精密机械中的行星齿轮组的选型
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行星滚珠丝杆选型计算公式引言。
行星滚珠丝杆是一种常见的传动元件,广泛应用于机械设备中,如数控机床、自动化设备、工业机器人等。
在选型时,需要根据具体的工作条件和要求进行计算,以确保其能够满足工作要求并具有较长的使用寿命。
本文将介绍行星滚珠丝杆的选型计算公式及其应用。
一、行星滚珠丝杆的基本结构。
行星滚珠丝杆由丝杆、螺母和滚珠组成。
其中,滚珠通过螺母与丝杆相连,当丝杆旋转时,滚珠在螺母的导轨上滚动,从而带动螺母沿着丝杆移动。
行星滚珠丝杆具有传动效率高、精度高、刚性好等优点,因此在工业领域得到广泛应用。
二、行星滚珠丝杆的选型计算公式。
在进行行星滚珠丝杆的选型计算时,需要考虑多个因素,如负载大小、工作速度、传动效率、丝杆直径等。
下面将介绍行星滚珠丝杆选型计算的基本公式。
1. 计算负载。
首先需要计算行星滚珠丝杆所承受的负载。
负载的计算公式为:F = P / (π d η)。
其中,F为负载,P为所需的动力,d为丝杆直径,η为传动效率。
2. 计算速度。
接下来需要计算行星滚珠丝杆的工作速度。
速度的计算公式为:V = (π d n) / 1000。
其中,V为速度,d为丝杆直径,n为转速。
3. 计算动力。
根据负载和速度的计算结果,可以计算所需的动力。
动力的计算公式为:P = F V η。
其中,P为所需的动力,F为负载,V为速度,η为传动效率。
4. 计算丝杆直径。
最后需要根据所需的动力和速度计算出合适的丝杆直径。
丝杆直径的计算公式为:d = (P / (F V)) 1000 / π。
其中,d为丝杆直径,P为所需的动力,F为负载,V为速度。
三、行星滚珠丝杆选型计算的应用。
在实际的工程应用中,可以根据以上的计算公式,结合具体的工作条件和要求,来选择合适的行星滚珠丝杆。
以一个数控机床为例,如果需要进行X、Y、Z三个方向的定位和移动,就需要分别计算出每个方向上的负载、速度、动力和丝杆直径,然后选择合适的行星滚珠丝杆型号。
此外,还需要考虑行星滚珠丝杆的工作寿命、刚度、精度等因素。
目录一.绪论 (3)1.引言 (3)2.本文的主要容 (3)二.拟定传动方案及相关参数 (4)1.机构简图的确定 (4)2.齿形与精度 (4)3.齿轮材料及其性能 (5)三.设计计算 (5)1.配齿数 (5)2.初步计算齿轮主要参数 (6)(1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6)(2)按弯曲强度初算模数 (7)3.几何尺寸计算 (8)4.重合度计算 (9)5.啮合效率计算 (10)四.行星轮的的强度计算及强度校核 (11)1.强度计算 (11)2.疲劳强度校核 (15)1.外啮合 (15)2.啮合 (19)3.安全系数校核 (20)五.零件图及装配图 (24)六.参考文献 (25)一.绪论1.引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。
渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。
渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—啮合,W—外啮合,G—外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。
NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:重量轻、体积小。
在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3;传动效率高;传动功率围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高;装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;外齿轮为6级精度,齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。
因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。
2.本文的主要容NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。
行星减速机构成及意义、特点行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈.行星减速机因为结构原因,单级减速最小为3,最大一般不超过10,常见减速比为:3.4.5.6.8.10,减速机级数一般不超过3,但有部分大减速比定制减速机有4级减速.相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97% -98%),高的扭矩/体积比,终身免维护等特点.因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量.减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关,减速机越大,额定输入转速越小)以上,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩行星减速机可做到10000 Nm以上.工作温度一般在-25℃到100℃左右,通过改变润滑脂可改变其工作温度.行星减速机的几个概念:级数:行星齿轮的套数.由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求.由于增加了星星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降.回程间隙:将输出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定扭矩+-2%扭矩时,减速机输入端有一个微小的角位移,此角位移就是回程间隙.单位是"分",就是一度的六十分之一.也有人称之为背隙.行星减速机是一种用途广泛的工业产品,其性能可与其它军品级减速机产品相媲美,却有着工业级产品的价格,被应用于广泛的工业场合。
该减速器体积小、重量轻,承载能力高,使用寿命长、运转平稳,噪声低。
具有功率分流、多齿啮合独用的特性。
最大输入功率可达104kW。
适用于起重运输、工程机械、冶金、矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门行星系列新品种WGN定轴传动减速器、WN子母齿轮传动减速器、弹性均载少齿差减速器。
R GM系列转角精密行星齿轮箱
特点:对轴向长度有限制时,它能更好的体现出它的特点、转动比范围更广、体积轻小、安装方便、外形美观……
安装方式:方形立式法兰输出,任意安装。
输入种类:交流伺服马达、直流伺服马达、步进马达。
型号分为:R GM60、R GM90、R GM115、R GM142、R GM180、
R GM220、R GM280.
.
传动比分类:
一级速比:3,4,5, 7, 10
回程间隙:5-8arcmin
二级速比:9,12,15,16,20, 25, 28, 35, 40, 50,70, 100;
回程间隙:8-10arcmin
三级速比:60, 64, 80, 100, 125, 160, 200, 250,
280, 350, 400, 500, 700, 1000
回程间隙:10-12arcmin
应用领域:精密机床、军工设备、冶金设备、风力发电设备,化工设备
太阳能、工业机器人、输送设备、工程机械、纺织设备、 橡塑 设备,食品机械、日用品机械、平面玻璃生产线、包装设备 、 印刷设备汽车生产线等高精度场合的应用。
涟恒精密行星轮箱—。
行星齿轮减速器行星轴机械制造工艺流程
行星齿轮减速器是一种高精度、高扭矩传动装置,由多个齿轮和行星轴组成,具有结构紧凑、传动效率高、噪音小等优点。
下面将介绍行星轴的机械制造工艺流程。
1. 材料选择:行星轴通常采用高强度合金钢或不锈钢制作,其材料的选择应根据传动要求和使用环境来确定。
在选择材料时,需考虑其强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
2. 精密加工:行星轴的加工过程中需要进行高精度的加工,包括车削、铣削、磨削等工艺。
其中,车削和铣削是行星轴加工的主要工艺,通过精密的加工来保证行星轴的几何尺寸精度和表面质量。
3. 车削工艺:行星轴的车削工艺需要掌握好刀具的选择、切削参数、进给速度和冷却液的使用等因素,保证车削工艺中的加工精度和表面质量。
4. 铣削工艺:行星轴的铣削工艺需要掌握好刀具的选择、切削参数、进给速度等因素,保证铣削工艺中的加工精度和表面质量。
5. 热处理:行星轴在加工完成后需要进行热处理,以提高其强度和硬度。
常用的热处理方法有淬火、回火、正火等。
6. 精密磨削:热处理后的行星轴需要进行精密磨削,以达到更高的精度和更好的表面质量。
常用的磨削工艺有内圆磨削、外圆磨削、面磨削等。
7. 检验:行星轴的加工完成后需要进行严格的检验,以保证其质量符合要求。
常用的检验方法有三坐标测量、硬度测试、表面质量检查等。
以上就是行星轴的机械制造工艺流程,通过严格的加工和检验流程,可以制造出具有高精度、高扭矩的行星齿轮减速器。
精密行星减速机齿轮箱的精密度可以做到1-2弧分,精密行星减速机相比比较与普通行星减速机、齿轮减速机的精度要高很多,广泛运用在各行各业中,例如汽车、船舶、通讯天线、智能家居、电子产品、机器人、工业自动化等领域中;精密行星减速机的主要传动结构由驱动电机(驱动源)、行星齿轮箱(减速器)组装而成,属于小功率精密行星减速机,直径规格尺寸:3.4mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、22mm、24mm、28mm、32mm、38mm等全系列微型精密行星减速机;齿轮材质分为塑胶、金属、粉末冶金材质齿轮。
产品型号技术参数规格:6MM金属精密行星减速机产品分类:五金行星齿轮箱产品型号:ZWMD006006产品规格:Φ6MM产品电压:3-24V(可定制)空载转速:11-3824 rpm(可定制)空载电流:30-40 mA MAX(可定制)负载转速:8-3229 rpm(可定制)负载电流:100 mA MAX(可定制)速比:23.04-1707.9(可定制)8MM金属精密行星减速机产品分类:五金行星齿轮箱产品型号:ZWMD008008产品规格:Φ8MM产品电压:4.2V-24V空载转速:19-1228rpm(可定制)空载电流:95-100mA MAX(可定制)负载转速:15-935rpm(可定制)负载电流:155-160mA MAX(可定制)速比:13-809.1(可定制)10MM金属精密行星减速机产品分类:五金行星齿轮箱产品型号:ZWBMD010010产品规格:Φ10MM产品电压:3-4.2V空载转速:20-4318 rpm(可定制)空载电流:60-80 mA MAX(可定制)负载转速:18-3625 rpm(可定制)减速比:4-809:1(可定制)12MM金属精密行星减速机产品分类:五金行星齿轮箱产品型号:ZWMD012012产品规格:Φ12MM产品电压:3-12V(可定制)空载转速:7-2381 rpm(可定制)空载电流:70-80 mA MAX(可定制)负载转速:5-1525 rpm(可定制)减速比:4-1296:1(可定制)16MM金属精密行星减速机产品分类:五金行星齿轮箱产品型号:ZWMD016017产品规格:Φ16MM减速齿轮箱电压:3-24V(可定制)产品电流:80-500mA(可定制)减速比:64-216(可定制)输出转速:10-1000 r/min(可定制)用途:精密行星减速机产品广泛应用在汽车驱动、通讯天线、智能家居、电子产品、机器人、工业自动化、船舶、机器人、物流仓储、智能家居设备、家用电器、个人护理工具、摄影设备、安防设备等领域。
卓藤行星减速机技术主要应用在有特殊要求的领域中。
在不同的行业领域中。
在全球各个角落。
在最为极端的条件下。
卓藤行星减速机都在不断树立全球衡量标准。
不断提供性能卓越的产品,量身定制的解决方案,来满足各市场的不同需求。
卓藤行星减速机公司在研发与销售、生产、市场推广紧密联系,并且实现了信息共享。
特点:易于安装、具有精度高、高输入转速、高输出扭矩、钢性好、承载能力大、效率高、寿命长、噪音低、低震动、体积轻小、外形美观、免维修、定位精准等特点,适用于交流伺服马达、直流伺服马达、步进马达的减速传动。
适合于全球任何厂商所制造的驱动产品连接:如常用伺服电机:台达、安川、松下、东元、三菱、富士、汇川、西门子、施耐德、欧姆龙、步进电机。
PL系列精密行星减速机性能参数表:规格单位段数速比 PL60 PL90 PL120 PL160 PL200额度输出扭矩 Nm L13 33 95 210 470 11204 42 112 210 585 11405 42 112 210 585 11407 33 92 168 378 85010 15 54 85 310 630 L29 15 54 85 310 63012 33 95 210 470 112015 33 95 210 470 112016 42 112 210 585 114020 42 112 210 585 114025 42 112 210 585 114028 42 112 210 585 114030 33 95 210 470 102035 42 115 210 585 114040 42 115 210 585 114050 42 115 210 585 114070 33 92 168 378 850100 15 54 85 310 630 L364 42 112 210 585 114080 42 112 210 585 1140100 42 115 210 585 1140125 42 115 210 585 1140140 42 115 210 585 1140150 42 115 210 585 1140250 42 115 210 585 1140280 42 115 210 585 1140350 42 115 210 585 1140400 42 115 210 585 1140500 42 115 210 585 1140700 33 92 168 678 8501000 15 54 85 310 630故障停止扭矩 Nm L1 L2 L3 3-1000 2.0times T2N 2.0倍额定扭矩最大输入转速 rpm L1 L2 L3 3-1000 6000 6000 6000 5000 4000 额定输入转速 rpm L1 L2 L3 3-1000 4000 3500 3500 3000 2500超精密背隙P0 arcmin L1 3-10 ≤3 L2 9-100 ≤5 L3 64-1000 ≤7精密背隙P1 arcmin L1 3-10 ≤5 L2 9-100 ≤7L364-1000 ≤9标准背隙P2arcminL1 3-10 ≤8 L2 9-100 ≤10 L364-1000 ≤12 效率η%L1 3-10 97% L2 9-100 94% L364-1000 91% 使用寿命 h L1 L2 L3 3-1000 20000 容许径向力 N L1 L2 L3 3-1000 680 1750 3100 6550 12400 容许轴向力 N L1 L2 L3 3-1000 340 875 1550 3275 6200 重量kgL1 3-10 1.0 3.1 7.4 22 42 L2 9-100 1.5 3.8 9.2 27.7 50 L364-1000 2.0 5.0 9.8 29 58 噪音 dB L1 L2 L3 3-1000 ≤61≤63≤68≤72≤72使用温度℃L1 L2 L33-1000-20℃ +90℃减速机转动惯量: 规格 单位 段数 速比 PL60 PL90 PL120 PL160 PL200转动惯量Jkg.㎡L13-5 0.48 1.75 12.8 22.4 45.3 7-10 0.42 1.45 11.4 18.6 44.8 L2 9-40 0.45 1.52 12.2 18.6 45.2 50-1000.32 1.35 11.5 16.9 44.6 L364-2800.321.36 12.2 16.3 44.2 350-1000 0.321.2912.216.342.6ZHUOTO - P 05 PL 系列精密行星减速机 尺寸参数表:尺寸代号 PL60 PL90 PL120 PL160 PL200 段数 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 总长 A1 120 139 158 162 185 203 205 235 250 318 358 396 317 384 410 输出轴 轴径 A2 14 20 25 40 55 定位凸台直径 A3 42 62 80 130 145 键到轴端距离 A4 2 3 4 7 7 输出轴键长 A5 25 30 43 65 75 轴长到定位圆 A62838508085定位凸台厚度 A7 4 4 5 10 10轴长到端面 A8 35 47.3 60.3 97 103输出法兰 B1 64 90 120 160 190安装孔 B2 M5 M6 M10 M12 M12安装分布圆直径B3 52 75 100 145 170输出端定位孔B4 M5 M8 M12 M16 M20输出轴键高 B5 16 22.5 28 43 59输出轴键宽 B6 5 6 8 12 16输出孔直径 C1 12 20 25 40 50输出孔键高 C2 13.8 22.8 28.3 43.3 53.8输出孔键宽 C3 4 6 8 12 14输出孔深度 C4 26 30 45 68 70以下是输入端尺寸(可根据电机输出端尺寸定制)输入法兰 D1 64 90 130 180 200安装螺孔 D2 M4 M5 M5 M6 M8 M6 M8 M8 M12 M12安装孔分布圆D3 70 70 90 90 145 145 200 200 215 电机轴直径 D4 11 14 14 19 19 22 24 22 24 35 35 4250 50 70 70 110 110 114.3 114.3 180 电机定位凸台直径D5电机定位凸台厚度5 5 10 10 10D6电机轴长 D7 35 45 65 65 82 82 116 ZHUOTO - P06。
行星齿轮减速机的选用标准行星齿轮减速机是一种常见的传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
为了保证行星齿轮减速机的使用效果,我们需要遵循一些选用标准。
下面就让我详细介绍一下行星齿轮减速机的选用标准。
一、传动比的选择行星齿轮减速机的传动比通常在3-100之间,不同的传动比可以适应不同的工况要求。
传动比大的齿轮减速机可以实现转速降低,扭矩增大;传动比小的齿轮减速机可以实现转速提高,扭矩减小。
在选择传动比时,需要考虑机械设备的具体工作条件,选用恰当的传动比,才能保证机械设备的正常运行。
二、额定输入功率和扭矩在选用行星齿轮减速机时,需要根据机械设备的要求,选择符合额定输入功率和扭矩的行星齿轮减速机。
额定输入功率是指减速机的标称输入功率,超过该功率将会导致减速机损坏。
额定扭矩是指减速机的标称扭矩,超过该扭矩也会导致减速机损坏。
因此,在选用时需要注意减速机的额定输入功率和扭矩,必须与机械设备的要求相匹配。
三、工作环境和载荷行星齿轮减速机在使用过程中会受到一定的工作环境和载荷的影响,因此在选用时需要考虑这些因素。
工作环境包括工作温度、湿度、油品选择等,需要根据实际情况选用适当的行星齿轮减速机。
载荷包括正向载荷和反向载荷,需要根据机械设备的工作要求选用适当的行星齿轮减速机,以保证机械设备的安全运行。
四、减速机的精度等级行星齿轮减速机的精度等级直接影响着机械设备的工作效果,因此在选用时需要谨慎考虑。
减速机的精度等级包括4个级别,分别为2级、3级、4级和5级,精度等级越高,减速机的运转精度就越高。
在选用时需要根据具体工作要求和设备安装条件,选用适当的减速机精度等级。
以上就是行星齿轮减速机的选用标准,这些标准在选用时务必牢记,以保证机械设备的正常运转。
在实际操作中,还需要根据具体情况灵活应用这些标准,遵循技术规范,确保选用合适的行星齿轮减速机。
KISSsoft 03/2017 –教程12 精密机械中的行星齿轮组的选型KISSsoft AGRosengartenstrasse 48608 BubikonSwitzerlandTel: +41 55 254 20 50Fax: +41 55 254 20 51info@KISSsoft.AGwww.KISSsoft.AG目录1目标 (3)2打开 KISSsoft (3)2.1打开软件 (3)2.2打开“Planetary gear行星轮”计算模块 (3)2.3基础设置 (4)2.4设置约束 (4)2.4.1定义材料 (5)2.4.2定义计算方法和工况 (5)2.4.3定义其余系数 (6)2.5粗选型 (6)2.6精细选型 (9)2.7优化齿形 (14)2.8现有教程 (18)1 目标选型出一个行星齿轮组,要求输入扭矩 450 Nmm (0.45 Nm),转速 10000 rpm。
额定传动比 4.25。
要求的工作寿命 20,000 小时,应用系数K A =1.25。
整体尺寸(齿圈的外直径)为35 mm,包括齿根圆和外直径之间3 mm的材料。
齿轮使用粉末冶金制造。
模数必须大于0.5 mm (由于制造要求)。
因为齿轮并非使用滚齿加工,所以必须利用这个优点对齿形进行优化。
本案例中使用的计算方法是由AGMA: 2101-D04定义的。
2 打开 KISSsoft2.1 打开软件在软件安装并激活之后,用户便可以启动KISSsoft。
通常,用户可以通过点击“Start→Program Files→KISSsoft 03-2017→KISSsoft 03-2017”打开如下的用户界面:图1.KISSsoft主界面2.2 打开“Planetary gear行星轮”计算模块在“Modules tree模块树”窗口中,双击“Planetary gear”标签来启动行星齿轮计算模块,如图2:图2.在“Modules”窗口中选择“Planetary gear”计算模块2.3 基础设置由于在初步设计阶段中发现的一些原因会导致几何尺寸的错误(这将会导致KISSsoft自动取消计算),我们建议用户打开module specific settings 模块的特殊设置窗口,并激活“Allow large profile shift允许大变位”和“Don't abort when geometry errors occur几何错误时不停止计算”选项。
这会允许KISSsoft在发生错误时继续计算,如图3:图3.本案例中的特殊设置“Module specific settings”2.4 设置约束点击 [OK] ,返回到主界面中。
进入“Basic data”标签并且输入需要的行星齿轮数量(如图4)。
图4.定义行星齿轮数量2.4.1 定义材料图5. 定义材料2.4.2 定义计算方法和工况定义需要的计算方法(1)。
然后输入应用系数(2) 和工作寿命(3)。
点击功率边上的选择按钮,定义输入载荷,如图6。
图6. 定义计算方法、应用系数、工作寿命、以及其余工况如果使用AGMA 2101-D04 方法来计算行星齿轮组,那么最好使用图解法来计算系数Y (因为这会影响齿根应力的计算)。
点击“Rating ”标签下的[Details] 按钮(4),选择图解法 (5) ,并且定义载荷的作用位置。
图7. 定义载荷的作用和图解法在适当的位置单击鼠标右键,定义扭矩的单位(图8)。
图8. 定义扭矩单位156定义参考齿轮(1)、需要计算的值(2)(如果扭矩和转速已经定义,就会执行计算),输入转速和扭矩(如图9)。
图9. 定义载荷2.4.3 定义其余系数行星轮间载荷分布不均匀系数K 会增加施加在单个行星轮上的载荷。
在本案例中,已经在“Factors ”标签下将此参数定义为1.0。
图10. 定义载荷分布系数2.5 粗选型打开粗选型功能,输入其他详细内容。
图11. 打开粗选型功能输入额定传动比。
如果 KISSsoft 根据基本的设置进行计算,会得到一个非常小的模数。
因此,用户需要降低齿数范围,改为9到14,来迫使KISSsoft 选择一个更大的模数。
但是,通常并不需要改变默认的齿数值。
点击 [Calculate]。
图12.粗选型设置,并运行计算点击[OK],确认图13中弹出的齿轮1到3的信息。
图13.其余相关系数缺失的信息点击[OK],确认弹出的信息:图14.齿数范围的方案可能性请看结果列表,如果用户对这个结果满意,选择相应的解决方案,点击[Accept],如图15。
图15.粗选型结果粗选型功能得到的方案参数,此时都会显示在主界面中。
关闭粗选型窗口。
注意:在打开粗选型功能时,用户可以把任何方案的数据转移到主界面中。
但是在关闭粗选型功能的窗口之后,粗选型的结果列表便不可用了。
精细选型功能也同样如此。
由于模数小于 1.0,我们推荐用户使用另一种不同的公差标准。
打开“Tolerances”标签,在这个界面中,为每个齿轮选择齿厚公差“DIN 58405 10e”,如图16。
这里的10代表质量等级(区间宽度),意味着“lower quality较低的质量等级”。
字母“e”代表区间上限,也就是侧隙的定义。
因此,用户需要在“Basic data”标签下,将质量等级设置为10级(如图18中的1a)。
图16.设置公差在定义公差之后,用户也许会想输入一个更好的齿宽值。
在本案例中,我们使用(1)中的参数,如图18。
点击[Calculate F5] (2),用户可以在“Results overview”窗口中看到粗选型得到的行星轮组的初步计算结果,如图18(2a)。
点击 [No] ,关闭图17中的信息框。
图17.改变齿形系数2.6 精细选型这一步会完成预选型步骤。
为了之后的步骤,使用接近正确尺寸的数值来完成精细选型功能。
现在,要生成一个优化后的方案,点击精细选型(3)按钮,如图18。
3211a2a图18.计算,校核结果,并打开精细选型功能首先,检查额定传动比的值(在粗选型过程中,这一数值可能会有微小的改变)(1)。
然后输入需要的传动比范围,以及模数的增长区间(KISSsoft会自动选择非常小的数值)(2)。
定义齿圈分度圆的目标值(2a)。
为了定义正确的直径,减去从齿轮外直径到齿根圆之间的材料,总计是两倍的 3 mm。
得到的数值是29 mm。
随后,需要把齿根高减小1X2 mm(这个数值不需要太准确,因为允许的变动范围设置为10%)。
点击中心距的“Sizing ” 推荐选型按钮(4),软件会自动给出中心距可能的范围。
为了使齿轮的齿根圆直径足够小,来保证齿根下有足够的材料,用户必须在相应的位置输入合适的数值(此处应为:35-2X3 mm = 29 mm )(5),如图19。
图19. 精细选型设置随后,在“Conditions III ”中进行其他设置。
对于精细选型的结果,用户也可以在结果列表中评估这些变量。
6 54124a 2a图20.额外设置点击 [Calculate] 来运行精细选型。
如果有了解决方案,点击“Graphics”标签(如果没有解决方案,会出现一个信息窗口,告诉用户无法找到解决方案)。
如果用户这时只想考虑安全系数,那么方案9应该会比较合适:齿根安全系数足够大,而且齿面安全系数也足够。
因为用户通常可以通过修正齿根几何形状,来提高齿根安全系数,所以在本案例中,齿面安全系数更重要一些。
一般情况下,用户也会校核一些其他判据(例如端面重合度、滑动率等等)。
由于这和一些用户处理的特定问题相关,所以这一情况不会在此讨论。
请参考本文底部的教程列表,来得到关于精细选型功能的更多信息。
图21.计算结果以图表显示进入精细选型的“Results结果”标签,双击某个方案进行选择,或者点击[Accept]按钮(如图22)。
图22.选择方案当用户返回主界面时(图23),"Results overview"窗口会给出一个简短的概括,选择方案的全部计算数据会显示在报告中。
点击“F6”来生成报告。
行星齿轮组的选型这时便全部完成了。
图23.计算结果概括2.7 优化齿形如果用户对齿轮设计已经满意,下一步便是优化齿形。
由于齿轮并不是滚齿加工(本案例中是粉末冶金加工),用户可以在不增加额外的制造成本的情况下进行修形。
这一节会介绍一些粉末冶金齿轮中最通用的齿形修形。
对于这一主题的更多详细内容,请参考本文底部的教程列表。
要加入齿形修形,点击“Calculation” -> “Modifications”菜单,如图24.图24.打开“Modifications修形”标签要改善最初的齿轮啮合,并且考虑粉末冶金过程中的材料收缩,用户必须定义齿顶圆角。
为此,在“Type of tip modification”的下拉列表中,选择“Rounding倒圆”,在输入框中为齿轮1到齿轮3输入数值(本案例中为:0.05 mm,这已经相当大了)(如图25)。
图25.齿形的倒圆用户此时可以在“Modifications”标签下的活动框中输入齿形修形。
点击推荐选型按钮,打开“Sizing modifications”窗口(图26)。
图26.定义齿形修形的详细内容齿顶修形选择“Short profile correction, arc-like短齿形修形,弧形”,来保持啮合冲击尽可能小,并且选择齿轮2 进行修形。
选择“Short profile modification, arc-like”并点击[Calculate]按钮,随后点击[OK]和[Accept]按钮,关闭界面。
软件便会执行相应的齿形修形。
KISSsoft对齿顶修形进行了一个设计计算,起始于单对齿啮合点和齿顶圆的中间(自动地),使用一个基于计算得到的轮齿弯曲的值。
齿根修形最好的解决方案通常是椭圆修形,会使得渐开线根部出现一个较大的半径,而在两个轮齿中间的齿根部分,区域达到最小值。
要计算这一修形,在“Calculation”目录中打开“Tooth form”标签,添加“Insert elliptical root modification”选项。
随后,点击推荐选型按钮,软件会给出一椭圆修形的建议值。
图27.“Elliptical root modification齿根椭圆修形”添加建议值在对所有齿轮都定义过后,点击“ ”图标,或者点击“F5”进行计算。
图28.计算并显示齿形在边上的对话框中,激活碰撞校核。
1 23图29.激活碰撞校核,显示齿轮副1(sun-planets)如果需要,点击按钮(2),选择“Make flank contact (right)右齿面接触”。
此时,用户可以在两齿面彼此接触的位置看到一个小黑点。