《行星齿轮传动设计》饶振纲编著.pdf

行星传动设计，饶振刚著 好书，传动，共365页。机械传动中其效率最高结构紧凑所占据的空间尺寸一般较小可靠性高、使用寿命长在设计合理、维护保养良好的情况下齿轮的使用寿命一般可达到几十年传动比恒定。由一系列齿轮传动所构成系统称为轮系。轮系根据运转时各个齿轮轴线的空间位置是否变化可分为周转轮系和定轴轮系【。平面机构自由度数等于的周转轮系称为行星轮系即行星齿轮传动【。其主要特点为【】体积小、重量轻承载能力高、传递功率大、结构紧凑传动比大在行星传动啮合方案选择合适的情况下就可以利用少数的几个齿轮得到很大的传动比传动效率高只要行星传动类型恰当、结构合理其传动效率可以达到—传动平稳、可靠性高。正是由于行星齿轮传动具有如上所述得优越性和特点从而被广泛的运用在各个工业领域如航空航天、船舶轮机、风能发电等等。在现代工业的快速发展过程中齿轮减速器的更新换代周期速度不断加快功能结构越来越复杂减速器的设计在其更新换代的周期中的重要性愈发突出【】。对于新齿轮减速器的研发其设计费用仅占总成本的但是设计费用占据了研发费用的由此可见设计在减速器的生产过程中起着至关重要的作用【。因此为了提高减速器设计的水平和效率使设计更趋近于客观实际、设计周期更短进一步降低成本就必须将虚拟样机技术【】引入到设计研究中。本文基于齿轮传动虚拟样机仿真设计软件对某行星齿轮减速器进行仿真和优化设计。首先建立该减速器的刚性模型和三维刚柔混合模型对各个齿轮的运行情况进行仿真分析对输入输出轴进行强度校核和对轴承寿命的计算以及行星架的静应力分析。此外对行星架和箱体进行有限元模态分析找出其结构设计的薄弱环节。最后对太阳轮和行星轮进行齿面接触应力分析依据分析结果对这对啮合的齿轮进行了合理的修形。www.docin.com第页武汉科技大学硕士学位论文国内外的研究现状行星齿轮传动技术行星齿轮有很多种传动类型相应的也有很多种不同的分类方法。按行星传动机构中齿轮啮合方式的不同来进行分类的方法可分为、和三种基本类型表示外啮合表示内啮合其余结构形式的行星传动大都是这三种基本类型的演化或者组合【】年世界上第一个行星传动机构的专利出现在德国。世纪以来在航空工业快速发展的推动下行星齿轮传动技术也实现了跨越式的的发展。年制造出用作汽车差速器的行星齿轮传动装置。年德国率先研制成功高速大功率的行星齿轮传动随后美、日、英等工业发达国家也研制成功均有系列产品。近些年上述这些发达国家还研究出一系列行星齿轮传动的新技术如变速传动技术和微型齿轮传动技术成功的应用在各种现代化设备中并取得了巨大的效益。我国对行星齿轮传动技术的研究和应用开始于上世纪六十年代远远均落后于西方发达国家和日本。七十年代以来在引进吸收国外的先进行星齿轮传动技术后我国对其的掌握取得了飞速的发展独立自主的研制成功一系列行星齿轮减速器并制定了相应的标准。目前对于行星齿轮传动技术的研究和探讨主要集中在如下几个方面行星齿轮传动的效率的研究传动效率是衡量传动性能优劣的重要参考依据因而很有必要对传动效率进行深入的研究。行星齿轮的效率有以下三部分组成啮合齿轮副中的摩擦损失。、轴承中的摩擦损失。和液力损失。其总效率为。。【】。到目前为止国内外学者对行星齿轮传动效率的计算方法做了很多研究在设计计算中用到的主要有以下三种力偏移法、啮合功率法和传动比法其中以啮合功率法的使用最为广泛【】。但是这三种计算方法都是建立的刚体动力学模型得到的是静态效率通常会造成理论计算的效率要高于实验所得到的效率【。行星齿轮传动的均载的研究由于在加工制造、装配等的过程中存在着无法避免的误差会使各行星轮的受载不均匀严重情况下载荷会集中在某一个行星轮上造成传动系统的异常影响机器的正常运转。早在世纪四五十年代国外的学者就研究了行星齿轮传动系载荷分配的均衡性。目前采取的均载措施主要有以下几种高精度的齿轮以及严格控制其他构件的公差这种方法使得制造和安装都非常困难而且随精度的提高成本显著增加。基本构件浮动的均载机构使基本构件中的一个或者两个同时浮动。这种均载方法由于其结构简单均载效果好因此被广泛的应用。采用弹性件的均载机构通过弹性元件的弹性变形而使各个行星轮均匀的受载。www.docin.com武汉科技大学硕士学位论文第页如采用行星轮用弹性支撑等。杠杆联动均载机构这种均载机构装有带偏心的行星轮轴