理论教育 如何选择适合的行星齿轮传动齿数

如何选择适合的行星齿轮传动齿数

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:所以,3K型行星轮系的配齿数可转化为两级串联的2K-H型行星轮系的配齿数问题,即可应用前面介绍的2K-H型配齿方法。所以,3K型行星轮系配齿数时要稍复杂一些。3K型配齿数时,首先应先解决传动比分配问题,然后才能对两级2K-H型分别进行配齿数。表9-2 3K型行星齿轮传动配齿数时的e、zb值选取由于3K型行星轮系的传动比较大,为了能满足邻接条件,一般取行星轮个数np=3。例9-2 已知3K型行星轮系,ibae=200,np=3,试配齿数。

如何选择适合的行星齿轮传动齿数

图9-1所示为最常用的3K型行星轮系,它由高速级2K-H(NGW)型和低速级2K-H(NN)型组成。所以,3K型行星轮系的配齿数可转化为两级串联的2K-H型行星轮系的配齿数问题,即可应用前面介绍的2K-H型配齿方法。由于3K型是由两个2K-H型串联组成的,所以3K型配齿数时,除将两级分别满足传动比、同心、邻接和装配四个约束条件进行配齿外,尚需考虑两级间的联系问题,如两级传动比如何分配;两级之间因有公用的齿轮副,需要满足共同的同心条件等。所以,3K型行星轮系配齿数时要稍复杂一些。

通常取zazbze为行星轮个数np的整数倍,而且各齿轮的模数均相等。在3K型传动中,除要求输入轴和输出轴回转方向相反而采用zbze外,一般推荐用zbze。在同样条件下,后者比前者的承载能力大,且ibae≤100时,齿轮圆周速度和行星架转速均略有降低。

在最大齿数相同的条件下,当zg=f时,能获得较大的传动比,且制造方便,减少装配误差,使各行星轮之间载荷分配均匀。此外,相啮合的齿轮齿数间没有公因数的可能性比zgzf时为小,因而提高了传动的平稳性。但存在变位困难(尤其是np较大时)的缺点,计算所得的齿数是否好用,通常在变位计算后才能确定。

3K型配齿数时,首先应先解决传动比分配问题,然后才能对两级2K-H型分别进行配齿数。分配传动比主要应满足两级之间共同的同心条件(即两级之间的主要联系)来进行。下面按由NGW型和NN型串联组成的、最常用的3K型进行分析,介绍其配齿数的方法。

高速级2K-H(NGW)型的齿数和为

978-7-111-32649-6-Chapter09-18.jpg

低速级2K-H(NN)型的齿数和为

978-7-111-32649-6-Chapter09-19.jpg

移项得

978-7-111-32649-6-Chapter09-20.jpg

该两级应满足共同的同心条件为

978-7-111-32649-6-Chapter09-21.jpg

又因

978-7-111-32649-6-Chapter09-22.jpg

由式(9-4)、式(9-5)解得

978-7-111-32649-6-Chapter09-23.jpg

当给定3K型传动比ibae,选取zbe后,可按式(9-4)、式(9-5)分配其传动比。

关于如何选取zbe值,通过理论分析和配齿实践可以看到。

设先给定zb,随着ibae的增大,za就趋于减少。当选取e值偏大,也会导致za减少,所以在传动比偏大时,应取偏小的e值,以免za过小而造成根切。

设先给定za,随着ibae的增大,zb就趋于增多。当选取e值偏大,也会导致zb增多,所以在传动比偏大时,应取较小的e值,以免zb过大而使轮廓尺寸增大。

通过理论分析和实践经验,推荐表9-2,供3K型配齿数时选取e值和zb值参考用。

表9-2 3K型行星齿轮传动配齿数时的ezb值选取

978-7-111-32649-6-Chapter09-24.jpg

由于3K型行星轮系的传动比较大,为了能满足邻接条件,一般取行星轮个数np=3。

为了方便配齿数,易于满足装配条件,故配齿时一般都取中心轮齿数及e值为np=3的倍数。

下面就这种简便的配齿数方法,列出其配齿数的步骤及配齿公式。

根据传动比ibae的大小,查表9-2选取合适的zb值及e值。若传动比ibae为负值时,取e为负值。

分配传动比

978-7-111-32649-6-Chapter09-25.jpg

计算各轮齿数

978-7-111-32649-6-Chapter09-26.jpg

装配条件要求za值应为np=3的倍数,如果非角度变位,还要求za应与zb同为奇数或偶数,以满足同心条件。角度变位则无此要求。如果计算的za值没有满足上述要求,则应重新选取zbe值进行计算。

978-7-111-32649-6-Chapter09-27.jpg

验算传动比

978-7-111-32649-6-Chapter09-28.jpg

必要时验算邻接条件,根据ibaH978-7-111-32649-6-Chapter09-29.jpg比值查表8-4校核邻接条件。

例9-2 已知3K型行星轮系,ibae=200,np=3,试配齿数。

1)由ibae=200,查表9-2,选取zb=105,e=3。

2)分配传动比

978-7-111-32649-6-Chapter09-30.jpg

3)计算各齿轮齿数

978-7-111-32649-6-Chapter09-31.jpg

za=15既是np=3的倍数,又与zb样同为奇数。

978-7-111-32649-6-Chapter09-32.jpg

4)验算传动比

978-7-111-32649-6-Chapter09-33.jpg

5)检验邻接条件

978-7-111-32649-6-Chapter09-34.jpg978-7-111-32649-6-Chapter09-35.jpg,查表8-4满足邻接条件。

结果:za=15,zb=105,ze=102,zg=45,zf=42,ibae=204。

例9-3 已知3K型行星轮系ibae=-32,np=3,试配齿数。

1)由ibae=-32,查表9-2选取zb=96,e=-12。

2)分配传动比(www.daowen.com)

978-7-111-32649-6-Chapter09-36.jpg

3)计算各轮齿数

978-7-111-32649-6-Chapter09-37.jpg

za=21(为np=3的倍数),

978-7-111-32649-6-Chapter09-38.jpg

zg=37,zf=49(同时减半个齿,然后用角度变位来满足同心条件),

ze=zb-e=96-(-12)=108

4)验算传动比

978-7-111-32649-6-Chapter09-39.jpg

5)检验邻接条件

根据978-7-111-32649-6-Chapter09-40.jpg978-7-111-32649-6-Chapter09-41.jpg,查表8-4满足邻接条件。

结果:za=21,zb=96,ze=108,zg=37,zf=49,ibae=-31.45

在3K型行星齿轮传动中,可使行星轮齿数zf=zg,这时可采用角度变位来保证同心条件,αag=αgb=αfe,以致可大大简化行星轮的加工工艺,无需对齿槽,也不必为了轮齿的滚切和磨削而采用分开式的行星轮结构。由于消除了行星轮齿圈zfzg的角度位置误差,故可提高齿轮传动的精度。但是单齿圈行星轮的3K型传动,当不能避免使变位系数和很大(xΣ>1)时,由于啮合线的工作区偏离节点和滑动速度增大,其效率将略有降低。

当行星轮齿数zf=zg时,其传动比为

978-7-111-32649-6-Chapter09-42.jpg

据各行星轮能均匀装入中心轮abe之间的要求,即应满足如下的装配条件:978-7-111-32649-6-Chapter09-43.jpg

z整数和978-7-111-32649-6-Chapter09-44.jpg=整数(9-8)

式中 np——行星轮个数,一般取np=3。

由式(9-7)可知,欲使3K型传动的传动比ibae增大,使结构紧凑,就应尽量减小zezb的差值。但从满足装配条件来看,它们的最小差值应为

ze-zb=np (9-9)

将式(9-9)代入式(9-7),则得

z2e+ze(za-np)-ibaezanp=0

所以

978-7-111-32649-6-Chapter09-45.jpg

且有

zb=ze-np

内齿圈b固定时,按传动比ibae确定3K型行星传动的齿数,见表9-3。

按传动比ibae确定单齿圈行星轮的3K型行星传动的齿数,见表9-4。

表9-3 内齿圈b固定时,按传动比ibae确定3K型行星传动的齿数

978-7-111-32649-6-Chapter09-46.jpg

(续)

978-7-111-32649-6-Chapter09-47.jpg

(续)

978-7-111-32649-6-Chapter09-48.jpg

(续)

978-7-111-32649-6-Chapter09-49.jpg

注:1.本表所有齿轮的模数均相同,mta=mtb=mte

2.标有星号的传动中za+zg=zb-zg=ze-zf,因此(αt′)a=(αt′)b=(αt′)e和xa+xg=xb-xg=xe-xf

3.在所有情况下,zazbze都是3的倍数(在某些情况下也是2的倍数),因此本表可用于行星轮数具有np=3的传动(有时np=2亦适用)。

4.在所有情况下,zb-zg=ze-zf,因此,(αt′)b=(αt′)e,xb-xg=xe-xf

5.在所有情况下,zbzezgzfzgza

6.表中ibae值只有正的,因此,中心轮ae的旋转方向相同。

7.表中ibae值精确到小数点后第二位,当传动需要更准确的传动比数值时,应按表中3K传动的公式确定。

表9-4 按传动比ibae确定单齿圈行星轮的3K型行星传动的齿数np=3)

978-7-111-32649-6-Chapter09-50.jpg

(续)

978-7-111-32649-6-Chapter09-51.jpg

注:1.本表采用齿数zgza的数据。但列入数据由条件zgza进行限制,以提高由啮合强度和轴承的工作能力所限制的承载能力。

2.传动比按下式确定978-7-111-32649-6-Chapter09-52.jpg

ibae为正,因此,中心轮ae的转动方向相同。

3.需要得到传动比小于零的传动时,用固定中心轮e来实现。这时ieab=1-ibaeieab=ibae-1。因此,从表中选择齿数时,是用近似于ibae而比ieab大1的值来确定的。例如,已知ieab=-115,则用表中的ibae=116齿数来确定。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈