淺議行星齒輪傳動機構(gòu)的設(shè)計

1、<p>　　淺議行星齒輪傳動機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　摘 要：漸開線行星齒輪擺環(huán)箱由于工作穩(wěn)定、可靠性高已越來越受到一些生產(chǎn)企業(yè)的重視，從設(shè)計原理上對其進(jìn)行了闡述，并分析了漸開線行星齒輪擺環(huán)箱與傳統(tǒng)擺環(huán)箱相比的優(yōu)缺點，與原德國引進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行過對比，其性能指標(biāo)優(yōu)于其它類型的傳動方式。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：行星齒輪；擺環(huán)箱；設(shè)計 </p><p&g

2、t;<b>　　一、概述 </b></p><p>　　隨著技術(shù)全球化及一些引進(jìn)產(chǎn)品帶來的技術(shù)沖擊，人們在追求機械產(chǎn)品高品質(zhì)的同時，更加關(guān)注產(chǎn)品的可靠性。漸開線行星齒輪傳動機構(gòu)由于制造精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點一直在各種傳動機構(gòu)上應(yīng)用較少，但其可靠性高的優(yōu)點近年來已受到許多功能生產(chǎn)廠家的重視。開發(fā)、應(yīng)用漸開線行星齒輪傳動機構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)擺環(huán)箱結(jié)構(gòu)已成為提高傳動質(zhì)量的一環(huán)。下面介紹一種行星齒輪傳動機構(gòu)

3、的設(shè)計和應(yīng)用。 </p><p><b>　　二、工作原理 </b></p><p>　　利用行星齒輪傳動的特點，將圓周運動變?yōu)橹本€往復(fù)運動。行星齒輪傳動機構(gòu)主要由殼體、固定內(nèi)齒圈、行星齒輪、曲柄、轉(zhuǎn)臂、刀頭、割刀桿等組成。其主要工作部件是行星齒輪，工作時行星齒輪在大齒圈的作用下繞中心部件（或叫太陽輪，這里指大齒圈中心，轉(zhuǎn)動的同時，也進(jìn)行自轉(zhuǎn)。當(dāng)選擇一個合理的參數(shù)時，

4、行星齒輪節(jié)圓上的點沿直線運動，其余各點均是不規(guī)則的曲線運動。為了使行星齒輪擺環(huán)箱輸出具有直線特性，設(shè)計時原理方面應(yīng)從兩方面考慮： </p><p>　?。?）固定內(nèi)齒圈D的齒數(shù)是行星齒輪齒數(shù)的2倍。 </p><p>　　（2）轉(zhuǎn)臂的長度=曲柄的長度=行星齒輪節(jié)圓直徑的1/2=固定內(nèi)齒圈節(jié)圓直徑的1/4。在上述這2個條件的共同約束下，同一時間內(nèi)行星齒輪的公轉(zhuǎn)角恒為行星輪自轉(zhuǎn)角的一半。節(jié)圓上

5、的點沿直線運動。如果將輸出端的理論點固定在行星齒輪節(jié)圓上，其運動軌跡則是通過固定內(nèi)齒圈中心的直線運動。 </p><p>　　當(dāng)行星齒輪轉(zhuǎn)過一角度φ=ωt時，行星齒輪中心由A點轉(zhuǎn)到B點，圖中C點的位置將移動到D </p><p>　　點，如果以C點為原點，取水平方向為x軸，此時該傳動機構(gòu)輸出端行走的距離 </p><p>　　x=2r-2rcosωt </p&

6、gt;<p><b>　　式中 </b></p><p>　　r―――行星齒輪節(jié)圓半徑； </p><p>　　ω―――行星輪轉(zhuǎn)動的角速度； </p><p>　　t―――轉(zhuǎn)動時間。 </p><p>　　為了表述輸出端的運動特性，分別求出其速度和加速度與時間的函數(shù)關(guān)系 </p><p&

7、gt;　　v=dx/dt=2rωsinωt </p><p>　　a=dv/dt=2rω2cosωt </p><p>　　從速度和加速度與時間的函數(shù)關(guān)系上可以看出，其運動特性隨時間呈正弦或余弦曲線規(guī)律運動。這與偏置式曲柄連桿機構(gòu)運動特性基本相同。 </p><p>　　三、整體設(shè)計時應(yīng)考慮的幾個因素 </p><p>　　1.輸出端往復(fù)運動

8、頻率該行星齒輪設(shè)計時按牧草收獲機的傳動進(jìn)行設(shè)計的，行星齒輪傳動機構(gòu)動力由皮帶輪傳給主動軸，主動軸通過一對錐齒輪把動力傳遞給行星齒輪，通過輸出端將動力以直線運動的方式輸出到輸出端上，為了保證輸出端工作時的頻率要求，設(shè)計時在充分考慮結(jié)構(gòu)配置的同時，應(yīng)嚴(yán)格計算輸入皮帶輪的傳動比和錐齒輪的傳動比。同時在設(shè)計時考慮到齒輪的強度要求。 </p><p><b>　　2.裝配要求 </b></p&g

9、t;<p>　　從上述分析中可知，行星齒輪傳動機構(gòu)只有行星齒輪節(jié)圓上的點能做通過圓心的直線運動，其它任何一點都是不規(guī)則的曲線運動。而割刀運動是水平直線往復(fù)運動。所以要想使輸出具有水平直線特性，裝配時應(yīng)考慮以下2個條件： </p><p>　?。?）輸出端中心必須位于行星齒輪節(jié)圓上。 </p><p>　?。?）在傳動機構(gòu)整體與收割機整體配置固定的前提下，確保輸出端運動方向與割

10、刀運動方向一致，以便減少刀片的磨損。 </p><p><b>　　3.齒輪設(shè)計 </b></p><p>　　行星齒輪傳動機構(gòu)動力傳遞主要靠齒輪，從割刀的運動形式上可以看出，該傳動機構(gòu)所受的力主要是沖擊載荷，這就要求齒輪工作過程中嚙合間隙合理，而且齒輪要有相當(dāng)高的承載能力。實際上由于加工中零件的制造誤差、工作中的熱變形、裝配時的誤差等，齒輪很難達(dá)到理想的嚙合狀態(tài)。所

11、以齒輪強度對該傳動機構(gòu)的可靠性影響顯得尤為重要。本設(shè)計中，齒輪精度均按國家標(biāo)準(zhǔn)8級要求，齒輪齒面硬度均要求HRC52-58。 </p><p><b>　　四、效果分析 </b></p><p>　?。?）設(shè)計后的產(chǎn)品曾在聯(lián)合收割機上進(jìn)行過試驗。美國約翰?迪爾公司幾年前將漸開線行星齒輪傳動機構(gòu)做成傳動箱體應(yīng)用到聯(lián)合收割機上，經(jīng)過實踐證明，該種傳動機構(gòu)除具有傳動功率大、