文档介绍：少齿差行星减速器的设计
前言

少齿差行星齿轮传动技术是一种新型的机械传动技术,由于它具有体积小、重量轻、传动比范围大、效率高等优点,而且能适应特种条件下的工作,已引起国内外工程界的重视。如今已在国防,冶金,矿山,纺织,食品,轻工,仪表制造,起重运输以及建筑工程等工业部门中得到广泛的应用,但是我国的这种新型传动技术的水平与国际上一些工业科技水平发达的国家相比,还有很大差距,主要是由于我国从事该项技术研究设计及应用的单位和个人比较少,同时,相关的书籍和资料也比较欠缺。
目前,国内外的减速器种类繁多,但普通的圆柱齿轮减速器由于体积大,机构笨重,而且在传递大的传动比时效率较低等缺点,已经不能满足现代工业发展的需要,因此,设计研究具有体积小、效率高、重量轻的新型减速器就呈现在各国工程技术人员面前。经过几十年的研究,减速器得到了飞速的发展,出现了各式各样的新型减速器,目前国内外的动力齿轮传动正沿着小型化、高速化、标准化、小振动、低噪音的方向发展,而行星齿轮传动和少齿差及零齿差内轮副的应用是当代齿轮传动的一大特征,是具有上述发展方向的一个典型标志。行星齿轮传动把定轴传动改为动轴传动,采用功率分流,并合理的采用了内啮合及均载装置,使行星传动具有显著优点。
1、选题背景

随着我国现代工业技术的发展,对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求,普通减速器由于种种缺点已经不能满足现代工业发展的需要,而研制新型高性能传动元件是机械行业中重要的课题之一,因此,具有传动比大、体积较小等优点的行星减速器得到广泛的关注和研究,在众多研究课题之中,少齿差行星齿轮减速器就是其中的一种。
对少齿差行星齿轮减速器的研究具有重要的实际意义,普通的齿轮减速器传动比小、体积大、机械性能差而且工作寿命较短,相比之下,研究设计少齿差行星齿轮减速器对提高传动装置的总体机械性能、机械效率非常重要,更进一步说,会带来较好的社会效益和经济效益。

1、机构紧凑、体积小、重量轻
由于渐开线少齿差行星传动装置采用的是内啮合,以及结构紧凑的W型输出机构,因此使得整体传动装置体积小、重量轻。当传动比相同时,它与同功率的定轴圆柱齿轮减速器相比,体积和重量可以减少将近一半。
2、传动比范围大
对于单级的K—H—V传动形式的渐开线少齿差行星齿轮减速器,其传动比范围是10~100,两级单联的减速器传动比可达100~10000。对于2K—H双啮合正号的减速装置,其传动比可达50~1000,或者更大。
3、效率高
国内生产的单级渐开线少齿差行星齿轮减速器的效率一般为80﹪~90﹪,如果设计合理、制造精度较高的可达94﹪。
4、加工方便、成本较低
这种采用渐开线齿形的减速装置,由于齿轮副的加工不需要特殊的***与专用设备,普通的渐开线齿轮***和齿轮机床就可以完成加工制造,材料也可以选用通用的齿轮材料,因此加工方便、制造成本低。
5、结构形式多、应用范围广
由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上,也可以不在同一轴线上, 所以能适应各种机械的需要。

6、运转平稳、噪音小、承载能力大
由于是内啮合传动,两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿,两者的曲率中心在同一方向,曲率半径又接近相等, 因此接触面积大, 使轮齿的接触强度大为提高;又因采用短齿制,轮齿的弯曲强度也提高了。此外,少齿差传动时,不是一对轮齿啮合,而是 3~9对轮齿同时接触受力,所以运转平稳,噪音小,并且相同模数的情况下,其传递力矩比普通圆柱齿轮减速器大。基于以上特点,小到机器人的关节,大到冶金矿山机械,以及从要求不高的农用,食品机械,到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。并于上世纪80年代应用于国防工业军事装备中。例如通信设备,导弹与火箭发射装备等等。

自20世纪40年代末,苏联的学者解决了渐开线少齿差避免齿廓重叠干涉的计算方法以后,少齿差行星齿轮传动猜得到广泛应用。我国对少齿差行星传动的研制开始于1956年,首先是由太原工学院进行的。第一台用于工业的产品是在1960年制造的,,功率为16kw的二齿差减速装置,安装在桥式起重机的卷扬机构中,至今情况良好。直到70年代少齿差减速装置才得到较多单位的研制,制造和使用。目前已用于工业、农业以及国防等许多部门,显示出体积小、效率高等优点。1989年我国的产量已经达到3~4万台,大多用于力的传动。经过几十年的发展,如今的少齿差减速装置开始向着小型化、高效率、低噪音等方向发展。依产品来划分,可将其分为通用系列减速器和专用配套型(或专用齿轮装置)两种。目前大部分的少齿差行星传动都属于K—H—V型和2K—H型。
2K—V型的曲柄式的少齿差行