37 单级少齿差行星齿轮传动设计

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1、2011届毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目单级少齿差行星齿轮传动设计学生姓名专业班级指导教师姓名何毅斌职称一、课题背景传动装置是机器的重要组成部分，机器工作性能的好坏很大程度上取决于传动装置的优劣。因此，不断提高传动装置的设计和制造水平具有极其重要的意义。齿轮传动是最常采用的一种传动形式，其主要特点有：(1)效率高：在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高；(2)结构紧凑：在同样的使用条件下，齿轮传动所占用的空间一般较小；(3)工作寿命长：设计合理、维护良好的齿轮传动，其使用寿命可长达二十年；(4)传动比稳定：常用的渐开线圆柱齿

2、轮满足定比传动条件，且具有可分性。由于具备了上述特点，因此齿轮传动被广泛应用。在齿轮传动中，当一系列互相啮合的齿轮把原动机的转速和扭矩传递给执行机构时，这种齿轮传动系统就称为轮系。当轮系中至少有一个齿轮轴线绕其它定轴齿轮的轴线回转，且机构的自由度为1，则轮系为行星轮系，即行星齿轮传动。其主要特点为：(1)体积小、重量轻：在承受相同载荷条件下，行星齿轮传动的外廓尺寸和重量通常仅为定轴齿轮传动的1/2~1/6；(2)传动效率高：行星齿轮传动的效率可高达99.4%；(3)工作可靠：行星齿轮传动平稳，抗冲击和振动能力强。1.1少齿差行星齿轮传动原理

3、少齿差行星齿轮传动是行星齿轮传动中的一种。由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副。它采用的是渐开线齿形，内外齿轮的齿数相差很小，简称为.少齿差传动。一般所讲的少齿差行星齿轮传动是专指渐开线少齿差行星齿轮传动而言的。渐开线少齿差行星齿轮传动以其适用于一切功率、速度范围和一切T作条件，受到了世界各国的广泛关注。成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。1.1.2少齿差行星齿轮传动的特点少齿差行星齿轮传动具有以下优点：(I)加工方便、制造成本较低渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊的刀具与专

4、用设备，材料也可采用普通齿轮材料料。(2)传动比范围大，单级传动比为10～1000以上。(3)结构形式多样，应用范围广，由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上，也可以不在同一轴线上，所以能适应各种机械的需要。(4)结构紧凑、体积小、重量轻，由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少1/3～2／3。(5)效率高。当传动比为10～200时，效率为80％～94％。效率随着传动比的增加而降低。(6)运转平稳、噪音小、承载能力大，由于是内啮合传动。两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿两齿的曲率中心在

5、同一方向。曲率半径义接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高，又采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3-9对轮齿同时接触受力。所以运转平稳，噪声小，并且在相同的模数情况下。其传递力矩比普通同柱齿轮减速器大。基于以上特点，小到器人的关节、大到冶金矿用机械。以及从要求不高的农用、食品机械，到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。少齿差减速器的结构型式较多，常见的型式可按输出的型式、减速器的级数、行星齿轮的数目、使用安装的型式分类。其中按输出型式可分为：（1）销轴式这种减速器使用历史较长，应用范

6、围较广，实践证明效率较高；在高速连续运转，功率较大或扭矩较大的使用场合下，可采用销轴式输出机构（2）十字滑块式这种结构形式较简单，加工方便，但是承载能力及效率较销轴式低，常用于小功率、只有一个行星齿轮的结构中。（3）浮动盘式这种结构形式较新颖，比销轴式容易加工，使用效果好。但对其效率和承载能力还缺乏测试数据。（4）零齿差式零齿差式输出机构的零件数量要少一些，结构紧凑、制造方便；（5）双曲柄式高速轴减速后带动行星齿轮，动负荷小。这种结构的轴向尺寸较大，加工精度要求高；1.1.3减速器工作原理第一减速部分：当电动机带动偏心轴转动时，由于内齿轮与

7、机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮作行星运动（即作公转又作自转）；又由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反向低速自转运动。利用输出机构将行星轮的自转运动传递给输出轴，就可以达到减速的目的。第二输出部分：从结构上保证行星轮上的销孔直径比销轴套的外径大二倍偏心距。在运动过程中，销轴套始终与行星齿轮上的销孔壁接触，从而使行星齿轮的自转运动通过轴套传给输出轴，以实现与输入轴方向相反的减速运动。本文主要采用SolidWorks软件对单级少齿差行星齿轮传动中各零件建立三维几何模型、单级少齿差行星减速器三维虚拟装配及工程

8、图生成。再充分发挥SolidWorks设计的优点，不断优化零件结构。利用本文的方法设计单级少齿差行星齿轮减速器，具有方便、快捷、可靠的特点。一、国内外研究状况和应用前景1.2.1