多级行星齿轮传动的传动比分配方案
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行星齿轮传动比计算在《机械设计》上,行星齿轮求解是通过列一系列方程式求解,其求解过程繁琐容易出错,其实用不着如此,只要理解了传动比e ab i 的含义,就可以很快地直接写出行星齿轮的传动比,其关键是掌握几个根据e ab i 的含义推导出来公式,随便多复杂的行星齿轮传动机构,根据这几个公式都能从头写到尾直接把其传动比写出来,而不要象《机械原理》里面所讲的方法列出一大堆方程式来求解。
一式求解行星齿轮传动比有三个基本的公式1=+c ba a bc i i ――――――――――――――――――――――――1a cx a bx abci i i = ―――――――――――――――――――――――――2 a cb abc i i 1= ――――――――――――――――――――――――――3熟练掌握了这三个公式后,不管什么形式的行星齿轮传动机构用这些公式代进去后就能直接将传动比写出来了。
关键是要善于选择中间的一些部件作为参照,使其最后形成都是定轴传动,所以这些参照基本都是一些行星架等例如象论坛中“大模王”兄弟所举的例子:在此例中,要求出e ab i =?,如果行星架固定不动的话,这道题目就简单多了,就是一定轴传动。
所以我们要想办法把e ab i 变成一定轴传动,所以可以根据公式a cx a bx a bci i i =将x 加进去, 所以可以得出:e bx e ax eab i i i =要想变成定轴传动,就要把x 放到上面去,所以这里就要运用第一个公式1=+c ba abc i i 了,所以)1()1(xbe x ae ebx e ax eab i i i i i --==所以现在e ab i 就变成了两个定轴传动之间的关系式了。
定轴传动的传动比就好办了,直接写出来就可以了。
即)1()1())1(1())1(1()1()1(01c e bd ae c e b d c e a c x be x ae e bx e ax e ab Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i i i i i ⨯-+=⨯--⨯--=--== 再例如下面的传动机构:已知其各轮的齿数为z 1=100,z 2=101,z 2’ =100 ,z 3=99。
多级行星齿轮传动的传动比分配
多级行星齿轮传动各级传动比的分配原则是获得各级传动的等强度和最小的外形尺寸。
在两级NGW型行星齿轮传动中,欲得到最小的传动径向尺寸,可使低速级内齿轮分度圆直径d BⅡ与高速级内齿轮分度圆直径d BⅠ之比(d BⅡ/d B Ⅰ)接近于1。
通常使d BⅡ/d BⅠ=1~1.2
NGW型两级行星齿轮传动的传动比可利用下图进行分配(图中i1和i分别为高速级及总的传动比)先按下式计算数值E,而后根据总传动比i和算出的E值查线图确定高速级传动比iⅠ后,低速级传动比iⅡ由式iⅡ=i/iⅠ求得
E=AB3
式中和图中代号的角标Ⅰ和Ⅱ分别表示高速级和低速级;C s
为行星轮数目,K c为载荷分布系数,按表行星齿轮传动载荷不
均匀系数中表1选取;K Hβ为接触强度的载荷分布系数。
K V、
K Hβ
及的比值,可用类比法进行试凑,或取三项比值的乘积
等于1.8~2。
齿面工作硬化系数Z W,一般可
取Z W=1,如果全部采用硬度>350HB的齿轮时,可取。
最后算得之E值如果大于6,则取E=6 两级NGW型传动比分配。
方案
固定件主动件从动件方向速度1
太阳轮内齿圈行星架同向减速2
太阳轮行星架内齿圈同向增速3
内齿圈太阳轮行星架同向减速4
内齿圈行星架太阳轮同向增速5
行星架太阳轮内齿圈反向减速6
行星架内齿圈太阳轮反向增速7
8单排单机行星齿轮机构的运动情况(共8种传动方案)三个基本元件中任意两元件连接在一起或以同方向同转速旋转时,三者同步,实现直n1+Kn2=(1+K)n3 n1:太阳轮转速 n2:内齿圈转速 n3:行星架转速
k=内齿圈齿数/太阳轮齿数
太阳轮、内齿圈 、行星架均不固定,处于自由状态,形成空挡
传动比
(1+k)/k
k/(1+k)
1+k
1/(1+k)
k
1/k
实现直接档
速。
行星齿轮传动比分析与计算一、行星轮系传动比的计算 (一)行星轮系的分类若轮系中,至少有一个齿轮的几何轴线不固定,而绕其它齿轮的固定几何轴线回转,则称为行星轮系。
行星轮系的组成:行星轮、行星架(系杆)、太阳轮 (二)行星轮系传动比的计算以差动轮系为例(反转法) 转化机构(定轴轮系) T 的机构1234差动轮系:2个运动行星轮系:,对于行量轮系:H H W W W -=111W H H W W W -=222W H H W W W -=333W 0=-=H H H H W W W H W 13313113)1(Z Z W W W W W W i H HH H H⋅'-=--==03=W 1310Z Z W W W H H-=--11311+==Z Z W W i H H )(z f W W W W W W iH B H A H BH A HAB=--==0=B W∴∴例12.2:图示为一大传动比的减速器,Z 1=100,Z 2=101,Z 2'=100,Z 3=99。
求:输入件H 对输出件1的传动比i H1解:1,3中心轮;2,2'行星轮;H 行星架 给整个机构(-W H )绕OO 轴转动∵W 3=0∴∴若Z 1=99行星轮系传动比是计算出来的,而不是判断出来的。
AHHA H H A H AB i W WW W W i -=-=--=110HAB AH i i -=1213223113)1('⋅⋅⋅-=--=Z Z Z Z W W W W i H HHH H Hi Z Z Z Z W W W 13213210'=--H H i Z Z Z Z W W 13213211'=+-HH i i 131100100991011⨯⨯-=100001001009910111111=⨯⨯-==HH i i 1001-=H i(三)复合轮系传动比的计算复合轮系:轮系中既含有定轴轮系又含有行星轮系,或是包含由几个基本行星轮系的复合轮系。
行星齿轮传动比计算公式
行星齿轮传动是一种广泛应用于机械传动系统中的一种机构。
它由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组成,通过太阳齿轮的输入,实现输出转矩和速度的变换。
行星齿轮传动的传动比计算公式如下:
传动比 = (1 + N) / N
其中,N为行星齿轮的齿数。
其中太阳齿轮和内齿圈的齿数可以通过齿轮的模数、齿数比和齿数关系计算得到。
行星齿轮的齿数决定了传动比的大小。
需要注意的是,在实际传动中,行星齿轮传动常常采用多级的组合形式,以实现更大范围的传动比。
在多级行星齿轮传动中,每个级别的传动比都可以使用上述的传动比计算公式进行计算,最终的传动比等于各级传动比之积。
总之,行星齿轮传动的传动比计算公式为(1 + N) / N,其中N为行星齿轮的齿数。
行星齿轮传动比8个公式
1.齿轮比计算公式:
齿轮比=-(R+2)/(R+1),其中R为行星轮的齿数。
2.行星轮直径公式:
行星轮的直径可以通过行星轮齿数来计算。
行星轮直径=齿数*模数。
3.太阳轮直径公式:
太阳轮的直径可以通过太阳轮齿数来计算。
太阳轮直径=齿数*模数。
4.行星轮轮齿厚度公式:
行星轮的轮齿厚度可以通过行星轮直径和模数来计算。
行星轮轮齿厚度=2*模数。
5.太阳轮轮齿厚度公式:
太阳轮的轮齿厚度可以通过太阳轮直径和模数来计算。
太阳轮轮齿厚度=2*模数。
6.行星齿轮传动的速度比公式:
速度比=齿数A/齿数B,其中齿数A为太阳轮齿数,齿数B为行星轮齿数。
7.行星齿轮传动的扭矩比公式:
扭矩比=(半径A/半径B)^2,其中半径A为太阳轮半径,半径B为行星轮半径。
8.行星齿轮传动的传动效率公式:
传动效率=输出功率/输入功率。
综上所述,行星齿轮传动的8个常用公式分别是齿轮比计算公式、行星轮直径公式、太阳轮直径公式、行星轮轮齿厚度公式、太阳轮轮齿厚度公式、行星齿轮传动的速度比公式、行星齿轮传动的扭矩比公式和行星齿轮传动的传动效率公式。
这些公式帮助工程师在设计和计算行星齿轮传动时能够准确地确定齿轮比、轮齿尺寸和传动性能等参数,从而提高传动系统的可靠性和效率。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊轮边行星齿轮减速器三维设计及优化摘要随着国家重点基础工程建设的不断推进,工程机械越来越多地出现在人们的视野中,而集高效率与高度自动化于一身的大型工程机械更是得到了快速的发展,作为工程机械动力与控制信息传递的重要一环,轮边减速器有着十分重要的作用,它与液压马达组成车轮动力装置,将液压油路的能量及控制信息完整地表现在车轮上,相比以往的驱动桥和中央传动更为简便、更利于实现自动化。
本设计在已有成熟产品的基础上,根据已有的工作要求与其他限定条件,通过各级传动比试配法、传动计算、齿轮校核、结构设计等方法得到设计参数并据此进行三维建模,利用软件进行三维数字化设计以及仿真,并对关键部件可做有限元分析,从而获取最佳的设计方案。
关键词:轮边减速器,行星传动,三维设计,试配法,仿真,优化,传动比分配┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊The Three-dimensional Designing and optimization of thehub planetary gear reductionAbstractWith the advancing of national important basic construction projects these years, there are more and more construction machinery appear in our daily life and the large-scaled construction machineries are high-speed developing as result of the high efficiency and high automatic. As an important role in the chain of power and control information transmission, it has a unique function to form the power equipment for the wheel and transmit the energy and control information to the wheels, it is more convenient and automatic by comparison with the driving bridge and central transmission.This design is based on the already known products and the precondition of the working need and other limiting conditions. The first part of this article is try-and-match, then calculates the transmission ratio and the intensity and structure of gears, then build the three-dimensional designing model, in motion and finite element model analysis, lastly we get the optimal design.Key words: hub reduction, planetary gears, three-dimensional designing, try-and-match, emulation, optimization, distribute of transmission ratio.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1 前言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外相关产品 (1)1.3设计内容 (2)2 设计计算 (4)2.1 已知条件 (4)2.2 拟定传动方案 (5)2.3 传动比分配与计算 (8)2.4 高速级计算 (11)2.5 中间级计算 (20)2.6 低速级计算 (22)2.7 啮合效率计算 (24)2.8 行星架结构设计与计算。
行星齿轮传动比计算在《机械原理》上,行星齿轮求解是通过列一系列方程式求解,其求解过程繁琐容易出错,其实用不着如此,只要理解了传动比eab i 的含义,就可以很快地直接写出行星齿轮的传动比,其关键是掌握几个根据e ab i 的含义推导出来公式,随便多复杂的行星齿轮传动机构,根据这几个公式都能从头写到尾直接把其传动比写出来,而不要象《机械原理》里面所讲的方法列出一大堆方程式来求解。
一式求解行星齿轮传动比有三个基本的公式 1=+c ba a bc i i ――――――――――――――――――――――――1a cx a bxa bc i i i = ―――――――――――――――――――――――――2a cb a bc i i 1= ――――――――――――――――――――――――――3熟练掌握了这三个公式后,不管什么形式的行星齿轮传动机构用这些公式代进去后就能直接将传动比写出来了。
关键是要善于选择中间的一些部件作为参照,使其最后形成都是定轴传动,所以这些参照基本都是一些行星架等例如:在此例中,要求出e ab i =?,如果行星架固定不动的话,这道题目就简单多了,就是一定轴传动。
所以我们要想办法把e ab i 变成一定轴传动,所以可以根据公式a cxa bx abc i i i =将x 加进去, 所以可以得出:e bx e ax eab i i i =要想变成定轴传动,就要把x 放到上面去,所以这里就要运用第一个公式1=+c ba abc i i 了,所以)1()1(xbe x ae ebx e ax eab i i i i i --==所以现在eab i 就变成了两个定轴传动之间的关系式了。
定轴传动的传动比就好办了,直接写出来就可以了。
即)1()1())1(1()1(1()1()1(01c e bd ae c e b d c e a c x be x ae e bx e ax e ab Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z i i i i i ´-+=´--´--=--== 再例如下面的传动机构:已知其各轮的齿数为z 1=100,z 2=101,z 2’ =100 ,z 3=99。
行星齿轮传动比计算在《机械原理》上,行星齿轮求解是通过列一系列方程式求解,其求解过程繁琐容易出错,其实用不着如此,只要理解了传动比eab i 的含义,就可以很快地直接写出行星齿轮的传动比,其关键是掌握几个根据e ab i 的含义推导出来公式,随便多复杂的行星齿轮传动机构,根据这几个公式都能从头写到尾直接把其传动比写出来,而不要象《机械原理》里面所讲的方法列出一大堆方程式来求解。
一式求解行星齿轮传动比有三个基本的公式1=+cba abc i i ――――――――――――――――――――――――1acxabx abc i i i =―――――――――――――――――――――――――2acbabc i i 1=――――――――――――――――――――――――――3熟练掌握了这三个公式后,不管什么形式的行星齿轮传动机构用这些公式代进去后就能直接将传动比写出来了。
关键是要善于选择中间的一些部件作为参照,使其最后形成都是定轴传动,所以这些参照基本都是一些行星架等例如:在此例中,要求出eab i =?,如果行星架固定不动的话,这道题目就简单多了,就是一定轴传动。
所以我们要想办法把e ab i 变成一定轴传动,所以可以根据公式acxabx abc i i i =将x 加进去,所以可以得出:ebxeaxeab i i i =要想变成定轴传动,就要把x 放到上面去,所以这里就要运用第一个公式1=+c ba a bc i i 了,所以)1()1(xbe xae ebxeaxeab i i i i i --==所以现在eab i 就变成了两个定轴传动之间的关系式了。
定轴传动的传动比就好办了,直接写出来就可以了。
即)1()1())1(1())1(1()1()1(01ce bdae ce bdc e a c xbe xae ebxeaxeab ZZ Z ZZZ ZZ Z ZZ Z ZZ i i i i i ⨯-+=⨯--⨯--=--==再例如下面的传动机构:已知其各轮的齿数为z 1=100,z 2=101,z 2’ =100 ,z 3=99。
多级行星齿轮传动的传动比分配
多级行星齿轮传动各级传动比的分配原则是获得各级传动的等强度和最小的外形尺寸。
在两级NGW型行星齿轮传动中,欲得到最小的传动径向尺寸,可使低速级内齿轮分度圆直径d BⅡ与高速级内齿轮分度圆直径d BⅠ之比(d BⅡ/d B Ⅰ)接近于1。
通常使d BⅡ/d BⅠ=1~1.2
NGW型两级行星齿轮传动的传动比可利用下图进行分配(图中i1和i分别为高速级及总的传动比)先按下式计算数值E,而后根据总传动比i和算出的E值查线图确定高速级传动比iⅠ后,低速级传动比iⅡ由式iⅡ=i/iⅠ求得
E=AB3
式中和图中代号的角标Ⅰ和Ⅱ分别表示高速级和低速级;C s
为行星轮数目,K c为载荷分布系数,按表行星齿轮传动载荷不
均匀系数中表1选取;K Hβ为接触强度的载荷分布系数。
K V、
K Hβ
及的比值,可用类比法进行试凑,或取三项比值的乘积
等于1.8~2。
齿面工作硬化系数Z W,一般可
取Z W=1,如果全部采用硬度>350HB的齿轮时,可取。
最后算得之E值如果大于6,则取E=6 两级NGW型传动比分配。