三環(huán)減速器的結構設計計算目錄1緒論………………12三環(huán)減速器的設計計算步驟…………………63初步計算齒輪主要參數(shù)………64三環(huán)減速器齒輪副嚙合參數(shù)的計算………………75三環(huán)減速器的結構設計…………12結論…………………26參考文獻……………28附錄（必要時）……………………29緒論三環(huán)減速器是小齒差和大齒差的齒輪傳動之一。它由外部傳動系統(tǒng)的傳動齒輪和內部傳動系統(tǒng)的傳動齒輪組成，以產生內部傳動齒輪的一對傳動齒輪。漸開線齒輪，內部和外部傳動系統(tǒng)傳動齒輪中選擇的同步齒輪的齒數(shù)特別少，因此它們被稱為小齒差傳動裝置。三環(huán)減速器是重慶鋼鐵規(guī)劃設計院技術工程師于1985年申請的專利。由于其在許多功率，速度范圍和所有工作要求中的使用，在全球范圍內引起了廣泛關注。危害變速箱軸承承載能力和使用壽命的關鍵因素是變速箱的原材料和熱處理工藝，也危及變速箱的制造質量和生產成本。變速箱的工作條件，生產過程以及原材料的來源和合理性也會損害變速箱原材料的選擇。止動環(huán)是具有平行表面雙齒輪結構的齒輪。重要的是要完成平行面雙齒輪的組織。借助止動環(huán)的內螺紋管理中心和外環(huán)管理中心軸向力，完成了三個齒環(huán)板的120°相。角度來看，它的偏心距是雙齒輪機構的一半翹曲。在工作過程中，止動環(huán)的內孔管理中心的內孔管理中心為中心點，偏心率用于使均勻的圓周運動半彎曲。三環(huán)減速器的大型行星傳動齒輪是內齒傳動系統(tǒng)，并且選擇了正視角。此外，還有多齒齒，提高了軸頸接觸的抗壓強度和齒輪齒的抗彎強度，并且使軸頸接觸的沖擊抗壓強度的安全裕度遠遠超過了齒輪齒的抗彎強度的裕度。根據(jù)江蘇泰隆減速機股份有限公司的調查，變速箱齒輪表面的疲勞縫隙腐蝕基本上沒有發(fā)生。因此，通常不檢查內部和外部傳動齒輪的接觸壓縮強度，并且通常僅檢查齒輪齒的彎曲強度。三環(huán)減速器是一種大型的行星傳動系統(tǒng)，具有較小的齒距和內齒。它具有許多優(yōu)點，例如減速比大，承載力強，尺寸小和結構緊湊。長期以來，它已廣泛用于許多行業(yè)。具有承載力強，使用壽命長的優(yōu)點。9至18對齒進入嚙合區(qū)域，可承受2.7倍的負載，輸出扭矩高達469KN.m。縮小率大，并且等級被分組在一起。單極性為7.5-99，雙極性為11000，范圍約為1.1倍。運行穩(wěn)定，噪聲低于78dB，振動幅度值低于0.025MM。效率高，單極92-96％。結構緊湊，重量輕，比普通圓柱齒輪減速機小2/3。安裝，拆卸和維護非常方便，軸平行，零件少，易于拆卸和更換，無需任何材料和熱處理工藝。適用范圍廣。它可以是組合式，立柱式，法蘭連接和傳動系統(tǒng)的結構，也可以配備專業(yè)設備的傳動系統(tǒng)。它具有一個多軸承的端蓋，可用于多個電動機來移動傳動系統(tǒng)或推動控制元件。設備，安裝形式和繼承的系列產品種類繁多。1三環(huán)減速器設計計算步驟三環(huán)減速器的總體設計通?？梢詤⒖夹↓X差和大行星齒輪減速器的總體設計過程來進行。三環(huán)減速器總體方案設計的全過程計算：（1）減速器的整體總體方案設計；（2）用齒進行準確的測量和計算。平面設計中的齒數(shù)是從已知的規(guī)格中獲得的，不需要唯一的計算。，；（3）測量并計算傳動系統(tǒng)傳動齒輪的主要參數(shù)；（4）準確測量和計算輔助齒的基本參數(shù)；（5）減速機總體方案設計；（6）檢查并測量大中型行星傳動系統(tǒng)的傳動齒輪的抗拉強度。2計算齒輪的主要參數(shù)2.1齒輪材料的選擇危害變速箱軸承承載能力和使用壽命的關鍵因素是變速箱的原材料和熱處理工藝，也危及變速箱的制造質量和生產成本。變速箱的工作條件，生產過程以及原材料的來源和合理性也會損害變速箱原材料的選擇。（1）根據(jù)本畢業(yè)論文的傳動系統(tǒng)方案，選擇直齒斜齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)；（2）齒圈板和外傳動齒輪的原材料均由45＃鋼制成，用于淬火和回火熱處理。外齒輪板的加工精度為等級6，內齒輪的加工精度為等級7；2.2計算齒輪傳動參數(shù)取齒輪模數(shù)為。3三環(huán)減速器齒輪副嚙合參數(shù)計算三環(huán)減速器用小齒差內齒輪傳動系統(tǒng)，容易引起很多干預，因此在設計計劃時必須注意許多領域。3.1三環(huán)減速器內嚙合齒輪副干涉為了避免在設計時產生干涉需要注意的條件（1）干預與連接點直接相對的嚙合角；（2）不應使嚙合角度干擾重疊和齒廓，應做到這一點；（3）由內，外傳動齒輪沿軸向運動引起的軸向干預；（4）如果變速箱齒輪損壞，則內變速箱齒輪和外變速箱齒輪的嚙合角不能磨銳，并且必須具有足夠的厚度。3.2變位系數(shù)滿足的主要限制條件： 雖然設計三環(huán)減速器的條件有很多，但在設計和使用中通常需滿足兩個限制條件[30]：（1）按嚙合中心距裝配時，為保證不會產生齒廓重疊：所以需要滿足齒廓重疊干涉系數(shù).即：（2）保證不發(fā)生齒頂干涉，必須滿足內嚙合齒輪副的重合度3.3變位系數(shù)確定①少齒差來選擇的齒頂高系數(shù)可以在0.5~0.8的范圍內選定。但應該考慮到采用短齒和變位相結合方式才是避免干涉的最好辦法。②取的初始值，計算幾何尺寸及參數(shù)。模數(shù)為。 （3-3） （3-4） （3-5） 計算四個偏導數(shù)： 計算及相應的 帶入將、和代入重合度和齒廓重疊干涉系數(shù)中得到： 根據(jù)上述步驟重復計算，每次都能得到相應結果，經過四次以后可以滿足要求，最后結果見下；；；；4三環(huán)減速器結構設計4.1輸出軸的結構設計根據(jù)具體受載和應力情況，進行軸的強度設計和校驗（1）先確定軸的最小直徑 或 公式計算，可以得到軸的最小直徑：取dmin=100（2）結構布置方案輸出軸是夾心軸，軸的直徑不大將齒輪軸制成階梯軸，外齒輪的寬度需大于兩端外層內齒環(huán)板軸，然后軸兩端用滾動軸固定，（3）強度校核 輸出軸三維圖將軸上的力平移到輸出軸軸線上，后沿水平，豎直兩個方向： 剩余兩個環(huán)板施加的力與第一塊環(huán)板施加的力需要相差120：， （3-22）當時，，根據(jù)數(shù)值畫出受力圖受力圖平面力系平衡方程：∴如輸出軸的彎矩圖。豎直平面內的拐點彎矩值：輸出軸在水平平面內的受力圖。由平面力系的平衡方程：∴輸出軸在水平平面內的軸承約束反力：輸出軸的彎矩圖。水平平面內的拐點彎矩值為：豎直平面內彎矩圖水平平面內受力圖水平平面內彎矩圖彎矩圖截面的合成彎矩為：經過比較可以知道，輸出軸的最大彎矩； 或用公式驗算 由公式可以得出截面處最小軸徑是輸出軸的最小軸徑為；4.2輸入軸結構設計需要確定最小直徑選取材料：45鋼，，按照下面公式計算需要大于45mm。結構布置方案連接到三個齒形環(huán)形板的區(qū)域具有三個鍵槽，這些鍵槽沿圓的上部位置以120°的間距分布。因此，輸入軸的最小直徑為66mm。裝配工序在軸的一側輸入軸承箱→軸端定距環(huán)→“鍵→止動環(huán)→大型行星軸承→第一個內齒輪環(huán)板→軸間定距環(huán)”→安裝第二個和第三件內齒圈板→軸端隔圈→在軸的另一側鍵入盒形軸承。危險的情況下行星軸承輸入軸上的力為 ①輸入軸的約束反力求解及各個截面的彎矩值由方程得：可以得約束反力：輸入軸的三維造型，，由圖可以知道平衡方程得：所以約束反力：，；；豎直平面內的受力圖豎直平面內的受力圖和彎矩圖輸采用在水平平面的受力圖如圖3-10所示：水平平面內的受力圖輸入軸在水平平面內的彎矩圖危險截面的位置合成彎矩為：經過對比可以知道，最大彎矩是根據(jù)承載能力，從電動機到輸入軸逐漸延伸的分別命名為1、2和3齒圈板，它們在橫截面上匹配。分別觀察到扭矩，并且可以看出，第一齒圈板的橫截面處彎曲和扭矩到了最大值，并且進入軸和三個齒圈板接觸橫截面。和規(guī)格完全相同，輸入軸，第一環(huán)板間橫截面是最最危險橫截面校驗危險截面處軸徑：內齒環(huán)板截面的軸徑：4.3支承軸結構設計和校驗45鋼作為原材料，工藝方法是熱處理。設計和布局方法與輸入軸的總體設計和布局方法相同。零件的工作圖中顯示了實際的結構和規(guī)格。因為支撐軸負載條件和輸入軸的負載條件一樣，所以支撐軸的行星滾動軸承總負載需要小于輸入軸的行星滾動軸承的負載，輸出軸的剛度計算可以省略。圖3-12是支撐軸的三維建模設計，圖3-13是支撐軸，偏心套和大型行星滾動軸承的三維建模設計，以及軸承座的安裝4.4止動環(huán)套的結構設計及校核（1）止動環(huán)的原料及熱處理工藝止動環(huán)是具有平行表面雙齒輪結構的齒輪。重要的是要完成平行面雙齒輪的組織。借助止動環(huán)的內螺紋管理中心和外環(huán)管理中心軸向力，完成了三個齒環(huán)板的120°相。角度來看，它的偏心距是雙齒輪機構的一半翹曲。在工作過程中，止動環(huán)的內孔管理中心的內孔管理中心為中心點，偏心率用于使均勻的圓周運動半彎曲。止動環(huán)的原材料采用淬火和回火熱處理[30]。（2）計算止動環(huán)的偏心率止動環(huán)的偏心度通過以下公式測量 （3-25支承軸的三維造型支撐軸，止動環(huán)和大型行星滾動軸承的配合以及軸承座的安裝的三維建模設計止動環(huán)根據(jù)軸孔和快速軸之間的連接傳遞驅動力，并推動帶齒的環(huán)板進行鍛煉。與快速軸的接觸點的直徑（即，擋圈的內螺紋直徑）為50mm，擋圈的直徑為90mm。止動環(huán)的厚度與環(huán)板的厚度相同，為30mm。充分考慮止動環(huán)的抗壓強度，將鍵槽布置在內孔管理中心的延長線上和內孔的軸線上，并將鍵槽布置在離孔的外邊緣較遠的一側止動環(huán)。。偏心套強度校核偏心套的破壞主要發(fā)生在鍵連接處的剪切和擠壓變形破壞。用公式進行校驗： 由公式進行擠壓強度的計算： 經過測量得出出擠壓件表面的原位應力為[28]。根據(jù)計算，切割擠壓成型抗壓強度非常豐富。如果進行可靠性設計，則可以認為可以減小止動環(huán)的內徑和直徑規(guī)格，從而可以減小輸入軸和支撐軸的軸頸，從而減小了整個機器的規(guī)格。并減少凈重。4.5齒圈板的總體設計（1）齒形環(huán)板原料齒環(huán)板是關鍵部件。原材料采用45鋼熱處理。關于齒圈板的規(guī)格可以參照下圖內齒環(huán)板三維造型圖齒圈板剛度的計算齒圈板上的齒形與輸出軸上的外齒嚙合，必須測量抗壓強度。有關計算規(guī)則和值，請參閱3.4.6檢查和計算三環(huán)減速器大型行星傳動齒輪的抗壓強度。4.6行星齒輪傳動強度驗算變速箱齒輪的無用之處是縫隙腐蝕，軸頸損壞和變速箱齒輪的斷裂。而且，在設計過程中，需要進行接觸疲勞極限的校準和齒輪齒的彎曲剛度的計算。三環(huán)減速器的大型行星傳動齒輪是內齒傳動系統(tǒng)，并且選擇了正視角。此外，還有多齒齒，提高了軸頸接觸的抗壓強度和齒輪齒的抗彎強度，并且使軸頸接觸的沖擊抗壓強度的安全裕度遠遠超過了齒輪齒的抗彎強度的裕度。根據(jù)江蘇泰隆減速機股份有限公司的調查，變速箱齒輪表面的疲勞縫隙腐蝕基本上沒有發(fā)生。因此，通常不檢查內部和外部傳動齒輪的接觸壓縮強度，并且通常僅檢查齒輪齒的彎曲強度。（1）輪齒抗彎強度標準用于校準齒輪齒的地應力的彎曲強度標準是測量齒輪齒的地應力，并且不超過允許的齒輪齒的地應力。，即 （2）算出應力 （3）齒根應力齒根應力可以按照下面的公式計算 公式中：——代表圓周力計算數(shù)據(jù)可以看下表內齒輪和外齒輪的計算應力，許用應力外齒輪許用應力內齒輪許用應力外齒輪計算應力內齒輪計算應力431.33435.66209.33256.11從表里面的數(shù)據(jù)可以知道強度足夠的4.7整機結構和裝配圖參照雙齒輪鍵入式小齒差減速器的相關設計方案，可以清楚地看到整體機械規(guī)格。采用有理數(shù)結構，他的尺寸確定不但要考慮齒輪嚙合部件規(guī)格，還需要考慮到加工性能和有效安裝室內空間，殼體厚度等因素。設計方案可以看下面的圖三環(huán)減速器內部裝配的三維造型圖三環(huán)減速器整機裝配三維造型三環(huán)減速器的正視圖三環(huán)減速器的俯視圖結論這個設備是非常優(yōu)秀的發(fā)明，它能夠適用于很多場合，它具有很多優(yōu)點例如承載能力高，適應性廣。在論文中主要有偏置型三環(huán)減速器結構設計，減速器的齒輪的主要參數(shù)，齒輪材料選擇，還要確定減速器的變位系數(shù)。齒輪傳動參數(shù)計算，結構設計和校驗，齒輪強度的檢驗，三環(huán)減速器整機的裝配。對于三環(huán)減速器的研究還不是特別深入，有條件還可以繼續(xù)研究下去，我覺得只有不斷的研究下去才可以發(fā)展的比以前更好。我們才可以生活的越來越好參考文獻[1]

戴紅娟，三環(huán)減速器的設計與動力特性分析揚州大學碩士論文，2006[2]

成大先.機械