三环减速器的设计.txt

第一章 绪 论三环减速器是少齿差内啮合行星齿轮传动中的一种选用的是渐开线齿形，齿轮副由内齿轮和外齿轮组成，内外齿轮的齿数相差较小（一般为1、2、3、4），所以称为为少齿差传动三环减速器是由我国科技人员发明的新型减速器，它的优点是，适用于一切工作条件、功率和一切速度范围，受到了广泛使用1.1 三环减速器的研究历史及发展现状1.2 三环减速器的特点相比较一般的减速器，三环减速器拥有的特点：（1）体积比较小、结构较紧凑、重量相对较轻（2）传动比范围相对较大 单级传动比大于10（3）效率比较高　当传动比为10～200时，效率为80%～94%效率受传动比影响，与传动成反比（4）制造成本低、加工简单 （5）受到广泛应用、结构样 较 　（6） 、 　由于是内啮合传动， 啮合为 齿及 齿， 齿轮 率 相 ，率中 于 一 所以， 积的大小影响轮齿 度的 外选用 齿制， 高了轮齿的¡度¢相 £数的⁄¥ƒ，它的传§ currency1是'“«‹齿轮减速器的178～648›三环减速器的啮合是 对轮齿的啮合， 较 ，传动较 ，fifl 较小–†以‡特点，· 是¶•‚„”»，…是”器人的‰，¿ 是`´和国ˆ工˜， ¯是˘用、˙¨”» 有应用˚¸。

1.3 本 ˝研究的˛ˇ和内—1.3.1 本 ˝研究的˛ˇ1.3.2 本 研究的内—三环减速器， 制三环减速器 件 和 .1.4 三环减速器 ¢的 ˝为三环减速器 现时Æ· ，ª ˝ ，Ł它的使用⁄¥及内Ø”构Œº， ¢ 点 ˝：fi 、 动比较大造成 3） 制造 æ ·成 ， 论 ı 较 三环减速器使用时Æ较 ，ł少øœ的的 论 ı和制造ß ，当 使用'“行星齿轮减速器的 论 行 2.1 三环减速器的传动原 2.1.1 三环减速器的组成及工作原 三环减速器是由内啮合齿轮”构和 行四边形”构组成的复合传动”构 2-1 三环减速器的结构 2-2是传动简 高速轴2和高速轴3各具有三个 轴，且 轴互相 行，“ 其˚任一 ¯ 轴，将动 输 ，输入轴2是有动 输 的 柄，支撑轴是无动 输 的 柄 套的形 一般有 行四边形的柄6与7制成，它的结构见ƒ 2-3，1为内环板，内环板是 行四边形连杆‡带有内齿轮的结构，它的结构 2-4传动的功率·大时，输 轴4和外齿轮5变成齿轮轴，一般制造成为一体当输入轴2旋 时，行星轮内齿环板1由 套 柄6和7带动的，作的·是摆线 动，而是“ 一双 柄”构(具有 轴颈的高速轴)，引导ƒ，作«周 动，高速轴2和3‡“ 轴 着三片并列的连杆行星齿板，即内齿环板1，此内齿环板与外齿轮5相啮合，输 动 ，啮合时瞬Æ相 差为120。

死点 是 动的·确定 ，即 行四边形连杆”构 动到与 柄共线的 （0和180），此时”构的 动是·确定的为了避免”构¢死点 动的·确定性，最常用的 法是用三块内齿环板并列并且各相环板之Æ互成120的相 角选用的 法是并列布 三相 行四边形结构 就是，当某一相 行四边形”构 动到死点 时，动 由其它 相”构传§，Ł而克服死点 动的·确定性采用这种并列 ， 荷可以由 相结构共 担，并且使结构¢ 动 内，保持 衡1.内齿环板 2.输入轴 3.支 轴 4.输 轴5.输 轴外齿轮 6.输入轴 套 7.支 轴 套2-1 三环减速器基本结构 2-2 三环减速器传动简 1. 内齿环板 2. 输入轴 3. 支 轴 4. 输 轴5. 输 轴外齿轮 6. 输入轴 套 7. 支 轴 套2-5 对称 三环减速器基本结构 2-6 对称 三环减速器传动简 　　　由输入轴4和输入轴2（高速轴）与支撑轴3（高速轴） ‰ø的· ，三环减速器有 个基本的形：对称 和 三环减速器的支撑轴和输入轴处¢输 轴的 一侧（见 2-1和 2-2）。

对称 三环减速器是输入轴和支撑轴这 –高速轴对称布 于输 轴 侧，如 2-5和 2-6所示2.1.2 三环减速器的传动比2-7 三环减速器的传动比 得到三环减速器传动比的 公 如ƒ: (2-1)中 i —— 传动比z1 —— 外齿轮的齿数z2 —— 内齿轮的齿数输入轴与输 轴的 动 相反“ 负号表示当内、外齿轮的齿数相差·大（“常为1、2、3 4）时，三环减速器优点是结构紧凑、传动比大第三章 三环减速器的结构 本章将对 三环减速器 行结构 ，Ł 论分析的基础‡着手由于三环减速器的内齿圈和外齿轮相啮合时的齿数相差比较小，一般为1~4需要采用变 齿轮传动，使内、外齿轮之Æ的齿廓重迭干涉现象·发生， 时需要保证足够的重合度，所以三环减速器 的重要内—之一是内、外齿轮变 ø数的确定本章将主要确定齿轮副的啮合参数， 行 变 ø数，以及 和校核主要 Ø件的 度和 行 结构3.1 三环减速器的 步骤 由于ł 专门的三环减速器 相‰的 资料，¢对三环减速器 行结构 ，“常参考少齿差行星齿轮减速器的结构 步骤 行本论 给 的已 条件： 输 轴‡外齿轮的齿数为z1 = 60， 内齿环板的齿数为z2 = 63，输 的负 扭currency1为T =4000Nm。

三环减速器结构 的 步骤：（1） 行三环减速器总体结构的 （¢2.1三环减速器的结构中已ß介绍 ） （2） 配齿本 ˝已给 ，·需 行 Z1=60,Z2=63;（3）对齿轮主要参数 行初步 （4）对齿轮副啮合参数 行 （5） 三环减速器的结构 （6）校核 三环减速器行星齿轮传动的 度3.2 初步 齿轮的主要参数3.2.1 齿轮材料的类型、选择、齿数及精度 级热处 和齿轮材料是影响齿轮使用寿命与 的重要 素， 是影响齿轮加工成本和生产质量的重要 素齿轮材料的选择应全 的考虑到齿轮传动的加工工艺、工作⁄¥、ß济性和材料Œ源 条件1）本论 选用 齿«‹齿轮传动，作为传动 （2）本 的外齿轮、内齿环板材料 选用45号 质处 [43]加工精度内齿圈为7级，加工精度外齿板为6级 （3）内齿轮齿数z2=63，外齿轮齿数z1=60齿数差为zp=63-60=33.2.2 齿轮传动主要参数的 齿–¡ 度初 齿轮£数m ¯ 齿 度初 小齿轮的分度« d1 作为确定三环减速器齿轮传动的主要参数，这是最简单、最常用的 法–†本 ˝给 的已 条件， 齿–¡ 度初 齿轮的£数为最 ：(3-1)中 KF—— 合ø数，1.6~2.2， KF =2.0T1——啮合齿轮副中小齿轮的 ˇ currency1，Nm Km—— ø数，对于 齿轮传动：Km=12.1z1 ——齿轮副中小齿轮的齿数，即输 轴外齿轮的齿数z1=60 KA ——使用ø数，KA= 1.5,由 ”» ，表10-2 得 Flim—— 齿轮¡ d——小齿轮齿 ø数，d=0.6 KFP—— ¡ 度的行星轮Æ 荷分布· ø数，KHP=1.2由公 KFP=1+1.5（KHP-1）=1+1.5（1.2-1）=1.3YFa1——小齿轮齿形ø数，YFa1=2.67，由 ”» 表10-5 得齿轮£数为m=4 mm3.3 三环减速器齿轮副啮合参数的 三环减速器齿轮副的啮合参数 齿轮副啮合的变 ø数和啮合角。

选择合适的变 ø数和啮合角可以· ß济而且合 的三环减速器¢ 时我 应 ˛一 制条件，由于三环减速器使用是少齿差内啮合传动，— 产生各种干涉3.3.1 三环减速器内啮合齿轮副的干涉 为了三环减速器传动中·产生干涉，我 需要避免一 制条件 [43]：（1）具有足够的 （2）使重合度大于1 （3）使 线干涉现象·发生 （4）使内、外齿轮·¡ ¢动，· 现的 干涉现象 （5）内、外齿轮£度要足够，轮齿的⁄¥⁄¥要ƒ量避免，齿 · 变§，并且，齿 £度应 ·小于(0.25-0.4)cm6）齿廓重迭干涉与齿 干涉ƒ量避免，currency1'“到Gs>0 （7）«足渐开线齿廓要‹，内齿轮的齿 «>基« （8）避免 点对 的齿 干涉 （9）使渐开线干涉现象·发生 3.3.2 变 ø数选择时应 «足的主要 制条件：«足内啮合的啮合 æ 作为选择三环减速器变 ø数的第一条件：(3-2)即›fi 制条件可 影响三环减速器的 ，fl是¢˚ 使用和 中可以 考虑ƒ 个主要 制条件[30]：（1）避免发生齿 干涉，currency1'使内啮合齿轮副的重合度>1（2）保证齿廓重–干涉ø数GS> 0，使齿廓重–干涉现象·发生， 啮合中 †a 配时，： 由公 （3-2）可 ：变 ø数的‡数是啮合角，选择变 ø数x1、x2，˚质‡是 定三环减速器是·可以 ¶干涉现象。

¢、z1、z2一定时，啮合角的大小由变 ø数x1和x2 定对于一对啮合齿轮，可•变 ø数x1、x2‚为„变量，”»•„…确定的参数作为常量，所以，可以得 制条件是变 ø数的‡数 此，«足 个主要 制条件的 ˝›是‹ 合适的变 ø数的 ˝3.3.3 三环减速器变 ø数的确定‰ 变量是变 ø数x1、x2，中Æ变量啮合角，变 ø数x1、x2的¿可以 æ组以得 ƒ 用 步`´的迭ˆ 法Œ‹得 时«足 个 制条件的变 ø数 ，避免˜¯ æ的ª 制条件， ‹变 ø数是˘常˙¨ 是· ‹ 的现象步骤如ƒ：（1）确定、x1及x2初选ha*=0.6、=28.5、=20三环减速器所选择的齿 高ø数可¢0.5~0.8的范围内由 ¯–†˚ ⁄¥选定[55]，˚有œ一的¸定fl是应 考虑到采用变 与 齿相结合的 是避免干涉 现的最˝˛法研究表明[54]，为了 高行星轮轴 寿命和啮合效率，齿 高ø数应 选择合适的数†，啮合角就ˇ之—低2）currency1'使Gs =[Gs]=0.05，ε =[ε]=1.0500[Gs] 、[ε]分 为 要‹“到的三环减速器内啮合的齿廓重–干涉ø数和重合度x1的初 ¿， 及参数。

£数为需要–†得 的数¿ ‡ 步骤重新 行 ， 一 迭ˆ 得 相应的结 ，ß四 迭ˆ可以«足要‹，最»得到的 结 如ƒ所示：=28.1 GS=0.05 x1=0.338 x2=0.8084 =1.05 表3-1 齿轮啮合参数表号 　 称 号 　外 齿 轮 　内 齿 轮1 £数m 42 原 齿形角 203 齿 高ø数 ha*0.64 啮合角 28.15 齿轮的齿数 z 60 636 变 ø数x 0.338 0.80847 ˚ 啮合中 † a 6.3928 分度« d 2402523.4 三环减速器的结构 3.4.1 输 轴的结构 及校核应–†轴的应 ⁄¥和具体受 ，采用适当的 法，并相应的选 其ª用应 ， 行轴的 度 和校核1) 初步确定输 轴的最小 确定轴的最小 ，可 公 [18](3-18)(3-19)Œ确定中：T——轴传§的扭currency1(Nmm) A0—— []定的ø数n——轴的 速（r/min）P——轴传§的功率（kW）[]——轴的ª用扭 应 （MPa)d—— 处轴的 （mm）由已 条件带入公 （3-18）， 比较合适，得到轴的最小 ：dmin=A0为有一个Æ ¢轴‡，考虑到ª全 ˝， 应 加大4~7， dmin= 100mm。

2) 输 轴的结构布 为了使轴‡ 件 ›，•齿轮轴制作成 轴，为了 ›加工，输 轴 外齿轮啮合处 和三块内齿板 相 由于轴的 ·大，所以采用齿轮轴的结构，输 轴为˚ 轴， 。