完整版偏航減速器說明書正文

（完整word版）偏航減速器說明書正文摘要?2第1章弓I言?3第2章總體方案設(shè)計?6第3章行星輪傳動設(shè)計計算?8第4章行星齒輪靜強(qiáng)度校核?48第5章行星輪軸強(qiáng)度計算?54第6章花鍵強(qiáng)度計算?56第7章太陽輪一花鍵軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算?60第8章軸承校核?66第9章感想?72參考文獻(xiàn)?733MW風(fēng)機(jī)由減速觸設(shè)臂w0rd版的減速器說螂正文【摘要】本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的偏航減速器，經(jīng)過設(shè)計計算和校核計算，完成了所有的數(shù)據(jù)，并繪制出了圖紙。本文對3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航減速器的設(shè)計過程進(jìn)行了闡述。在本文中，首先介紹了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展和構(gòu)成其次介紹了偏航減速器在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的作用以及它的發(fā)展情況。然后根據(jù)設(shè)計任務(wù)和技術(shù)要求，設(shè)計了整體方案。確定整體方案后，對偏航減速器的所有零部件進(jìn)行了設(shè)計計算和校核計算，其中主要包括齒輪的設(shè)計和校核，行星齒輪的靜強(qiáng)度校核，行星輪軸的設(shè)計和強(qiáng)度計算，花鍵的選定和強(qiáng)度計算，太陽輪-花鍵軸的設(shè)計和扭矩強(qiáng)度計算，軸承的選定和壽命計算。還設(shè)計了偏航減速器的其他零部件和箱體，最后完成了所有的設(shè)計計算.關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、偏航減速器、齒輪、花鍵、軸、軸承Thedesignoftheyawspeedreducerin3MWwindturbine[Abstract]Thetaskofthisgraduationprojectisthedesignofyawspeedreducerin3MWwindturbine。Afterthedesigncalculationsandcheckcalculations,Icompletedallofthedata,anddrawouttheengineeringdrawings。Thearticledescribedthedesignprocess。Inthisarticle,Idescribedthedevelopmentandcompositionofthewindturbinefirst。Andthen,Iintroducedthefunctionoftheyawspeedreducerinthewindturbineaswellasitsdevelopment.Then,accordingtothedesigntasksandtechnicalrequirements，Idesignedtheoverallprogram。Afterdeterminingtheoverallprogram，Ifinishedthedesigncalculationsandcheckcalculationsofallpartsoftheyawgear。Whichmainlyincludethedesignandverificationofthegear，Thestaticstrengthcheckoftheplanetarygear，Thedesignandstrengthcalculationsoftheplanetaryaxle,Theselectionandstrengthcalculationsofthespline,Thedesignandtorquestrengthcalculationofthesungear-splineshaft，Theselectionandlifespanningofthebearings.Alsodesignedtheotherparesandtheboxoftheyawgear,Finallycompletedallthedesigncalculations。Keys：Windturbine,Yawspeedreducer,Gear,Spline,Axis，Bearing第1章引言1.1風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡介風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、支撐發(fā)電機(jī)組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、并網(wǎng)控制器、蓄電池組等組成 .風(fēng)力發(fā)電-2-（完整word版）偏航減速器說明書正文的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電具有以下兩個方面的優(yōu)點(diǎn)：一、風(fēng)能發(fā)電對于環(huán)保貢獻(xiàn)巨大。風(fēng)能資源量大質(zhì)優(yōu)，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢突出，世界性范圍內(nèi)風(fēng)電發(fā)展迅速。到達(dá)地球2%的太陽能可轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，以此來計,風(fēng)能總量比水能更大，有人算過，只需地面風(fēng)力的1%,就能滿足全球發(fā)電能量需要。而且風(fēng)能發(fā)電對環(huán)境無任何破壞，只要修建必要的采風(fēng)發(fā)電裝置即可，不像水能發(fā)電那樣需要修建大壩蓄水發(fā)電，必然會對環(huán)境做出一些不可自恢復(fù)的改變，會影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)發(fā)展和原始的自然景觀，有時甚至?xí)绊懙皆∶竦纳?。對于由發(fā)電而引起的溫室氣體排放問題來說，燃煤火電最嚴(yán)重，燃油火電次之核電較少，風(fēng)電最少核電雖然和風(fēng)電的溫室氣體排風(fēng)量差不多相比火電小了兩個數(shù)量級，但是核電的污染問題目前還沒辦法解決，因此風(fēng)力發(fā)電有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。從經(jīng)濟(jì)角度衡量，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢更加巨大,可謂一本萬利，只需前期建設(shè)發(fā)電設(shè)備和后期的較少的維護(hù)費(fèi)用即可，并不需要像火電核電那樣無限期的投入日漸高昂的成本.此外火電核電等熱電設(shè)備還必須耐受高溫高壓，風(fēng)電則沒此多余的擔(dān)心。二、風(fēng)力發(fā)電在世界范圍發(fā)展迅速。由于意識到風(fēng)力發(fā)電的巨大優(yōu)勢，世界各國都開始競相發(fā)展風(fēng)力發(fā)電.世界性的風(fēng)電發(fā)展以前所未有的速度進(jìn)行著，全世界的風(fēng)電在1999年已經(jīng)達(dá)到了1萬MW,而更值得驚奇的是這個數(shù)字在2000年的時候就已經(jīng)翻了一番達(dá)到2萬MW以上，2005年的時候又超過了3萬MW.風(fēng)電發(fā)展主要以歐洲為主，占到了風(fēng)電總量的2/3，北美占到了1/5，亞洲是1/8。德國作為風(fēng)電第一大國，風(fēng)力發(fā)電總量是15688MW,占全國發(fā)電量的6。2%,占世界風(fēng)電總量的33%。由于風(fēng)電的發(fā)展使德國的溫室氣體排放量大為減少,2004年德國新建1200多臺發(fā)電用風(fēng)車，裝機(jī)容量超過2000MW，居世界首位。而目前相對風(fēng)電量最大的是丹麥舊前的風(fēng)電總量已經(jīng)超過了全國發(fā)電總量的10%，丹麥規(guī)劃到2030年，風(fēng)力發(fā)電將占總發(fā)電裝機(jī)的50%。我國的風(fēng)電事業(yè)發(fā)展也較為迅速，已從1997年排列在世界第10位而躍居到現(xiàn)在的第8位，預(yù)計今后還將有更大的進(jìn)步。我國的風(fēng)力資源相當(dāng)豐富，居世界首位，因此發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆Ｄ壳伴_發(fā)還很不足，主要在內(nèi)蒙、新疆和沿海一些地區(qū),但是還沒有形成真正的規(guī)模，有待于進(jìn)一步的開發(fā)和探索。1。2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1。2.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀在一些發(fā)達(dá)國家,風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)已經(jīng)到了一定的成熟階段。歐、美已有多個風(fēng)電公共平臺，例如歐洲風(fēng)能研究院（NWTC、EAWE1德國風(fēng)能研究所（DEWI）等.在德國，風(fēng)能是居水力發(fā)電后最重要的再生能源來源，風(fēng)力發(fā)電在德國電力生產(chǎn)中所占的比例已達(dá)到2.5%.目前，德國共擁有9400座風(fēng)力發(fā)電機(jī)，總?cè)萘拷?100兆瓦，占?xì)W洲大陸風(fēng)能發(fā)電總?cè)萘康?0%,全球風(fēng)能發(fā)電總量的三分之一。在未來10年里，德國風(fēng)力發(fā)電在電力生產(chǎn)中所占的比例將達(dá)到3。5%。美國是世界上最早重視風(fēng)力發(fā)電的國家之一，1994年時裝機(jī)容量（163萬kW）就占當(dāng)年全球風(fēng)電裝機(jī)容量的53%.雖然電力工業(yè)改組引起的混亂使美國1991—1996年的風(fēng)電業(yè)沒有太多增長,但隨著電力工業(yè)改組的完成，到2000年時，每年至少可交付30萬kW的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)（完整word版）偏航減速器說明書正文品，形成40億美元的風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電平均價格將低于4min/kW.到2050年時，全類風(fēng)力發(fā)電將占全國電力用量的10%.印度從20世紀(jì)90年代以后大力引進(jìn)國外技術(shù)，并采取有力的政策措施促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展.1995年是其風(fēng)電裝機(jī)容量增長最快的一年，增量達(dá)37。5萬kW，裝機(jī)總量達(dá)56。5萬kW,1996年又上升到81.6萬kW，超過丹麥，成為世界第三個風(fēng)力發(fā)電最多的國家。荷蘭、英國等國的風(fēng)電事業(yè)也在迅速發(fā)展。1。2.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀風(fēng)力發(fā)電是一種比較清潔的發(fā)電體系，我國風(fēng)能資源豐富，可開發(fā)利用的風(fēng)能儲量約10億卜0，其中，陸地上風(fēng)能儲量約2.53億kW，海上可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲量約7.5億kW。風(fēng)是沒有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。但是，風(fēng)力發(fā)電要求的技術(shù)含量較高，成本高，對風(fēng)裝置用不長久.其中，風(fēng)力發(fā)電對風(fēng)裝置的研制還處在初期階段。風(fēng)力發(fā)電作為未來可取代傳統(tǒng)能源的〃綠色能源〃之一,其發(fā)展的速度在諸如太陽能、生物質(zhì)能和潮汐能等可再生能源中是最具有市場化規(guī)模及前景的.雖然我國的風(fēng)電事業(yè)起步比較晚，但在國家政策大力支持下，過去10年的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量年均增長速度達(dá)到了55%以上，前景很好。1。2偏航減速器簡介世界各國的風(fēng)力發(fā)電機(jī)除了有一臺將螺旋槳的低速轉(zhuǎn)動變?yōu)檫m合發(fā)電的高速轉(zhuǎn)動的增速機(jī)之外，還有4至6臺偏航減速機(jī)，在風(fēng)向發(fā)生變化時，及時將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)到對準(zhǔn)風(fēng)向。作為風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，偏航驅(qū)動系統(tǒng)主要功能就是捕捉風(fēng)向，控制機(jī)艙平穩(wěn)、精確、可靠的對風(fēng)。因此，偏航驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計顯得十分重要。偏航減速器中包括3-6級行星齒輪減速裝置，電機(jī)輸入軸以及輸出軸和輸出齒輪等部件。在高速重載的情況下通過行星齒輪減速來達(dá)到速度要求和扭矩要求。1.3題意義我國國內(nèi)生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電對風(fēng)裝置的廠家很少，其中重慶齒輪廠在這方面的研究最為突出。主要是因為這種減速裝置需要承受特別大的載荷，所以要求各個零部件的可靠性高。它的工作環(huán)境非常惡劣，一般是安裝在沙丘和海邊，工作溫度為-20℃—50℃。而且，偏航減速器的安裝位置很高，一般安裝在塔臺上，所以維修及其困難，所以一般要求偏航減速器的工作壽命達(dá)到20年。因此，偏航減速器的可靠性是各個研究所和生產(chǎn)廠家重點(diǎn)研究的內(nèi)容。在這樣的背景下，提出關(guān)于偏航減速器的設(shè)計這個課題，是符合現(xiàn)代的生產(chǎn)潮流和需求的。設(shè)計一個可靠性高，生產(chǎn)成本低的偏航減速器對風(fēng)力發(fā)電具有極其重要的作用.（完整word版）偏航減速器說明書正文第2章總體方案設(shè)計2.1技術(shù)要求1、設(shè)計、計算及精度要求1）偏航減速器所有齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的校核計算應(yīng)符合ISO6336的相關(guān)規(guī)定。2）偏航減速器的所有齒輪的靜強(qiáng)度計算應(yīng)符合ISO6336的相關(guān)規(guī)定。3）對采用的軸承必須根據(jù)靜態(tài)載荷和使用壽命來確定軸承的規(guī)格，軸承的計算應(yīng)符合ISO76和ISO281的相關(guān)規(guī)定.4）偏航減速器內(nèi)太陽輪和行星輪的精度要大于或等于6級，內(nèi)齒圈精度不低于7級。5）螺紋連接部分的計算應(yīng)按照GB/T16823。1—1997的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，螺紋強(qiáng)度等級不低于8。8級。6）偏航減速器前三級采用齒圈過盈內(nèi)置的方式，須提供設(shè)計依據(jù)和計算過程。7）偏航減速器必須采用油杯內(nèi)置結(jié)構(gòu)。2、材料要求偏航減速器的材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計計算進(jìn)行材料選擇，其主要零部件材料應(yīng)按下列材料進(jìn)行選?。禾栞?17CrNiMo6行星輪 17CrNiMo6輸出軸 17CrNiMo6內(nèi)齒圈 42CrMoA主要技^參數(shù)

（完整word版）偏航減速器說明書正文1、偏航減速器技術(shù)要求額定功率額定輸入轉(zhuǎn)速額定輸出力矩最大輸出力矩傳動比使用場合系數(shù)Ka：使用場合系數(shù)Ka（靜態(tài)）：接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH:接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH（靜態(tài)min）:彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)Sf：彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SF（靜態(tài)min）:密封件設(shè)計壽命運(yùn)行環(huán)境溫度生存環(huán)境溫度重量噪聲（聲功率級）2、偏航輸出齒輪技術(shù)參數(shù)模數(shù)m:齒數(shù)4：壓力角：齒面寬度b:變位系數(shù)：齒面硬度HRC:4.8KW950RPM60000N-m150000N-m

1300±5%1.3

14.8KW950RPM60000N-m150000N-m

1300±5%1.3

1。0

>1.1

>1.0>1。25>1.25NBR系列20年一30℃?+40℃一40℃?+50℃約780Kg<85Db(A)201420°170mm0.5>58綜合上述設(shè)計參數(shù)，此偏航減速器具有傳遞扭矩大、傳動比大、徑向尺寸受限、立式安裝、工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，本偏航減速器設(shè)計為立式四級漸開線齒輪行星傳動。電動機(jī)通過鍵傳動與第一級太陽輪相聯(lián)，第一傳動級之間均采用漸開線花鍵聯(lián)接，太陽輪與花鍵做成一體式。同時，為避免太陽輪磨損過快和便于調(diào)整軸各竄動量，上一級太陽輪與下一級花鍵間采用摩擦塊相聯(lián)。為了節(jié)省材料和減少成本，四級內(nèi)齒圈都與箱體分開制造，第一、二級內(nèi)齒圈與箱體過盈配合，第三、四級內(nèi)齒圈用螺栓和箱體連接在一起。四級行星齒輪傳動采用浸油潤滑，外接油杯和觀察孔。輸出軸與小齒輪為一體式，輸出軸的軸承采用脂脂潤.（完整word版）偏航減速器說明書正文第3章行星輪傳動設(shè)計計算3。1方案設(shè)計根據(jù)傳動比i=1300，選用四級NGW型串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，即二1300。第一、二級行星輪個數(shù)均選%=3,第三、四級行星輪個數(shù)選勺=4。第二、三、四級太陽輪浮動，第一、二、三級行星轉(zhuǎn)架浮動并與下一級浮動太陽輪用花鍵聯(lián)接并傳遞扭矩。齒輪箱傳動采用壓力角a=20。的直齒輪傳動.精度等級為外齒輪為6級，內(nèi)齒輪為7級。為提高齒輪承載能力，行星齒輪傳動均采用變位齒輪傳動，外嚙合a'k24。，內(nèi)嚙合a\20。。根據(jù)技術(shù)協(xié)議內(nèi)容，太陽輪材料選用ac cb17CrNiMo6,滲碳淬火,表面硬度大于58HRC，cH=1358MPa,oF=390MPa。行星輪材料選用17CrNiMo6，滲碳淬火,表面硬度大于58HRC，cH=1358MPa，oF=390Mpa。內(nèi)齒輪材料選用42CrMoA,滲氮，表面硬度為50HRC，oHl.=780MPa,°Fli=255MPa。輸出軸材料選用17CrNiMo6。3。2傳動^匕分配按各級行星齒輪傳動齒面接觸等強(qiáng)度的傳動比分配原則進(jìn)行分配，?。篿1=9.1; i2=8.2; i3=5.3; i4=3.4；3。3第一級行星齒輪傳動3。3。1配齒數(shù)根據(jù)前面所選的傳動比，按變位傳動選配齒數(shù)。從抗彎強(qiáng)度和必要的工作可靠性出發(fā)，取-7-（完整word版）偏航減速器說明書正文z=11，由傳動比條件可知，zb=zC；-D=11x6.1-1）=89.1，取zb=91由裝配條件可知，n==匕=?！?1=34，滿足條件，取％=91,n3 bwn=J==91=34，n為整數(shù)，滿足條件n3計算行星輪齒數(shù)：「二二k二4°,取.40z 91i=-^+1= +1=9.274z 11配齒結(jié)果：丁11z°=91z=40。3.3.2初步計算齒輪主要參數(shù)1、按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒分度圓直徑（1）d>K3叮1KaKhpKHEu!!（1）1 td3, 0O2 udHlim式中d1——行星輪分度圓直徑Kd——算式系數(shù)，由于是一般的鋼制齒輪，直齒傳動取Kd=766T--一對嚙合副中小齒輪名義轉(zhuǎn)矩（Nm）1T=T/n=48.25/3=16.08N1 wKA--使用場合系數(shù)，根據(jù)GB/T19073-2003中的規(guī)定，選KA=1.30KHp--計算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］表7.3-7,選KHP=1。05Khe——綜合系數(shù)，根據(jù)［4］表7.3-4，選Khe=2。00d——小齒輪齒寬系數(shù)，按［4］表7.3—3選（0J廣0.65o --試驗齒輪的接觸疲勞極限（MPa）,取o=1358MPaHlim Hlim

（完整word版）偏航減速器說明書正文齒數(shù)比，u=zz（完整word版）偏航減速器說明書正文齒數(shù)比，u=zza40°?=3.6411將各數(shù)值代入（1）式中，解得7r”16.08X1.3X1.05X2.03.64+1d>766T x—1 3 0.65x13582 3.64=27.58mm2、按輪齒抗彎強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)>KTK".21tm3 0z2Q（2）式中mn——行星輪模數(shù)Km——算式系數(shù)，直齒傳動取Km=12.1Kfp——計算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］式7.3—17得Kfp=1。015Kf工——綜合系數(shù)，見［4］表7.3-4，選Kf「2YFa1——行星輪齒形系數(shù)，見［4］圖2。5-29，取YFa1=2.9z1--行星輪齒數(shù),z1=11OFiim--試驗齒輪彎曲疲勞極限（MPa）,OF11m=390MPa將各數(shù)值代入（2）中，解得=1.92mm…，16.08x1.3x1.015x2=1.92mmm>12.13' n\ 0.65X112X390取mn=2,則行星輪分度圓直徑d=mzc=2x11=22mm，與接觸強(qiáng)度初算結(jié)果很接近，故初定d=22mm,m=2mm進(jìn)行接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計算。3.3.3齒輪變位計算中心距：a=0.5(z+z\n=0.5xG1+40)x4=51mmab=0.5(zb-zm=0.5x(91-40)x4=51mm按高度變位進(jìn)行計算：

(完整word版)偏航減速器說明書正文高度變位時，嚙合角a，=a=20,a-c傳動副變位系數(shù)和x工=匕十%,=0，變位系數(shù)可按齒數(shù)比u的大小，根據(jù)u=3。64,由［4］圖14-1-4左側(cè)的⑤線選％=0.4，則%=-0.4。同理c-b副傳動變位系數(shù)和”=副傳動變位系數(shù)和”=x^-x=0，故xb=-0.4.3。3.4幾何尺寸計算分度圓直徑，節(jié)圓直徑，基圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑計算結(jié)果如表3—1。齒輪齒數(shù)z變位系數(shù)分度圓直徑(mm)基圓直徑(mm)齒頂圓直徑(mm)齒根圓直徑(mm)中心距(mm)太陽輪110.422。00020。67327。60018。60051。000行星輪40-0。480。00075。18085.60076.600內(nèi)齒輪91一0。4182。000171.020179。600188.600表3—1第一級齒輪幾何尺寸(m=2mm)3.3.5重合度計算1、外齒輪重合度計算根據(jù)［4］表2.2—8公式e=—!—L(tanae=—!—L(tana-tanaaa(11tanarccosI')+z(tana-tana')]acc c ac一tan20o+40tanarccos卜aa))-tan20oJ=2.11)1.22、內(nèi)嚙合重合度計算1e=——21e=——2兀ztanarccosl-ztanarccosl-10-(完整word版)偏航減速器說明書正文40tanarccosI(75.1840tanarccosI(75.18)

i85.6,一tan20o—91tanarccos[171.02)

i179.6,\]—tan20oJ」=1.78)1.23.3.6嚙合效率計算該級齒輪副為內(nèi)齒輪固定，太陽轉(zhuǎn)為主動件，行星輪，轉(zhuǎn)架為從動件，則轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)效率為式中“x行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①式中“x行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①x=Z①.=中一①=2.3*0.075義=0.022所以，T=1—Px=1—0.022=0.978式中：從式中：從齒面摩擦因數(shù)，從=0.05~0。1則行星傳動嚙合效率為：1—ixnx1+8.27x0.978n=——ab-^-= =0.9801 1—ix1+8.27ab3.3.7齒面疲勞強(qiáng)度校核1、外嚙合(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算接觸應(yīng)力。“計算公式OH1=ZbOH°\；KAKVKHBKaKHPOH2=ZbOH0%KAKVKHBKaKHP式中：o--接觸應(yīng)力基本值HOi'Ft u+1=2.375x189.8x0.794x1x,■11461,8x3,64+1=850.5MPa22x15 3.64行星輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力0Hc-11-（完整word版）偏航減速器說明書正文=1X850.5X<1.3X1.03x1.265x1x1.05:1134.2MPaHc太陽輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力cHa。H=1.07x850.5xJ1.3x1.03x1.262x1x1.05=1212.2MPa行星輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHcTOC\o"1-5"\h\zS_黑_GHiimZTZZZZyZ^_1358x0.931x1.06x0.99x0.95x1.1x1 22H「GJ 0H 11342 .太陽輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)sHaS_。吟_GminiZ/ZZ/Z_1358x0.931x1.06x0.99x0.95x1.1x1_1"Ha—G_ G 12122 .以上三式中參數(shù)和系數(shù)取值見表3—2根據(jù)以上計算結(jié)果，參見［1］表14-1-110，外嚙合的接觸強(qiáng)度是滿足強(qiáng)度要求的。（2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞應(yīng)力公式：G_GKKKKK太陽輪彎曲應(yīng)力基本值。fcaF 14618G_工YYYY_ x2.33x1.67x0.605x1_114.7MPaFcabmFaSaeP15x2行星輪彎曲應(yīng)力基本值gFcF 14618g_LyYYY_ x2.57x1.54x0.605x1_116.7MPaFccbmFaSaep15x2太陽輪彎曲應(yīng)力gFagF=gFKKKfpKfKfp_114.7x1.3x1.03x1.182x1x1.015_184.3MPa行星輪彎曲應(yīng)力gFcgF=gFKKKfpKfKfp_116.7x1.3x1.03x1.182x1x1.015_187.5MPa太陽輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFa-12-(完整word版)偏航減速器說明書正文S工JFlim3二390X1.5X0.902X1X“96xl二以FaO O 184.3行星輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFcS_OFG^_OF1m"/.%,：/衿/￥_390x1.5X0.902X1x0.96xl_27QFco o 187.5 .2、內(nèi)嚙合(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前,其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-2內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力基本值。HOO_ZZZZ：FHO HEbs\db1 1,114618 2.281_2.475x189.8x0.860x1x_x _221.5MPa182x15 2.28內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力OHboHb_OH^KAKVKH^KHKHP_221.5xJ1.3x1.05x1.251x1.1x1.05:311.1MPa內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHbS_oHGc_6H"”,,丫_780x1x1.11x0.91x0.85x1.1x1_237Hbo o 311.1 .根據(jù)以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度是滿足要求的(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-3內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力基本值。FObF 14618O_工YYYY_ x2.17x1.71x0.671x1_121.3MPaF°b bmFasaep15x2內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力oFboFb=oFKAKVK^KFKFP_12L3x1.3x1.05x1.229x1.05x1.015_2169MPa-13-

（完整word版）偏航減速器說明書正文內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SFbS_二—。Flimb、？YNT%打Yrs」_255X1.5X1X1.03x0.96x1_174Fbo o 216.9 .表3-2表3-2代號名稱所用表、圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪KA使用系數(shù)GB/T19073-20031.3KV動載系數(shù)3)n(1—口yx—…「J60x103九x24x1000x(1——= I9.27J—60x1000查［4］圖2。5-30.976m/s1.031.05K印齒向載荷分布系數(shù)4000 C…(b'K—1+ nX—r-5.12那 3九 pPE (d)2XCf^ P rma2F/bm1。2621。251Kha齒間載荷分配系數(shù)查［4］表2。5-1811.1齒輪接觸強(qiáng)度計算有關(guān)參數(shù)和系數(shù)-14-

（完整word版）偏航減速器說明書正文KHP行星輪間載荷不均勻系數(shù)見［4］表7。8—21.05ZB小輪單對齒嚙合系數(shù)tana'M- 1.071［…2兀］k（d“T-1-zVrba aJ［G-1-（￡aT）zV1bc cJZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查［1］圖14—1—162.3752.475ZE彈性系數(shù)查［1］表14-1—105189.8Z￡重合度系數(shù)0.7940.860Z「弋4—￡ a3ZP螺旋角系數(shù)直齒1Ft分度圓上的切向力F=型%Nt da1461.8Nb齒寬b=。dd=0.65x22=14.3151515u齒數(shù)比zU=-azc3。642。28ZNT壽命系數(shù)按工作1年，每年300天，每天24h,正反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)力物質(zhì)循環(huán)次數(shù)N^=60nt=60x1000x365x24=5.26x1080。9311-15-

（完整word版）偏航減速器說明書正文ZL潤滑劑系數(shù)用220號中載荷極壓油，查［4］圖2。5-161。061。11ZV速度系數(shù)查［1］圖14-1—280。950.91ZR粗糙度系數(shù)查［1］圖14—1-290。990.85ZW工作硬化系數(shù)硬齒面1。11.1ZX尺寸查［1］表14—1—10911表3—3齒根彎曲強(qiáng)度計算的有關(guān)數(shù)據(jù)代號名稱所用表圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪K印齒向荷載荷分布系數(shù)由［4］第2篇第5章4.2節(jié)公式得1.1821。229KRl齒間載荷分配系數(shù)KFa=KHa=1111.05KFP行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)按式7。3—181。015-16-

（完整word版）偏航減速器說明書正文YFa齒形系數(shù)查［1］圖14-1—382.332.572。17YSa應(yīng)力修正系數(shù)查［1］圖14—1-451。671.541。71Y￡重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/￡0。6050.671YNT彎曲壽命系數(shù)查［4］圖2。5-450.9021YST試驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)按給定的。Hl.區(qū)域圖取。Hl.時1.5Yc&elT齒根圓角角系數(shù)查［4］圖2.5—4611.03YRrelT齒根表面狀況系數(shù)查［4］表2.5—470。96YX尺寸系數(shù)查［4］表2.5-4811YB螺旋角系數(shù)直齒13.4第二級行星齒輪傳動3.4。1配齒數(shù)根據(jù)前面所選的傳動比，按變位傳動選配齒數(shù)。取%二11，由傳動比條件可知，葭=zC；-1）=11x（8.2—1）=79.2,取zj79。-17-

（完整word版）偏航減速器說明書正文由裝配條件可知，n=—Z=11+79=30,n為整數(shù)，滿足條件。n3計算行星輪齒數(shù)z:二二二792n=34，取了34.z79i=4+1=——+1=8.184z11配齒結(jié)果：z=11zb=79z=34。3.4。2初步計算齒輪主要參數(shù)1、按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒分度圓直徑（1）d>K3"1KaKhpKHEu!!（1）1 td3 6a2 udHlim式中d1——太陽輪分度圓直徑Kd——算式系數(shù)，由于是一般的鋼制齒輪，直齒傳動取Kd=766t1———對嚙合副中小齒輪名義轉(zhuǎn)矩（Nm）"=TiJn=48.25x9.27/3=149.09NmKA--使用場合系數(shù)，根據(jù)GB/T19073-2003中的規(guī)定，選KA=1。30KHP一計算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］表7。3—7，選KHP=1.05KHe——綜合系數(shù)，根據(jù)［4］表7。3—4，選KH「2。06d--小齒輪齒寬系數(shù)，按［4］表7.3-3選（6）廠0.7oHlim--試驗齒輪的接觸疲勞極限（MP*取ahiim=1358MPau-—齒數(shù)比，u=z=34=3.09z0 11將各數(shù)值代入（1）式中，解得d1>766d1>7663；.149.09x1.3x1.05x2.03.09+1 x =57.2mm0.7x135823.09-18-（完整word版）偏航減速器說明書正文（2）2、按輪齒抗彎強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)（2）IKm式中力--行星輪模數(shù)Km—-算式系數(shù)，直齒傳動取Km=12o1Kfp——計算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］式7o3—17得Kfp=1o015Kf工—-綜合系數(shù)，見［4］表7o3—4，選Kf「2YFa1--行星輪齒形系數(shù)，見［4］圖2.5-29，取YFa1=2o7q——行星輪齒數(shù)，z:11O--試驗齒輪彎曲疲勞極限（MPa）,O=390MPaFlim Flim將各數(shù)值代入（2）中，解得=3.75mm?-149.09x1.3x1.015x2=3.75mm>I2.I3： 3 0.7x112x390取mn=4，則行星輪分度圓直徑dc=mzc=4x11=44mm，與接觸強(qiáng)度初算結(jié)果很接近，故初定d=44mm,m=4mm進(jìn)行接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計算。3.4.3齒輪變位計算中心距a=0.5（z+，=0.5xG1+34）x4=90mma=0.5（z-z\n=0.5x（79-34）x4=90mm按高度變位進(jìn)行計算高度變位時，嚙合角5=6=20,a—c傳動副變位系數(shù)和"=匕十%,=0，變位系數(shù)二可按齒數(shù)比u的大小，U=3.09，由［1］圖14—1-4左側(cè)的⑤線選X=0,4，則X=-0.4o同理C—b副傳動變位系數(shù)和”0，故Xb=-0.4o3o4.4幾何尺寸計算-19-

(完整word版)偏航減速器說明書正文分度圓直徑，節(jié)圓直徑，基圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑計算結(jié)果如表3。41￡=——2兀z1￡=——2兀ztanarccos(d)) ,)BI-tan'

ac， )-ztanarccosl(d)) ,)GI-tan°bab' 1表3—4第二級齒輪幾何尺寸 (m=2mm)齒輪齒數(shù)z變位系數(shù)分度圓直徑(mm)基圓直徑(mm)齒頂圓直徑(mm)齒根圓直徑(mm)中心距(mm)太陽輪110.444.00041。34655.20037。200行星輪34—0.4136。000127。798140.800122。80090.000內(nèi)齒輪79-0。4316.000296。943311。200329.2003。4.5重合度計算1、外齒輪重合度計算根據(jù)［4］表2。2—8公式￡--lz(tana-tanar2兀a a ac二-11tanarccos^~ba~2兀 I IdJa-a aa=1。44>1。2)+z(tana-1c c-tan20o+34Janaf)］ac,-dtanarccos\da ac、-tan20oJ J_2、內(nèi)嚙合重合度計算=1.26)1。23。4。6嚙合效率計算該級齒輪副為內(nèi)齒輪固定，太陽轉(zhuǎn)為主動件，行星輪，轉(zhuǎn)架為從動件，則轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)效率為:-20-(完整word版)偏航減速器說明書正文式中行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①x二Z①二中一①=2.3式中行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①x二Z①二中一①=2.3*0.075義

iaccb=0.0241z z"cb所以：t=1-pX=1-0.024=0.976式中：H 齒面摩擦因數(shù)i=0.05~0。1則行星傳動嚙合效率為1—ix“%n二 ab11 1—ixab1+7.18X0.976_09791+7.18 ?3。4.7齒面疲勞強(qiáng)度校核1、外嚙合(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算接觸應(yīng)力。h計算公式。h1二ZbOH°、:K/K。H2二Zboh°,:EHTK式中:o——接觸應(yīng)力基本值H°。H=ZrZjZZi'Ft u+1=2.375x189.8x0.924x1x、:13553』x3.09+1=1189.4MPa44x50 3.09行星輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力oHco=1.05X1189.4XJ1.3X1.013x1.262x1x1.05=1649.7MPa太陽輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力oHaoH=1.05X1189.4X71.3X1.013x1.262x1x1.05=1643.2MPa行星輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHc-21-（完整word版）偏航減速器說明書正文S—o^— —1358x0.987x1.06x0.99x0.93x1.1x1—0859Hc—oH― 0H 1649.7 .太陽輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)sHaS—0^—0卬，?///丫—1358x0.987x1.06x0.99x0.93x1.1x1—0875Ha―o— o 1643.2 .以上三式中參數(shù)和系數(shù)取值見表3—5根據(jù)以上計算結(jié)果，外嚙合的接觸強(qiáng)度是滿足強(qiáng)度要求的（2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞應(yīng)力公式。LF。KAKVK邱KFaKfp太陽輪彎曲應(yīng)力基本值。fcao ―工YYYY―13553.6x2.53x1.64x0.771x1―216.8MPaFca bmFaSaeP50x4行星輪彎曲應(yīng)力基本值。FCo=F^YYYY=13553.6x2.92x1.48x0.771x1―225.8MPaFcc bmFaSaep50x4太陽輪彎曲應(yīng)力oFaoF=oFKAKVKFpKfKfp=216.8x1.3x1.013x1.182x1x1.015—348.3MPa行星輪彎曲應(yīng)力oFcoF=oFKAKVKFpKfKfp=225.8x1.3x1.013x1.182x1x1.015—362.7MPa太陽輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFaS_oF^a_oFiimaYSrYwy^TyRFrYx_390x1.5x0.902x1x0.96x1—145Fao o 348.3 .行星輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFcS———oFimXXiZ^_390x1.5x1x1x0.96x1_1.40Fcof of 362.7-22-

（完整word版）偏航減速器說明書正文2、內(nèi)嚙合（1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度（完整word版）偏航減速器說明書正文2、內(nèi)嚙合（1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-5內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力基本值。H0=2.515x189.8x1.655x1x.J316x50"Kx232-12.32=503.8MPa內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力。HboHb=gH^KAKVKHpKHKHP=503.8xJ1.3x1.05x1.269x1.1x1.05:712.6MPa內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHbS_oHG_gHCZRZVZWZX.—780x1x1.11x0.91x0.95x1.1x1—116Hbo o 712.6 .以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度是滿足要求的。（2）齒根彎曲強(qiáng)度這里公計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-6內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力基本值。F0bo_乙YYYY_13553.6x2.45x1.62x0.845x1_189.4MPaF0b bmFaSaeP50x4內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力oFboFb=ofKKVKFpKFKFP_189.4x1.3x1.05x1.257x1.05x1.015_346.3MPa內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SFbS3_o_bW3J_255xL5x1xL03x0.96x1_1.09Fbo o 346.3根據(jù)以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度能滿足要求表3-5齒輪接觸強(qiáng)度計算有關(guān)參數(shù)和系-23-

（完整word版）偏航減速器說明書正文代號名稱所用表、圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪KA使用系數(shù)GB/T19073-20031.3KV動載系數(shù)冗Q)n［」］…°°1'J1。0131.05v^60x103查［4］圖2。5-3K印齒向載荷分布系數(shù)4000 C一Jb'K—1+ nX—r-5.12那 3九 pPE (d)2XCf^ P rma2F/bm1。2621.269Ka齒間載荷分配系數(shù)查［4］表2.5—1811。1Khp行星輪間載荷不均勻系數(shù)見［4］表7.8-21.05ZB小輪單對齒嚙合系數(shù)M—L tanaI1.0511hb24E(八2兀)1尸-1-z -「J八，ba a八】bc cJ-24-

（完整word版）偏航減速器說明書正文ZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查［1］圖14—1—162。3752.515ZE彈性系數(shù)查［1］表14—1-105189.8Z￡重合度系數(shù)；4—￡Z=］ *￡ \ 30。9241。655ZP螺旋角系數(shù)直齒1Ft分度圓上的切向力F=22"nt da13553.6Nb齒寬b2。d505050u齒數(shù)比zU=-azc3.092.32ZNT壽命系數(shù)按工作1年，每年300天每天24h,正反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)力物質(zhì)循環(huán)次數(shù)NL=60nt=5.39x1070.9871ZL潤滑劑系數(shù)用220號中載荷極壓油，查圖2.5—161.061。11ZV速度系數(shù)查［1］圖14—1—280。930。91ZR粗糙度系數(shù)查［1］圖14-1-290。990。85Zw工作硬硬齒面1。11。1-25-

（完整word版）偏航減速器說明書正文化系數(shù)ZX尺寸查［1］表14—1-10911表3—6齒根彎曲強(qiáng)度計算的有關(guān)數(shù)據(jù)代號名稱所用表圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪K邠齒向荷載荷分布系數(shù)由［4］第2篇第5章4。2節(jié)公式得1.1821.257Kfa齒間載荷分配系數(shù)KFa=KHa=1111.05KFP行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)按［4］式7。3—181.015YFa齒形系數(shù)查［1］圖14—1—382。532。922。45YSa應(yīng)力修正系數(shù)查［1］圖14-1—431.641。481。62Y￡重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/￡0。7710.845-26-

（完整word版）偏航減速器說明書正文YNT彎曲壽命系數(shù)查［4］圖2。5—450.9021YST試驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)按給定的oHli區(qū)域圖取OHli時1.5YSrelT齒根圓角角系數(shù)查［4］圖2.5-4611。03YRrelT齒根表面狀況系數(shù)查［4］表2.5—470。96YX尺寸系數(shù)查［4］表2。5-480。971YP螺旋角系數(shù)直齒13.5第三級行星齒輪傳動3。5。1配齒數(shù)根據(jù)前面所選的傳動比，按變位傳動選配齒數(shù)。從抗彎強(qiáng)度和必要的工作可靠性出發(fā)，取z:16，由傳動比條件可知,葭=z&-1）=16x（5.3-1）=68.8,取zj68。由裝配條件可知，n=二三=16+68=21，n為整數(shù)，滿足條件.n4計算行星輪齒數(shù)：z'=z—z=68-16=26，取z=26.C2 2 ci=%+1=68+1=5.25。4z16-27-（完整word版）偏航減速器說明書正文配齒結(jié)果：za=16,廣68,zr26。3配齒結(jié)果：za=16,廣68,zr26。3。5.2初步計算齒輪主要參數(shù)1、按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒分度圓直徑d>K '4KaKhpKh工u!!i以3 6a2 udHlim（1）式中d1-—太陽輪分度圓直徑Kd——算式系數(shù)，由于是一般的鋼制齒輪，直齒傳動取Kt廣766T——一對嚙合副中小齒輪名義轉(zhuǎn)矩（Nm）1T=Ti*n=48.25x9.27x8.18/4=914.68NmKA——使用場合系數(shù)，根據(jù)GB/T19073-2003中的規(guī)定，選KA=1O30Khp——計算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］表7.3—7,選Khp=1o05Kh工——綜合系數(shù)，根據(jù)［4］表7.3—4，選Kh「2。06d——小齒輪齒寬系數(shù)，按［4］表7.3—3選（6）廠0.6oHlim--試驗齒輪的接觸疲勞極限（MPa）,取oh11m=1358MPau——齒數(shù)比，u='=型=1.63z16將各數(shù)值代入（1）式中，解得, “，914.68x1.3x1.05x2.01.63+1d>7663' x 1 3 0.6x13582 1.63=118.2mm2、按輪齒抗彎強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m>K 3邛…工一1ntm6Z20式中mn--行星輪模數(shù)(2)Km—算式系數(shù)，直齒傳動取Km=12.1KFP——計算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］式7.3-17得KFP=1o015-28-(完整word版)偏航減速器說明書正文KF工——綜合系數(shù)，見［4］表7.3-4，選KF「2YFa1--行星輪齒形系數(shù)，見［4］圖2.5—29，取YFa1=2.8q--行星輪齒數(shù)，z1=14O--試驗齒輪彎曲疲勞極限(MPa),O=390MPaFlim Flim將各數(shù)值代入(2)中，解得，914.68x1.3x1.015x2x2.8…m>12.131 =5.85n3 0.6x162x390取mn=6,則行星輪分度圓直徑dc=mzc=6x26=156mm,與接觸強(qiáng)度初算結(jié)果很接近，故初定d=156mm,m=6mm進(jìn)行接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計算。3.5.3齒輪變位計算中心距a=0.5(z+zM=0.5x(16+26)x6=126mma=0.5Q-z^m=0.5x(68-26)x6=126mm按高度變位進(jìn)行計算高度變位時，嚙合角a，=a=20,a—c傳動副變位系數(shù)和"=匕+匕=0，變位系數(shù)二可按齒數(shù)比U的大小，根據(jù)u=1。625,由［1］圖14-1—4左側(cè)的③線選％=0.24，貝%=—0.24.同理C-b副傳動變位系數(shù)和”「5r,=0成,二-0.24.3。5。4幾何尺寸計算分度圓直徑，節(jié)圓直徑，基圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑計算結(jié)果如表3-7。表3-7 第三級齒輪幾何尺寸 (m=4mm)齒輪齒數(shù)z變位系數(shù)分度圓直徑(mm)基圓直徑(mm)齒頂圓直徑(mm)齒根圓直徑(mm)中心距(mm)太陽160.2496.00090。210110。88083。880126.000-29-

（完整word版）偏航減速器說明書正文輪行星輪26-0.24156.000146.592165。120138.120內(nèi)齒輪68一0。24408。000383.395398.880425.8803。5。5重合度計算1、外齒輪重合度計算根據(jù)［4］表2。2-8公式1e=—— ana2兀aa一tana')+1e=—— ana2兀aa( (16tanarccosI Id——bad( (16tanarccosI Id——badaa-tan20o{ (+26tanarccosI Id——bcdac-tan20o7=1。53>1.22、內(nèi)嚙合重合度計算tanarccos](d)-tana'cbtanarccos](d)-tana'cb7-zbtanarccos](d)ab-tana'cb7=1。47>1。23。5。6嚙合效率計算該級齒輪副為內(nèi)齒輪固定，太陽轉(zhuǎn)為主動件,行星輪，轉(zhuǎn)架為從動件，則轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)效率為:nx=1一3x式中甲x--行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①x=①x=Z①.二中一①=2.3*0.075義=0.021I"c zb7所以：T二1一3x=1-0.021=0.979式中：H-—齒面摩擦因數(shù)，從=0.05~0.1-30-(完整word版)偏航減速器說明書正文則行星傳動嚙合效率為1一ix“xn二 ab11一ix“xn二 ab11 1-ixab1+4.253.5.7齒面疲勞強(qiáng)度校核1、外嚙合(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算接觸應(yīng)力。H計算公式。h1二ZbO"。\；不干工°h2=ZbO”?！ㄉ?工5/5式中:OH0接觸應(yīng)力基本值:Ftu+1=2.375x189.8x0.823x1x、,19055.8x1.63+1=857.1MPa96x50 1.63行星輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力°Hc0 =1.03x857.1xA/1.3x1.005x1.282x1x1.05=1170.7MPa太陽輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力°Ha0H=1.03x857.1x?1.3x1.005x1.273x1x1.05=1166.6MPa行星輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHcS—0H—GH"ZZ“ZX—1358x1.23x1.06x0.99x0.93x1.1x1_139Hc―0H— 0H 1170.7 .太陽輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHaS—0HG^—GH、mZNTZLZRZVZWZX—1358x1.23x1.06x0.99x0.93x1.1x1_154H0 0 1166.6 .以上三式中參數(shù)和系數(shù)取值見表3—8.根據(jù)以上計算結(jié)果，外嚙合的接觸強(qiáng)度是滿足強(qiáng)度要求的。-31-(完整word版)偏航減速器說明書正文(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞應(yīng)力公式。LF。KAKVK邱KFaKfp太陽輪彎曲應(yīng)力基本值。F0a。 =乙YYYY=19055.8*2.52*1.45*0.74義1=143.1MPaF0a bmFaSaeP50義6行星輪彎曲應(yīng)力基本值。F0。 =1丫YYY=19055.8*2.6*1.65*0.74義1=168.0MPaF0cbmFaSaep50義6太陽輪彎曲應(yīng)力oFaoF=oFKAKKFPKFKFP=143.1x1.3x1.005x1.215x1x1.015=230.6MPa行星輪彎曲應(yīng)力oFcoF=oFKAKKFPKFKFP=168x1.3x1.005x1.215x1x1.015=270.7MPa太陽輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFaS=-=oFiimaY//?3J=390xL5xL02x1x0.96x1=2.48Fao o 230.6行星輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFcS二二oFimXXA^X=390xL5x-x1x0.96x1=2.12Fc oF oF 270.72、內(nèi)嚙合（1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-8.內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力基本值。H0-32-（完整word版）偏航減速器說明書正文,1Fu-1八dbu1 1I=2.375x189.8x0.823x1x119055.8x1,63-1=203.5MPa408x50 1.63內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力。HboHb=gH KhKhp=203.5xV1.3x1.006x1.268x1.1x1.05:281.6MPa內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHbS_oHG_oHiimZ泉FjFJY_780x1.12x1.11x0.91x0.95x1.1x1—327Hbo o 281.6 .以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度是滿足要求的。（2）齒根彎曲強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3—9。內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力基本值。F0bo_FYYYY_19055.8x2,6x1.65x0.760x1_207.1MPaFbb bmFaSaeP50x6內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力oFboFb_oFKAKKfpKfKfp_207.1x1,3x1.006x1.211x1.05x1.015_349.6MPa內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SFbS_?_O_bfTH_ ' "1'^3"N"1_1.08Fbo o 349.6根據(jù)以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度能滿足要求-33-

（完整word版）偏航減速器說明書正文KA使用系數(shù)GB/T19073—20031.3KV動載系數(shù)()n［1」］a。1vx— 360x103查［4］圖2。5—31.0051。006K邱齒向載荷分布系數(shù)4000 C…(b'K—1+ nX—r~5.12HP 3兀 PPE (d/a2XCfH P_rma2F/bm1.2821.268Kha齒間載荷分配系數(shù)查［4］表2.5—1811.1KHP行星輪間載荷不均勻系數(shù)見［4］表7。8-21。05ZB小輪單對齒嚙合系數(shù)M—L tana'1。0313G-: T&T)」ba a bc cJZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查［1］圖14—1—162。3752。495ZE彈性系數(shù)查［1］表14-1—105189.8-34-

（完整word版）偏航減速器說明書正文Z￡重合度系數(shù)i4TZ=1 奮￡ 1 30。8230.843ZP螺旋角系數(shù)直齒1Ft分度圓上的切向力F=吧"Nt da19055。8Nb齒寬b2。d505050u齒數(shù)比zU=-azc1.632。62ZNT壽命系數(shù)按工作1年，每年300天，每天24卜正反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)力物質(zhì)循環(huán)次數(shù)NL=60nt=6.7X1061。231。12ZL潤滑劑系數(shù)用220號中載荷極壓油，查［4］圖2。5-161.061.11ZV速度系數(shù)查［4］圖2.5-170。930。91ZR粗糙度系數(shù)查［4］圖2。5—180.990.95Zw工作硬化系數(shù)硬齒面1.11.1ZX尺寸查［1］表14-1—10911表3.9 齒根彎曲強(qiáng)度計算的有關(guān)數(shù)據(jù)-35-

（完整word版）偏航減速器說明書正文代號名稱所用表圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪K邠齒向荷載荷分布系數(shù)由［4］第2篇第5章4。2節(jié)公式得1.1821。257Kfa齒間載荷分配系數(shù)KFa=KHa=1111.05KFP行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)按［4］式7。3-181。015YFa齒形系數(shù)查［1］圖14—1-382。532。922.45YSa應(yīng)力修正系數(shù)查［1］圖14-1—431.641。481.62Y￡重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/￡0.740.76YNT彎曲壽命系數(shù)查［4］圖2.5—451。021YST試驗齒輪按給定的oHli區(qū)域圖取OHl.時1.5-36-（完整word版）偏航減速器說明書正文應(yīng)力修正系數(shù)YSrelT齒根圓角角系數(shù)查［4］圖2。5—4611。03YRrelT齒根表面狀況系數(shù)查［4］表2.5-470.96YX尺寸系數(shù)查［4］表2.5—4811YP螺旋角系數(shù)直齒13。6第四級行星齒輪傳動3。6。1配齒數(shù)根據(jù)前面所選的傳動比，按變位傳動選配齒數(shù)。從尺寸要求出發(fā)，?。?33，由傳動比條件a可知,z=［（?」）=33x（3.4—1）=79.2，取z=75。由裝配條件可知，n=二匕=33+75=27，n為整數(shù)，滿足條件.n4計算行星輪齒數(shù)：〈二二二75—33:21，取V21。z 75i=二+1=—+1=3.274z 33配齒結(jié)果：z=33工廣75z=21.3.6.2初步計算齒輪主要參數(shù)1、按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒分度圓直徑-37-（完整word版）偏航減速器說明書正文（1）d>K '4*，心小內(nèi)u±l（1）1 td3,' 0O2 udHlim式中d1——行星輪分度圓直徑Ktd-算式系數(shù)，由于是一般的鋼制齒輪，直齒傳動取Kd=766T--一對嚙合副中小齒輪名義轉(zhuǎn)矩（Nm）1T=Ti}*n=48.25x9.27x8.18x5.25/4=4802.08NmKA--使用場合系數(shù)，根據(jù)GB/T19073-2003中的規(guī)定，選KA=1O30KHP一計算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］表7。3—7，選KHP=1.05KH工——綜合系數(shù)，根據(jù)［4］表7.3-4，選KH「2。00d——小齒輪齒寬系數(shù)，按［4］表7.3—3選（0J廣0.65o ——試驗齒輪的接觸疲勞極限（MPa）,取o=1358MPaTOC\o"1-5"\h\zHlim Hlim20二L25將各數(shù)值代入（1）式中，解得=200.9mm,“，‘4802.08x1.3x1.05x2.01.57=200.9mmd>7663 x—1 3 0.65x13582 1.572、按輪齒抗彎強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)>K >K I"/-工La1tm3oz2o(2)式中力--行星輪模數(shù)Km——算式系數(shù)，直齒傳動取Km=12.1Kfp--計算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，根據(jù)［4］式7.3-17得Kfp=1.15Kf￡——綜合系數(shù)，見［4］表7。3—4,選Kf「2YFa1——行星輪齒形系數(shù)，見［4］圖2。5-29，取YFa「2。68z1--行星輪齒數(shù)，z1=16-38-

(完整word版)偏航減速器說明書正文oFlim-—試驗齒輪彎曲疲勞極限(MPa)，oFlim=390MPa將各數(shù)值代入(2)中，解得m>12.1j,,4802.08x1.3x1.015xm>12.1j0.65x332x0.65x332x390取mn=6，則行星輪分度圓直徑da=mza=6x33=198mm，與接觸強(qiáng)度初算結(jié)果很接近，故初定d=198mm,m=6mm進(jìn)行接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計算。3.6。3齒輪變位計算中心距a=0.5(z+z\n=0.5x(33+21)x6=162mma=0.5(z-z\n=0.5x(75-21)x4=162mm第四級中所有齒輪齒數(shù)都大于17,所以不用變位，該級所有齒輪的變位系數(shù)為0。3。6。4幾何尺寸計算分度圓直徑，節(jié)圓直徑，基圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑計算結(jié)果如表3-10：表3—10 第四級齒輪幾何尺寸 (m=6mm)齒輪齒數(shù)z變位系數(shù)分度圓直徑(mm)基圓直徑(mm)齒頂圓直徑(mm)齒根圓直徑(mm)中心距(mm)太陽輪330198。000186.059210。000183.000162。000行星輪210126.000118.401138.000111.000內(nèi)齒輪750450。000422.862438.000465。000-39-

(完整word版)偏航減速器說明書正文3.6。5重合度計算1、外齒輪重合度計算根據(jù)［4］表2。2—8公式e=^—\z(tana-tana，)+z(tana-tana，12兀a a acc c ac=1。62>1.22、內(nèi)嚙合重合度計算ztanarccosztanarccosl-ztanarccosl=1。91>1.2。6嚙合效率計算該級齒輪副為內(nèi)齒輪固定，太陽轉(zhuǎn)為主動件,行星輪，轉(zhuǎn)架為從動件，則轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)效率為:nx=1一3x式中：甲x——行星架固定時傳動機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之和①x=Z①.=中一①=2.3*0.075①x=Z①.=中一①=2.3*0.075義=0.019所以：T=1-px=1-0.019=0.981式中：H--齒面摩擦因數(shù)，從=0.05?0.1則行星傳動嚙合效率為n11―^二1+2.27*0.981二0.9871—ixab1+2.273.6。7齒面疲勞強(qiáng)度校核1、外嚙合(1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算接觸應(yīng)力?！坝嬎愎?40-(完整word版)偏航減速器說明書正文。H。H廣Zb°hN'K耶K/hp°H2=Zb°HKKAKVKH6KaKHP式中°式中°Ho接觸應(yīng)力基本值。H=ZhZeZ。H=ZhZeZZ48505.93.27+1=2.375x189.8x0.891x1x- x =976.7MPa126x85 3.27行星輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力°Hc° =1x976.7xJ1.3x1.001x1.183x1x305=1144.9MPa太陽輪單對齒嚙合下界點(diǎn)接觸應(yīng)力°Ha°H=1x976.7x，1.3x1.001x1.313x1.1x1.05=1308.2MPa行星輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHcS_°HCc_°⑶加—1358x1.07x1.06x0.99x0.95x1.1x1_139H° ° 1144.9 .太陽輪接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHaS_°_°-_1358x1.07x1.06x0.99x0.95x1.1x1_123Ha_°H一 °H 1308.2 .以上三式中參數(shù)和系數(shù)取值見表3-11根據(jù)以上計算結(jié)果，外嚙合的接觸強(qiáng)度是滿足強(qiáng)度要求的。(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞應(yīng)力公式°F=°FoKAKVKFBKFK太陽輪彎曲應(yīng)力基本值。fca° _工YYYY_48505.9x2.18x1.58x0.713x1_198.5MPaFaa bmFaSaeP85x6行星輪彎曲應(yīng)力基本值°Fa-41-（完整word版）偏航減速器說明書正文。 =F-YYYY=48505.9*2.18*1.58*0.713義1=198.5MPaF°c bmFaSaeP85義6太陽輪彎曲應(yīng)力oFaoF=oFKAKVKFPKfKFP=198.5x1.3x1.001x1.15x1x1.015=301.5MPa行星輪彎曲應(yīng)力oFcoF=oFKKKFpKFKfp=301.5MPa太陽輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFaSJ=oFlim―工二390xL5xL07x1x1x0.96-1.99Fao o 301.5行星輪抗彎強(qiáng)度安全系數(shù)SFcS=—FGc-=—Flimc4TNT4re/T丫碗仃q=1.99Fco o2、內(nèi)嚙合（1）齒面接觸疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-11內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力基本值。H°=2.375x189.8x0.835x1x.148505.9x2.27-1=292.3MPa450x85 2.27內(nèi)齒輪的接觸應(yīng)力oHboHb=oH^KAKVKHPKHKHP=292.3xJ1.3x1.002x1.301x1.1x1.05:408.9MPa內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SHbS_oHG_0HlimZNTZLZRZyZwZx—780x1.07x1.11x0.91x0.95x1.1x1—215Hbo o 408.9 .根據(jù)以上計算結(jié)果，內(nèi)齒輪的接觸強(qiáng)度是滿足要求的。-42-(完整word版)偏航減速器說明書正文(2)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度這里只計算內(nèi)齒輪，計算公式同前，其計算用參數(shù)和系數(shù)取值見表3-12內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力基本值。Fob。二/YYYY=48505.9*2.18*1.58*0,643義1=210.6MPaFobbmFaSaeP85義6內(nèi)齒輪彎曲應(yīng)力。FboFb=ofKAKVKFpKFKFP=210.6x1.3x1.002x1.25x1.05x1.015=365.5MPa內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SFbS=0fg=/limbYSTYNTUiYY= 乂^07^03x二96x1=［須根據(jù)以上計算結(jié)果，內(nèi)FboF oF 365.5齒輪的彎曲強(qiáng)度能滿足要求。代號名稱所用表、圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪KA使用系數(shù)GB/T19073—20031。3KV動載系數(shù)人)n［1—.=…1力查［4］圖2。5—360x1031。0011.002K邱齒向載荷分布系數(shù)K=1+4000nX^,5.12［b丫+XCfaHP 3兀pPE (d) 2F/bs/ m1。1831。301KHa齒間載查［4］表2.5-1811.1表3—11齒輪接觸強(qiáng)度計算有關(guān)參數(shù)和系F'7?數(shù)-43-

（完整word版）偏航減速器說明書正文荷分配系數(shù)KHP行星輪間載荷不均勻系數(shù)見［4］表7.8-21.05ZB小輪單對齒嚙合系數(shù)M- 厘 1111［丁2”自工一二:V*ba aJ屁IT&t）」ZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查［1］圖14-1—1052.3752.375ZE彈性系數(shù)查［1］表14-1-105189.8Z￡重合度系數(shù)Z=［￡ \Z-￡ 今30。8910。835ZP螺旋角系數(shù)直齒1Ft分度圓上的切向力F=迎"Nt da48505.9N-44-

（完整word版）偏航減速器說明書正文b齒寬b濘d858585u齒數(shù)比zU-azc1.572.27ZNT壽命系數(shù)按工作1年海年300天每天24h，正反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)力物質(zhì)循環(huán)次數(shù)N-60ntL1.071.07ZL潤滑劑系數(shù)用220號中載荷極壓油，查［4］圖2。5-161.061。11ZV速度系數(shù)查［4］圖2。5-170。950。91ZR粗糙度系數(shù)查［4］圖2。5-180。990.95Zw工作硬化系數(shù)硬齒面1。11.1ZX尺寸查［1］表14—1—10911表3—12齒根彎曲強(qiáng)度計算的有關(guān)數(shù)據(jù)代號名稱所用表圖或計算公式取值太陽輪行星輪內(nèi)齒輪K邠齒向荷載荷分布系數(shù)由［4］第2篇第5章4.2節(jié)公式得1.151。25-45-

（完整word版）偏航減速器說明書正文Kfa齒間載荷分配系數(shù)KFa=KHa=1111.05KFP行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)按式7.3-181。015YFa齒形系數(shù)查［1］圖14-1—382.182.182.18YSa應(yīng)力修正系數(shù)查［