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减速机网 齿轮强度与设计参数-行星齿轮传动不均衡系数 减速机网
来源:减速机信息网    时间:2008-6-19 8:18:53  责任编辑:lihongwei  

 

用高精度齿轮和提高其它主要构件(如行星架、机体等)的精度公差来达到行星轮间载荷均匀分配,这种方法获得的行星齿轮传动是一种静不定的完全刚性的系统。因此,因制造成本随精度的提高而显著增加,装配且比较困难,所以实际上只能对那些不能疏忽的尺寸才用高精度严加控制。
   在保证各个零部件有较高制造精度的同时,在设计上采用能够补偿制造、装配误差以及构件在载荷、惯性力、摩擦力或高温下的变形、使各行星轮均衡分担载荷的机构是十分必要的,这是实现均载既简单又有效的途径。这种机构叫做均载机构。
    由于行星传动各组成零件不可避免地存在加工误差、装配误差以及运转中受力变形等因素的影响,各行星轮的受载实际上是不相等的。随着制造精度的提高、合理均载机构的采用,各行星轮受载不均衡程度大为降低,但仍或多或少的存在,故在强度计算中应予以考虑。表22 给出了不同均载形式下的行星齿轮传动不均衡系数Kp .
    在行星齿轮传动中,行星轮间载荷分配不均匀系数Kp值在很大程度上取决于制造精度的高低,传动负载的程度、构件结构的刚度、轮齿材料和齿面硬度、轮齿工作表面跑合的程度、啮合速度的高低、行星轮数目以及均裁装置的性能等。提高制造精度、传动负载大,并使轮齿工作表面得到良好的跑合等,则系数Kp值将降低;反之,随着啮合速度的提高、行星轮数目增多等,则系数Kp值将稍有增大。应当指出,轮齿工作表面的适当跑合有利于行星轮间的载荷均匀分配。

   

               表22 不同均载形式及其行星齿轮传动不均衡系数Kp
序号
均载形式
传动简图
说明
1
太阳轮浮动
Kp=1.1~1.15
  太阳轮通过双联齿轮联轴器与高速轴联接而实现浮动(双联浮动)。由于太阳轮重量小、惯性小、浮动灵活、结构简单、容易制造、通用性强,因此广泛用于低速传动。当np=3时均载效果最为显著。
2
行星架浮动
Kp=1.15~1.25。
行星架通过双联齿轮联轴器与高、低速轴联接而实现浮动。在NGW型传动中,由于行星架受力较大(2倍圆周力)而有利于浮动。行星架浮动不需支承,可简化结构,尤其有利于多级行星传动。但由于行星架自重大、速度高会产生较大离心力,影响浮动效果,所以常用于中小规格的中低速型性传动中。
3
内齿圈浮动
Kp=1.1~1.2
双齿轮联轴器将内齿圈与机体连接,使内齿圈浮动。内齿圈浮动其主要优点品可使结构的轴向尺寸较小,或使两个基本构件(如太阳轮和内齿圈)同时浮动时,增强均载效果。但内齿图浮动使行星轮间均载的效果不如太阳轮浮动好,并且浮动内齿圈所需的均载装置的尺寸和重量较大,加工也不方便。由于内齿圈尺寸和重量大,故浮动灵敏性较差。
4
太阳轮与行星架同时浮动
Kp=1.05~1.20
  这是太阳轮浮动与行星架浮动的组合。其浮动效果比各自单独浮动效果好,常用于多级行星传动中。
5
太阳轮与内齿圈同时浮动
Kp=1.05~1.15
  太阳轮与内齿圈同时浮动  这是太阳轮浮动与内齿圈浮动的组合,主要用于高速行星传动。特点是噪声小,运转平稳,均载效果好。
6
无多余约束的浮动
Kp=1.05~1.15
齿轮联轴器
  这种浮动方式是在行星轮中安装一个球面调心轴承。单级传动中,太阳轮利用单齿联轴器进行浮动。双级传动中,高速级行星架无支承并与低速级太阳轮固定联接。此法的优点是机构中无多余约束,结构简单,浮动效果好,沿齿长方向的载荷分布均匀。由于行星轮内只装一个轴承,当传动比较小时,轴承尺寸小,寿命较短。
6
两行星轮杠杆连动均载机构
Kp=1.05~1.1
行星轮对称安装,在两行星轮的偏心轴上,分别固定一对互相啮合的扇形齿轮(相当于连杆)。浮动效果好,灵敏度高。
  当两行星轮受载均匀时,两个扇形齿轮间受力相等,处于平衡状态,没有相对运动;当二个行星轮受载不均匀时,受力较大的行星轮将带动扇形齿轮绕其本身轴线转动.并通过它带动另一个扇形齿轮反方向转动,使行星轮载荷重新分配,直到载荷均衡为止。
7
三行星轮杠杆连动均载机构
Kp=1.1~1.15
平衡杆的一端与行星轮的偏心轴固接,另一端与浮动环活动连接。只有当6个啮合点所受的力大小相等时该均载机构,处于平衡状态,各构件问没有相对运动。当载荷不均匀时,作用在浮动环上的三个径向力;Fr便不互等,三个圆周力亦不互等,浮动环产生移动和转动,直至三力平衡为止。
8
四行星轮杠杆连动均载机构
Kp=1.1~1.15
平衡原理与三行星轮连动机构相似。四个偏心轴的煽心方向对称地位于行星轮之内或外。图 7-23所示平衡杆端部支承在十字浮动盘上;图7-24 中连杆支承在圆形浮动环上,通过备件连动调整,以达到均载目的。
 

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