壓力角</p><p><b>　　===</b></p><p><b>　　===</b></p><p>　　7.1.17.重合度的演算</p><p><b>　　由上知，</

101、b></p><p>　　==（-）+-/〉1</p><p>　　則 ==[2+68-70]/=（1.7+28.68-23.45）/=1.10〉1</p><p>　　7.1.18.進(jìn)行齒廓重疊干涉條件檢驗(yàn)</p><p><b>　　由上</b></p><p>　　=(+)-(+)+

102、(-)0</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　=（--）/（2）==-0.0097</p><p>　　=（-+）/（2）==0.0259</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　=(-0.0097)==1.58rad<

103、/p><p>　　=(0.0259) =1.545rad</p><p><b>　　查表知，</b></p><p>　　==0.0226325</p><p>　　==0.011742</p><p>　　==0.1455328</p><p><b>　　所以，

104、</b></p><p>　　=(+)-(+)+(-)</p><p>　　=68(1.58+0.0226325)-70(1.545+0.011742)+20.1455328</p><p><b>　　=0.298>0</b></p><p>　　注意：如果驗(yàn)算<0，則應(yīng)該在c點(diǎn)右上方另選一點(diǎn)，

105、再重新進(jìn)行計(jì)算；如果驗(yàn)算<1，則應(yīng)該在c點(diǎn)左下方另選一點(diǎn)，再重新進(jìn)行計(jì)算；如果兩個(gè)條件均不能滿(mǎn)足，則說(shuō)明所選嚙合角偏小，可重新選用較大的嚙合角，直至>0, 1。</p><p>　　綜上，齒輪的設(shè)計(jì)尺寸如表：</p><p><b>　　表7-2</b></p><p>　　7.2 齒輪校核計(jì)算</p><p&

106、gt;　　7.2.1 選定齒輪傳動(dòng)類(lèi)型，精度等級(jí)，材料，熱處理方式，確定許用應(yīng)力</p><p>　　7.2.1.1 此傳動(dòng)選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　　7.2.1.2 選定齒輪的材料</p><p>　　由常用齒輪材料及其力學(xué)性能表可知，在此，因?yàn)閮?nèi)齒輪轉(zhuǎn)速高，故內(nèi)齒輪材料選用40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；外齒輪材料選45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為250

107、HBS，二者材料硬度差為30HBS。</p><p>　　=650Mpa,=360Mpa;</p><p>　　=700Mpa,=500Mpa;</p><p>　　7.2.1.3按7級(jí)精度制造，查齒輪的接觸，彎曲疲勞極限圖知：</p><p>　　=650Mpa,=500Mpa;</p><p>　　=700Mpa,

108、=550Mpa;</p><p>　　7.2.2 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p>　　由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　　2.31</b></p><p>　　7.2.2.1確定公式內(nèi)的各個(gè)參數(shù)</p><p>　　1).又T=48KNm取齒寬系數(shù)為=1.1，</p&

109、gt;<p>　　2)=1，=1.25，=1.1，=1.37</p><p>　　可得，K==1.88</p><p>　　3)由設(shè)計(jì)公式N=60nj,計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　=60 j=6010001(2835010)=3.36</p><p>　　=/34=1.461</p><p>　

110、　4) u=101/(103-101)=50.5</p><p>　　5)查接觸疲勞系數(shù)圖：</p><p>　　=0.98，=0.95</p><p>　　6)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效率為1%，安全系數(shù)=1，由公式，=得</p><p>　　==0.98650=637Mpa&l

111、t;/p><p>　　==0.95700=665Mpa</p><p><b>　　7.2.2.2校核</b></p><p>　　1)試算小齒輪的分度圓直徑，代入中較小值</p><p><b>　　2.32</b></p><p><b>　　=2.32</b

112、></p><p><b>　　=309㎜</b></p><p>　　2)由于：=408㎜>309㎜</p><p>　　所以接觸疲勞強(qiáng)度足夠</p><p>　　7.2.3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　由公式 m</b></

113、p><p>　　7.2.3.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值；</p><p>　　1) =68，=70</p><p><b>　　2)=1;</b></p><p>　　3)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　=0.925，=0.869</p><p>　　4)計(jì)算彎曲疲勞許

114、用應(yīng)力</p><p>　　去彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4</p><p><b>　　故，</b></p><p><b>　　===330.4</b></p><p><b>　　===341.4</b></p><p><b>　　5)計(jì)算載

115、荷系數(shù)K</b></p><p>　　A)查表可得使用系數(shù)=1</p><p>　　B)v=n/601000=1000420/601000=21.98</p><p>　　查表得動(dòng)載系數(shù)=1.25</p><p>　　C)由圖可查， =1.45,</p><p>　　查表得， =1.1</p>

116、<p>　　故可得: K==11.251.11.45=1.99</p><p><b>　　6)查取齒形系數(shù),</b></p><p>　　=2.248,=1.746</p><p>　　=1.971,=2.544</p><p>　　計(jì)算大小齒輪的并進(jìn)行比較</p><p>　

117、　=2.2481.746/330.4=0.01188</p><p>　　=1.9712.544/341.4=0.01469</p><p>　　大齒輪的數(shù)值大,故用大齒輪的數(shù)值</p><p><b>　　7)校核計(jì)算</b></p><p><b>　　m==5.69㎜</b></p>

118、;<p>　　因?yàn)閙=6>5.69成立，所以齒根彎曲疲勞強(qiáng)度也滿(mǎn)足</p><p>　　7.3 輸出軸及其上零部件的選用，設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　7.3.1 求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　==159KW</b></p><p>　　=/34=1000/34=29.

119、41r/min</p><p><b>　　=4.8N·㎜</b></p><p>　　7.3.2 求作用在齒輪上的力</p><p>　　因?yàn)橐阎敵鲚S上的齒輪的節(jié)圓直徑為</p><p><b>　　=503.2，</b></p><p>　　而，

120、 =2/=2/503.2=190779N</p><p>　　則任意點(diǎn)處，=/3=63593N</p><p>　　=/=63593=54064.5N</p><p>　　7.3.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查取=108，于是得，</p><p&g

121、t;　　==106=189.55㎜</p><p>　　軸的最小直徑顯然是裝聯(lián)軸器的直徑，即為Ⅰ-Ⅱ處直徑，為了保證所選的軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩=,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查表取，=1.3則，</p><p>　　==1.3=6.24</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)

122、軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)（GB/T5014-1985），選用（LH12鋼）型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為（T=63000N.mm ），半聯(lián)軸器的孔徑=190㎜，故?、?Ⅱ段直徑為=190㎜；半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=352mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=282mm。</p><p>　　7.3.4.1 擬定軸上的裝配方案，如圖所示的裝配方案。</p><p>　　7.3.4.2 根據(jù)軸向的定

123、位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　1) 為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右段應(yīng)制出一軸肩，一般地，軸肩高度h>0.07d，考慮選取的軸承的尺寸,故取Ⅱ-Ⅲ的直徑為220mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度=282mm，為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些，故取I-Ⅱ長(zhǎng)度為=280㎜</p><p>　　2) 初步選滾動(dòng)軸

124、承。</p><p>　　因軸承主要受徑向力作用，故選取深溝球軸承。由手冊(cè)查得,選取6040型軸承,其尺寸為dDB=22034056,右端滾動(dòng)軸承采用套筒定位,由手冊(cè)上查得6040型軸承的定位軸肩高度h，因此取=220mm，=234mm，=220mm</p><p>　　3) 取安裝齒輪處的軸段(3-4 )高度的直徑=236mm，齒輪左端面與左側(cè)軸承采用套筒定位，(具體尺寸如圖)。已知齒輪