发布时间 : 星期五 文章2Z-X型NGW啮合两级行星齿轮减速器设计更新完毕开始阅读ee6f558cd05abe23482fb4daa58da0116d171f12
与输出轴具有同轴性，即输入轴与输出轴均设置在同一主轴线上。所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统的中的减速器、增速器和变速装置。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的航空发动机、起重运输、石油化工和兵器等的齿轮传动装置以及需要变速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到了越来越广泛的应用，表2-1列出了常用行星齿轮传动的型式及特点：
表2-1常用行星齿轮传动的传动类型及其特点
传动 形式 性能参数 简图 传动比 效率 最大功率/kW 特点 NGW（2Z-X 负号机构） B=1.1iAX 3~13.7推荐2.8~9 0.97~0.99 不限 效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递公路范围大，轴向尺寸小，可用于各个工作条件，在机械传动中应用最广。单级传动比范围较小，耳机和三级传动均广泛应用 效率高，径向尺寸比NGW型小，传动比范围较NGW型大，可用于各种工作条件。但双联行星齿轮制造、B安装较复杂，故|iAX|?7时不宜采用 NW（2Z-X负号机构） B=1~5iAX0推荐7~21 NN（2Z-X负号机构） 推荐值： B iXE=8~30 效率较低，一般为0.7～0.8 ?40 传动比打，效率较低，适用于短期工作传动。当转臂X从动时，传动比|i|大于某一值后，机构将发生自锁 B|iXA|=1.2~WW（2Z-X负号机构） B=1.2iXA~数千 5时，效率可达0.9~0.7，i>5以后.随|i|增加徒降 ?20 传动比范围大，但外形尺寸及重量较大，效率很低，制造困难，一般不用与动力传动。运动精度低也不用于分度机构。当转臂X从动时，|i|从某一数值起会发生自锁。常用作差速器；其传动比取值为iAB=1.8~3，最佳值为2，此时效率可达0.9 X4
小功率传动NGW（Ⅰ）型（3Z） BiAE?500.8~0.9随BiAE增加0；推荐：B=20~iAE而下降 短期工作?120，长期工作?10 100 BiAE=60~ 500推荐：B=64~iAE结构紧凑，体积小，传动比范围大，但效率低于NGW型，工艺性差，适用于中小功率功率或短期工作。若中心轮A输出，当|i|大于某一数值时会发生自锁 结构更紧凑，制造，安装比上列Ⅰ型传动方便。由于采用单齿圈行星轮，需角度变为才能满足同心条件。效率较低，宜用于短期工作。传动自锁情况同上 NGWN（Ⅱ）型（3Z） 300 短期工0.7~0.84作b随iAE增?120，加而下降 长期工作?10 2.2.2确定行星齿轮传动类型
根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。
总传动比为：i?i输入i输出?735r/min?27.95
26.3r/min2Z-X型结构简单，制造方便，适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2Z-X型NGW啮合方式的行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理，名义传动比可分为ip1?6,ip2?4.66进行传动。传动简图如图2-1所示：
图2-1 传动方案简图
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3 齿轮的设计计算
3.1配齿计算
根据2Z-X型行星齿轮传动比ip的值和按其配齿计算公式，可得第一级传动的内
齿轮b1,行星齿轮c1的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸，故选取第一级中心齿轮a1数为17和行星齿轮数为np?3。根据内齿轮zb1??ip1?1?za1
zzb1??6?1?17?85
根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为
c1??zb1?za1?2?34
所求得的ZC1适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为：
za1?zb1＝ C＝51?整数?
2第二级传动比zb1＝
ip2为
4.66，选择中心齿轮数为23和行星齿轮数目为3，根据内齿轮
?ip1?1?za1
zb1＝?4.66?1?23?84.18?84
对内齿轮齿数进行圆整后，此时实际的P值与给定的P值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为
i＝1＋
za2＝4.652 zb2ip?i4.66?4.652其传动比误差?i＝＝＝0.2%
4.66ip再考虑到其安装条件，选择zb2的齿数为85 根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为
zc1＝﹙zb1－za1﹚／2＝31
实际传动比为 i＝1＋
za1＝4.696 zb1ip?i其传动比误差 ?i＝＝1%
ip6
3.2初步计算齿轮的主要参数
齿轮材料和热处理的选择：中心齿轮A1和中心齿轮A2，以及行星齿轮C1和C2均采用20CrMnTi,这种材料适合高速，中载、承受冲击和耐磨的齿轮及齿面较宽的齿轮,故且满足需要。齿面硬度为
58-62HRC，根据图二可知，取
?Hlim=1400Nmm2,?Flim=350Nmm2,中心齿轮加工精度为六级，高速级与低速级的内齿轮均采用42CrMo,这种材料经过正火和调质处理，以获得相当的强度和硬度等力学性能。调质硬度为
217-259HRC，根据图三可知，取
?Hlim=780Nmm2,?Flim=420Nmm2轮B1和B2的加工精度为7级。
3.2.1计算高速级齿轮的模数m
按弯曲强度的初算公式，为
m?3T1KAKFPKF?YFa1?dz1?Flim2 N现已知Za1＝17,?Flim=340mm
2中心齿轮a1的名义转矩为：
T1?9549P1nnP?9549175?324.8N?m
3?735f?取算式系数Km?12.1，按表6-6取使用系数KA?1.5; 按表6-4取综合系数k取接触强度计算的行星齿轮间载荷分布不均匀系数
=1.8;
khp?1.2，由公式可得
kfp?1?1.6?khp?1?1?1.6?1.2?1??1.32；由表查得齿形系数Yfa1?2.67；由表查
?的齿宽系数?d?0.8；则所得的模数m为
m?12.13324.8?1.5?1.8?1.32?2.67?4.07?mm?
0.8?17?17?350取齿轮模数为m?4mm
3.2.2计算低速级的齿轮模数m
按弯曲强度的初算公式，计低速级齿轮的模数m为
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