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1、. . .K-H-V行星齿轮减速器毕业论文目录第一章绪论4第二章 K-H-V行星齿轮521 K-H-V行星齿轮的传动原理及组成52.2 K-H-V行星齿轮的特点62.3 K-H-V行星齿轮的现状及发展方向7第三章 原始数据及系统组成框图83.1 原始数据8第四章 齿轮的计算104.1 齿数及齿轮材料的确定104.2 啮合角、变位系数的确定114.3 计算四个偏导数134.4 xc1,xb1及相对应的计算134.5 几何尺寸的计算和限制条件检查144.6 切削齿轮插齿刀的选择144.7 径向切齿干涉144.8 插齿啮合角（0）b164.9 切削齿轮其他限制条件检查164.9.1 展成顶切干涉16
2、4.92 齿顶必须是渐开线164.93 切削外齿轮的限制条件164.10 啮合的其他限制条件174.10.1 渐开线干涉174.10.2 外齿轮齿顶与齿轮齿根的过渡曲线干涉174.10.4 顶隙检查18第五章 强度计算195.1 转臂轴承寿命计算195.2 销轴受力205.3 销轴的弯曲应力215.4 销套与浮动盘平面的接触应力21第六章 效率计算216.1 啮合效率216.1.1 一对啮合齿轮的效率216.1.2 行星机构的啮合效率226.2 输出机构的效率226.3 转臂轴承效率226.4 总效率23第七章 轴的设计237.1 轴材料的选择237.2轴的结构设计247.4输出轴的机构设计2
3、67.5轴的强度计算267.6输入轴上受力分析277.7输入轴支反力分析277.8轴的强度校核28第八章 浮动盘式输出机构设计及强度计算29第九章 箱体及附件设计299.1 箱体知识简介299.2箱体的刚度309.2.2 箱体应具有良好的结构工艺性。309.3 箱体尺寸31第十章 减速器附件的设计3210.1 配重设计3210.2 减速器附件设计32总结34参考文献35致谢36.参考资料.第一章 绪论 机械设计制造及其自动化专业是为了培养从事机械设计、制造行业的人才而开设的专业。而毕业设计是培养应届毕业生对机械的认识、运用能力,而且也增进对机械工业发展的了解和认知。11 行星齿轮减速器 行星齿
4、轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。我国早在南北朝时代，祖冲之就发明了有行星齿轮的差动式指南车。因此我国对行星齿轮传动的应用是非常早的。然而，到20世纪60年代，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术水平的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进，开拓创新地努力奋进，使我国的行星传动技术有了迅速的发展。 行星轮系减速器较普通齿轮减速
5、器具有体积小、重量轻、效率高及传递功率围大等优点，逐渐获得广泛应用。渐开线行星齿轮传动是一种具有动轴线的齿轮传动。渐开线行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2KH、3K、及KHV三种。若按各对齿轮的啮合方式，又可分为：NGW型、NW型、NN型、WW型、ZUWGW型、NGWN型和N型等。12 K-H-V行星齿轮 K-H-V传动装置与其它的结构比较更为简单,体积小,承载能力大,耐疲劳,使用可靠.这种行星轮传动中,只有一个太阳轮(用K表示)、一个行星架（用H表示）和一根带输出机构的输出轴(用V表示)，故称这种轮系为KHV行星轮系。图1.1 渐开线少齿差行星齿轮传动由主动行星架H、中心轮K和行星
6、轮以及输出机构和输出轴V组成，因此属K-H-V传动。组成啮合齿轮副的（中心）轮和外（行星）齿轮的齿数差很少（一般为1-4）。故称为少齿差行星齿轮传动。若齿差为1则称为渐开线一齿差行星齿轮传动。该传动的传动比大（单机传动比约为7100以上）；体积小，质量小，效率高（=0.80.9）；主动轴与从动轴的同轴性好便与装配。该传动已制定国家标准，并由专业厂家批量生产，以供选用。第二章 K-H-V行星齿轮21 K-H-V行星齿轮的传动原理及组成（一）组成 K-H-V行星齿轮主要由一个太阳轮K、一个行星架H、一个带输出机构的输出轴V组成。结构紧凑，体积与质量小（二）传动原理 k-h-v型少齿差行星传动如图2
7、-1所示，它主要由一个装在转臂H上的行星轮和一个固定不动的齿轮而组成的齿合行星传动，行星轮的齿数比齿轮的齿数少1、2或者3、4齿，由于两齿轮差的齿数很少，故叫少齿差，这种少齿差行星齿轮传动用于减速时，是以系杆H为主动件。由于行星轮相对中心轮有偏心，故在传动时，行星轮1不仅要作公转而且要做自传。因此，就需要一个能够传递两平行轴之间旋转运动的联轴器，即称偏心输出机构V，以便把行星轮的自传输图2-1送出来。由于这种行星轮系，是由一个中心齿轮K，一个系杆H和一个偏心输出机构V所构成的，故简称K-H-V型行星机构。它采用削轴式输出结构，当转臂H转动时迫使行星轮转动，当齿数差为1时，当转动轴转一周时，行星
8、轮相对于齿反向转动1个齿，因此达到了减速的目的，并通过传动比等于1的销轴式输出机构使轴V将运动输出。行星轮既绕输入轴轴心公转又绕自身轴心自转，但两转动方向相反。 在设计少齿差行星齿轮减速器时，如果齿轮齿数不变，行星齿轮齿数越大，两者之间的齿数差越小，则传动比越大。但是，当齿轮副的齿数差小到一定程度时，将会发生不在啮合位置的齿廓相互重叠现象。 为了使齿轮副在少齿差时仍然能够正确啮合顺利运转，可以从两条途径消除齿廓重迭干涉：一是降低齿顶高的选用短齿，从齿高方向消除齿廓重迭，一是选择适当的正变位系数，减少外齿轮的 齿顶厚度，增大齿轮的齿槽宽度，从齿厚方向消除齿廓重迭干涉。2.2 K-H-V行星齿轮的
9、特点 K-H-V行星齿轮的传动比： 图2-2n2-nHn1-nH=z1z2因n1=0，解得：i2H=1-z1z2=z2-z1z2=-z1-z2z2故：iHV=iH2=1i2H=-z2z1-z2由上式可以看出，两齿轮的齿轮差越小而传动比就会越大。当齿数差=1时，这时的传动比为：iHV=-z2由此可以总结出K-H-V行星齿轮的优点：（1）传动比大 单级传动比约为7到100（2）体积小、质量轻、结构紧凑（3）效率高 传动效率为0.8到0.9此外，K-H-V行星齿轮还具有：承载能力大，传动平稳、噪音小，使用寿命长，便与维修等特点。同时由于主动轴与从动轴的同轴性好，便与装配等优点。K-H-V行星齿轮的缺
10、点：1.由于齿数差很小，容易造成干涉现象。2.对于齿轮的加工精度要求很高，且必须采用变位齿轮。3.由于其结构紧凑，造成其零部件的几何形状较为复杂，加工误差较大。2.3 K-H-V行星齿轮的现状及发展方向 虽然从1960年代以后,渐开线少齿差传动才得到迅速的发展，但是早在1949年,苏联学者就从理论上解决了实现一齿差传动的几何计算问题。目前有柱销式零齿差十字滑块、浮动盘等多种形式。从60年代初开始,国外就开始探讨圆弧少齿差传动,到70年代中期,日本就已经开始进行圆弧少齿差行星减速器的系列化生产。这种传动装置的特点在于:（1）在行星轮的齿廓曲线中用凹圆弧代替了摆线；（2）轮齿与针齿在啮合点的曲率方
11、向相同；（3）同时形成了两凹凸圆弧的啮合,从而提高了轮齿的接触强度和啮合效率；（4）由于其针齿不带齿套,并采用半埋齿结构,因此既提高了弯曲强度又简化了针齿结构。此外,圆弧形轮齿的加工无需专用机床,精度也易保证,而且修配方便。1956年我国著名的机械学家朱景梓教授根据双曲柄机构的原理提出了一种新型少齿差传动机构,该机构的特点是当输人轴旋转时,行星轮不作摆线运动(高速公转与低速自转的合成运动),而是通过双曲柄机构导引作圆周平动。这种独特的“双曲柄输入少齿差传动机构”得到国外同行的高度评价。我国从1958年开始研制摆线针轮减速器,1960年正式投入工业化生产,目前已形成系列,并且制定了相应的标准,广
12、泛用于各类机械中。1960年制成第一台二齿差渐开线行星齿轮减速器,其传动比为37.5,功率为16kW,用于桥式起重机的提升机构中。1963年朱景梓教授在工学院学报上发表了齿数差Zd=1的渐开线K-H-V型行星齿轮减速器及其设计一文,详细阐述了渐开线少齿差传动的原理和设计方法。这些创造性的工作与成就,为少齿差行星齿轮传动在我国的推广应用起了重要的指导作用。双曲柄输入少齿差行星齿轮传动的优点是:（1）能使行星轴承所受载荷下降,而且当齿板作为行星轮时,行星轴承的径向尺寸可不受限制,从而提高了行星轴承的寿命。（2）另外,这种传动不需要输出机构,还可实现平行轴传动,效率高,适用性强。但是,由于历史原因,
13、双曲柄输入式少齿差传动一直没有得到应有的发展,直到近十几年才逐渐为人们所重视。1985年钢铁设计院提出了平行轴式少齿差啮合齿轮传动三环减速器,但是这种减速器要在一根曲轴上要安装三片齿板,需制成偏心套机构,存在着结构复杂、加工分度精度要求高、曲轴联接结构表面产生微动磨损、三套互为120的双曲柄机构之间存在过约束等问题。1993年大学博士崔建昆提出新型轴销式少齿差行星齿轮传动,并对其进行了理论分析。随着少齿差行星齿轮传动研究的深入,已成功地开发出不少新的渐开线少齿差行星齿轮传动形式。目前,我国研究出一种连杆行星齿轮传动平行轴式少齿差齿行星齿轮传动。该类传动是以连杆齿轮(齿板)为行星轮,采用双曲柄输
14、入,且无输出机构。主要有一齿环(一片连杆行星齿板)、二齿环(两片连杆行星齿板)、三齿环及四环等结构形式的减速器。如图2-3为三环减速器的基本结构及其工作原理简图。两根互相平行且各具有三个偏心轴径(或偏心套)的高速轴2,动力通过其中任一或两轴同时输入,三片连杆行星齿板(齿轮)1通过轴承装在高速轴上, 外齿轮的轴3为低速轴,其轴线与高速轴2轴线平行,高、低速轴均通过轴承支承在机体上。三片齿板1与外齿轮啮合,啮合的瞬时相位差呈120。图2-3国外学者在齿形分析、结构优化、接触分析、结构强度、动态性能、传动效率、运动精度方面进行了大量的研究,利用计算机技术进行减速器各主要部件的实体建模、仿真、干涉检查
15、等,缩短了产品的开发周期,并应用到产品的设计中,取得了许多有价值的成果。（1）通过对对N型齿行星齿轮传动的基本结构型式环式减速器的传动机理进行分析研究,建立了环式减速器系统受力分析模型,得出目前环式减速器存在惯性力或惯性力矩不平衡的结论。（2）通过对对平行动轴少齿差传动多齿接触问题动平衡进行研究,以有限元弹性接触分析理论为基础,建立了平行动轴少齿差传动多齿接触问题时的有限元分析模型,提出了一种对研究平行动轴少齿差传动齿轮副啮合过程中实际接触齿对数、齿间载荷的分配及齿面载荷分布的分析计算方法。为平行动轴少齿差啮合齿轮传动的承载能力的计算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。（3）采用遗传算法模拟生物自然进化过程来搜索少齿差传动参数的最优解。通过优化后
