行星变速器设计中基本参数的确定

（1）基本参数的确定 行星变速器齿轮传动的基本参数为模数m和内齿圈的分度圆直径d_b。

齿圈的节圆直径相当于定轴变速器传动的中心距，它决定着变速器径向尺寸大小。一般在设计时，采用统计和类比的方法初步确定m和d_b。在没有更多的现成资料时，可根据传动比最大的行星排，按弯曲强度初步确定亦可，因为变速器齿轮大多采用硬齿面齿轮（HBW＞350），而我国和前苏联大多采用20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，心部硬度35～45HRC，淬硬层深度为0.8～1.3mm。齿轮精度等级一般为6～7级精度，表面粗糙度为Ra3.2～1.6μm。

图14-34所示为日本小松公司履带推土机的行星变速器的m、d_b和发动机功率的关系图，可供设计时参考。

图14-34 日本小松推土机m、d_b与功率关系曲线

从图中可以看出，在一定的马力范围，变速器m和d_b数值的选取是一样的，这说明该公司的行星变速器在一定功率范围内是可以通用的，这样可以避免品种规格过多。

（2）齿数的选配 行星变速器传动简图中，根据变速器所需的传动比已确定了各行星排的k值（k=z_b/z_a—内齿圈齿数和太阳轮齿数之比，称行星排特性参数），配齿计算的任务是确定行星排齿轮的齿数及行星轮数n_p。其大致的程序如下：

1）由选定的d_b和模数m，可计算得齿圈的齿数z_b（按标准齿轮）。各行星排的齿圈齿数z_b都应选择在此计算值附近。

当齿圈的齿数已确定后，则太阳轮齿数z_a=z_b/k也随之确定。z_a不能取得过少，以免齿轮产生根切和在结构上无法布置轴与轴承。

由于齿轮的齿数必须是整数，则实际特性参数k与原来要求的特性参数k_T有差别，其变化率为δ=k-k/k_T，δ不应超过指定的范围，以免实际传动比与原来要求的相差过大。

列出各行星排符合δ范围的z_b/z_a的齿数比供选用。

2）满足同心条件。太阳轮a和行星轮g的中心距应等于行星轮g和内齿轮b的中心距，即

对于标准齿轮传动、高度变位传动以及等啮合角的角度变位，即，应满足

z_b=z_a+2z_g

或 z_b^-za=2z_g

也即内齿圈和太阳轮的齿数应同为奇数或同为偶数。

对于不等啮合角的角度变位，则应满足

(www.xing528.com)

式中

g——太阳轮与行星轮啮合角的余弦；

——行星轮与内齿圈啮合角的余弦。

3）满足邻接条件。确定行星轮数n_p时，应保证相邻两行星轮的齿顶圆之间有一定的间隙，其条件为

式中 n_p——行星轮数；

d_ga——行星轮g的顶圆直径。

根据邻接条件和行星架的刚性，当行星轮数np给定时，的最大值（即K值）按表14-4推荐值确定。

表14-4 2K-H型传动n_p与的对应值

4）满足装配条件。为使几个行星轮均匀地配置在太阳轮周围，其齿轮齿数和行星轮数之间应符合一定关系，对于2K-H型传动的行星排，其均匀分布的装配条件如下：

对单行星的行星排为：=整数

对双行星的行星排为：=整数

对称分布的装配条件（指行星轮数为偶数时），将上面的n_p看作行星轮组，对单行星或双行星除应满足上式外，同时还应满足：

式中 β——一组行星轮间的夹角。

其中日本小松公司生产的行星变速器，内齿圈的变位系数x_b=1.0～1.2；太阳轮和行星轮的变位系数，因为是硬齿面，一般均按等弯曲强度进行分配。

其他的一切几何计算和行星齿轮传动相同。