行星减速机设计标准.doc

1、关于强度计算中取值的有关规定(讨论稿)以下强度计算中的取值规定有不完善之处和不妥之处，恳请各位指出。 1 行星产品设计进行齿轮强度计算时，采用 GB3480，其重要数据取值如下： b(齿宽系数)取值在 0.45-0.7 之间 Hlim(齿面接触疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时取 1400MPa 材料为 40Cr 调质时取 780MPa 材料为 40Cr 氮化时取 1200MPa Flim(齿根弯曲疲劳极限应力) 太阳轮材料为 20CrMnMo 渗碳淬火取 350MPa 行星轮材料为 20CrMnMo 渗碳淬火取 280MPa 材料为 40Cr 调质时取 260MPa 材料为

2、 40Cr 氮化时取 330MPa 齿形修薄 、允许少量点蚀 要求接触强度计算安全系数1.1 要求弯曲强度计算安全系数1.32 平行轴产品设计进行齿轮强度计算时，采用GB3480 其重要数据取值如下： b(齿宽系数)取值在 0.35-0.4 间螺旋角取值在 9-15 度(10-13 度优先) Hlim(齿面接触疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时取 1350MPa 材料为 40Cr 调质时取 780MPa 材料为 45 # 调质时取 650MPa 材料为 40Cr 氮化时取 1200MPa 材料为 45 # 氮化时取 850MPa Flim(齿根弯曲疲劳极限应力) 材料为 20

3、CrMnMo 渗碳淬火取 330MPa 材料为 40Cr 调质时取 240MPa 材料为 45 # 调质时取 210MPa 材料为 40Cr 氮化时取 320MPa 材料为 45 # 氮化时取 260MPa 齿形修薄 、允许少量点蚀 要求接触强度计算安全系数1.1 要求弯曲强度计算安全系数1.33 锥齿轮设计进行强度计算时，采用 GB10062 其重要数据取值如下： Hlim(齿面接触疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时取 1350MPa 材料为 40Cr 调质时取 780MPa 材料为 45 # 调质时取 650MPa 材料为 40Cr 氮化时取 1200MPa 材料为 45

4、 # 氮化时取 850MPa Flim(齿根弯曲疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo 渗碳淬火取 330MPa 材料为 40Cr 调质时取 240MPa 材料为 45 # 调质时取 210MPa 材料为 40Cr 氮化时取 320MPa 材料为 45 # 氮化时取 260MPa 齿形修薄 、允许少量点蚀 要求接触强度计算安全系数1.1 要求弯曲强度计算安全系数1.33 平行轴产品设计进行齿轮强度计算时，采用 GB3480其重要数据取值如下： b(齿宽系数)取值在 0.35-0.4 间螺旋角取值在 9-15 度(10-13 度优先) Hlim(齿面接触疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo

5、 渗碳淬火时取 1350MPa 材料为 40Cr 调质时取 780MPa 材料为 45 # 调质时取 650MPa 材料为 40Cr 氮化时取 1200MPa 材料为 45 # 氮化时取 850MPa Flim(齿根弯曲疲劳极限应力) 材料为 20CrMnMo 渗碳淬火取 330MPa 材料为 40Cr 调质时取 240MPa 材料为 45 # 调质时取 210MPa 材料为 40Cr 氮化时取 320MPa 材料为 45 # 氮化时取 260MPa 齿形修薄 、允许少量点蚀 要求接触强度计算安全系数1.1 要求弯曲强度计算安全系数1.34 用转矩估算轴径时(粗选最小轴径时)，式中 A 的取值

6、材料为 45#时，A 取 113材料为 40Cr 时，A 取 102材料为 20CrMnMo 时，A 取 98截面上有一个键槽，A 取值增大 4-5%截面上有二个键槽，A 取值增大 7-10%5 按当量弯矩近似计算轴径时1) 转动的轴既受弯矩又扭矩时， 取 -1材料为 45#调质时， -1取 60MPa材料为 40Cr 调质时， -1取 70MPa材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时， -1取 90MPa2) 转动的轴仅受扭矩时， 取 0材料为 45#调质时， 0取 105MPa材料为 40Cr 调质时， 0取 120MPa材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时， 0取 150MPa3) 转动的

7、轴仅受弯矩时， 取 -1材料为 45#调质时， -1取 60MPa材料为 40Cr 调质时， -1取 70MPa材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时， -1取 90MPa4) 行星轴仅受弯矩， 取值如下： (轴承装在行星轮内)材料为 45#调质时，取 110MPa材料为 40Cr 调质时，取 130MPa材料为 20CrMnMo 渗碳淬火时， 取 180Mpa6 联接强度的校核平键的强度校核按红手册上册第 582 页进行花键的强度校核按红手册上册第 592 页进行销的强度校核按红手册上册第 610 页进行(进行销的强度校核时，内齿圈上的 T 按此级的输出 T近似计算)7 轴承的校核按红手册下册

8、第 149-154 页进行关于行星减速器设计标准及要求1 机体、机壳、机座、机盖a 材料为 QT450-10、HT250b 应进行时效处理，粗加工后进行二次时效。c 机体、机壳、机盖支承座中的配合外圆和内孔的加工要求：（1）机体、机壳、机座、机盖各配合直径尺寸公差带、各配合面及端面形位公差、表面粗糙度见下表，尺寸精度不低于 IT7 级。（2）机体、机壳各孔的同轴度公差见下表。各孔端最大距离 mm 3050 50120 120250 250500同轴度 m 12 15 20 25（3）定轴机壳轴承孔轴线平行度公差，在轴承跨距上测量，应不大于下表规定。轴衬跨距 LGmm 125 125280 28

9、0560 5601000平行度公差 um 20 25 32 40（4）机壳和支承座轴承孔中心线的平行度或对基准端面的垂直度极限偏差 fx 和 fy按下式计算： （m） bBFfZx bBFfZy21（m）式中：b齿轮宽度，mm；尺寸公差带 形状与位置 表面粗糙度GB 1801 GB 1184项目名称 内孔 外圆 圆柱度端面全跳动圆跳动GB 1031机座与机壳 f7 - 6 级 6 级机盖与机壳或机体 js6 - 6 级 6 级机壳、机体与内齿圈 n6 6 级 - 6 级机壳、机体的轴承孔 - 6 级 - 6 级机盖轴承孔 - 6 级 - 6 级机盖与机壳 js6 - 6 级 6 级机体与机壳H

10、7js6 - 6 级 6 级(3.2um)BZ机壳和支承座装配加工时的最大宽度，mm；F 齿向偏差。（5）机壳轴承孔中心距极限偏差f a见下表规定值。中心距 a mm 80120 120180 180250 250315fa m 17.5（18） 20 23 26下表是减速器设计选用手册中箱体有关公差值（圆柱齿轮减速器）P507。80 120 180 250 315 400 500 630 800 1000 1250 中心距 a mm120 180 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600公差m 18 20 23 26 29 32 35 40 45 52 6

11、2（6）轴承外壳孔挡肩的端面圆跳动公差见下表规定值。公称直径 mm 3050 50120 120250 250500 500800圆跳动公差m 20 25 30 40 50（7）机壳、机盖、支承座孔对基准外圆的径向圆跳动公差值见下表规定值。公称直径 mm 1830 3050 50120120250250500500800圆跳动公差m 10 12 15 20 25 30（8）其他端面圆跳动公差见下表规定值。公称直径 mm 3050 501201202502505005008008001250圆跳动公差m 30 40 50 60 80 1002 行星架1 行星架采用 QT6003，其机械性能不低于

12、 GB 1348 球墨铸铁的规定值；单臂行星架采用 42CrMo。2 热处理硬度：190270HB。3 行星架各配合直径尺寸公差带及端面形位公差、表面粗糙度应符合下表规定。尺寸公差带 形状与位置公差 表面粗糙度GB 1801 GB 1184项目名称 内孔 外圆 圆柱度 同轴度全跳动圆跳动GB 1031行星轴配合 N7/H7 - 6 级 - -低速轴或内齿盘配合 - m6/k6 - - 6 级 6 级(3.2um)轴承配合 K7 m6 6 级 6 级 6 级 6 级球顶配合 H7 - - - -4 三个行星轮轴孔距相对误差见下表规定值。中心距 a mm 5080 80120 120180 180

13、250误差值 m 15 24 35 525 三个行星轮轴孔对行星架基准轴线的平行度公差，或对基准面的垂直度公差f按下式计算： （m） （m） bBfx bBfy式中：f x和 fy见表； B行星轴长度，mm；b齿轮宽度，mm。 6 中心距极限偏差f a见下表规定值。中心距 a mm 5080 80120 120180 180250fa m 15 17.5 20 237 加工后的浮动整体式行星架应进行静平衡，不平衡力矩不大于下表规定值。行星架外圆直径 mm 200 200350 350550允许不平衡力矩 Nm 15 25 508 行星架连接齿盘采用 40Cr 或其他性能相当的材料。热处理硬度为

14、4044HRC。3 齿轮、齿轮轴、轴1 齿轮、齿轮轴、单臂行星架、轴均采用锻件材料。2 太阳轮、行星轮、齿轮及齿轮轴采用 18Cr2Ni4W。齿轮渗碳淬火，齿面硬度为 5862HRC，齿芯硬度为 3240HRC。齿面精加工后不得有裂纹。3 内齿圈和内齿盘，浮动齿套分别采用 40CrNiMo 和 42CrMo。4 轴与齿轮配合的轴颈与轴肩形状与位置公差、表面粗糙度应符合下表规定。GB 1184 GB 1031 项目名称 圆柱度径向圆跳动端面圆跳动 表面粗糙度轴颈 6 级 6 级 - 1.6m轴肩 - - 6 级 3.2m5 行星轴的外圆、内孔配合尺寸公差带、形状与位置公差及表面粗糙度应符合下表规

15、定。尺寸公差带 形状与位置公差 表面粗糙度GB 1801 GB 1184项目名称 外圆 内孔 圆柱度 同轴度GB 1031与行星架 j6、n6、u6 - 6 级 6 级 1.6m与轴承 j6 - 6 级 - 1.6m与堵块 - H8 - - 3.2m6 内齿轮孔挡肩的端面圆跳动公差见下表规定值。精度等级 齿轮分度圆直径 mm 125 125400 400800 80016007 级 圆跳动公差 m 18 22 32 457 键槽加工尺寸公差带、形状与位置公差、表面粗糙度应符合下表规定。尺寸公差带 形状与位置公差 表面粗糙度GB 1801 GB 1184项目名称 轴 轮毂 对轴线对称度GB 10

16、31键槽宽 N9 Js9 9 级键槽深 - - -8 太阳轮、行星轮、内齿轮、齿轮、齿轮轴、浮动用内外齿轮顶圆直径偏差按第一个表中选取。如用齿顶圆定位时顶圆（或顶圆两端加工一定宽度）表面粗糙度 Ra 为 1.6 um，非定位面粗糙度 Ra 为 6.3 um，其基准端面和径向圆跳动公差应符合第二个表规定。分度圆直径mm 50 508080120120180180250250315315400顶圆直径偏差um 100 120 140 160 185 210 230分度圆直径mm4005005006306308008001000100012501250160016002000顶圆直径偏差um 250

17、 280 320 360 420 500 600注：1）内齿轮用“+”号，外齿轮用“”号。分度圆直径mm 125 125400 400800 8001600 160020005级611 14 20 28 40 基准面的端面和径向圆的跳动公差 um7级818 22 32 45 63注：行星轮多个成组磨齿时，单个行星轮应为双基准端面；单个行星轮磨齿时，可为单面端面基准。9 齿轮的精度应符合 GB 10095 的规定：a. 太阳轮、行星轮、圆柱级齿轮的精度均为 6 级；b. 内齿轮精度为 7 级；c. 浮动用外齿轮为 8-7-7 级；内齿轮为 8-7-7 级；d. 齿工作面粗糙度：精度 6 级为 R

18、a1.6um；精度 7 级、8 级均为 Ra3.2um。10 齿轮的检验项目组合应符合下表规定，允许采用等效的其他检验项目组。 检验组精度等级 第公差组 第公差组 第公差组 齿轮副678Fp(Fpk)或Fr 与 Fw1)ff 与 fpt或ff 与 fpbF 接触斑点 jmin注：1） Fr 与 Fw 仅作工艺控制，不作验收依据。11 齿圈径向跳动公差 Fr、公法线长度变动公差 Fw、齿形公差 ff、齿距极限偏差f pt、基节极限偏差f pb 应符合下表规定。精度等级6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 7 8分度圆直径 d mm法向模数mnmm Fr ff fpt fpb Fw1

19、3.5 25 36 45 8 11 14 10 14 20 9 13 183.56.3 28 40 50 10 14 20 13 18 25 11 16 221256.310 32 45 56 12 17 22 14 20 28 13 18 2520 28 4013.5 36 50 63 9 13 18 11 16 22 10 14 203.56.3 40 56 71 11 16 22 14 20 28 13 18 256.310 45 63 80 13 19 28 16 22 32 14 20 301016 50 71 90 16 22 32 18 25 36 16 22 321254001

20、625 56 80 10 20 30 45 22 32 45 20 30 4025 36 5013.5 45 63 80 12 17 25 13 18 25 11 16 223.56.3 50 71 90 14 20 28 14 20 28 13 18 256.310 56 80 100 16 24 36 18 25 36 16 22 321016 63 90 112 18 26 40 20 28 40 18 25 364008001625 71 100 125 24 36 56 25 36 50 22 32 4532 45 6313.5 50 71 90 17 24 36 14 20 28

21、13 18 253.56.3 56 80 100 18 28 40 16 22 32 14 20 306.310 63 90 112 20 30 45 18 25 36 16 22 321016 71 100 125 22 34 50 20 28 40 18 25 3680016001625 80 112 140 28 42 63 25 36 50 22 32 4540 56 8013.5 56 80 100 24 36 50 16 22 32 14 20 303.56.3 63 90 112 25 38 56 18 25 36 16 22 326.310 71 100 125 28 40 6

22、3 20 28 40 18 25 361016 80 112 140 30 45 71 22 32 45 20 30 40160025001625 90 125 160 36 53 80 28 40 56 25 36 5045 71 10013 齿顶沿齿长方向倒圆 R0.1m n 或进行齿顶修缘。14 允许按下图要求，对啮合齿轮的小齿轮（太阳轮或行星轮）两端沿齿向修形。S=4f （ +200）2.2mn+b/2b 1 或b 10.1b2+b/2式中：S 齿向修形量， um；f齿向误差允许值， um；b1小齿轮宽度，mm；b2大齿轮宽度，mm；b大小齿轮宽度差，mm；b 1小齿轮齿向修形长度，m

23、m。装配1 齿轮传动的最小间隙应符合下表规定中心距a mm 8080125125180180250250315315400400500500630630800jminum 120 140 160 185 210 230 250 280 3202 齿轮有效工作表面接触斑点(接触率)按高度不得小于 70%,按长度不小于90%。齿端部的齿向修形区与齿顶修缘区不计入接触区。允许在额定负荷下检验接触斑点。3 轴承内圈端面紧贴轴肩或定距环,用 0.05mm 塞尺检查不得塞入。4 高速轴、低速轴、行星架的支承轴承，行星轮轴承的轴向间隙，规格200560 为 0.20.4mm，6302000 为 0.30.6mm，用手转动轴或齿轮必须轻快灵活。5 成品减速器浮动件之间的轴向间隙必须符合下表规定型号 轴向间隙NAD、NAF 、NAZD、NAZF 1.52.5NBD、NBF、NBZD、NBZF 23NCD、NCF、NCZD、NCZF 3.54检验项目以下为必检项目，应符合本标准。a 齿轮精度；b 齿轮齿面接触率；c 齿测间隙；d 齿轮齿面硬度和有效硬化层深度；e 成品浮动件之间的轴向间隙；f 清洁度。