对齿轮的要求

1) 精度等级 行星齿轮传动中一般多采用圆柱齿轮若有合理的均载机构齿轮精度等级可根据其相对于行星架的圆周速度υX由表1确定。通常与普通定轴齿轮传动的齿轮精度相当或稍高。一般情况下齿轮精度应不低于8-7-7级。对于中、低速行星齿轮传动推荐齿轮精度:太阳轮、行星轮不低于7常用6内齿轮不低于8常用7对于高速行星齿轮传动其太阳轮和行星轮精度不低于5内齿轮精度不低于6级。齿轮精度的检验项目及极限偏差应符合GB/T 100951988《渐开线圆柱齿轮精度》的规定

1                    圆柱齿轮精度等级与圆周速度的关系

精度等级

5

6

7

8

圆周速度

υX/m·s-1

直齿轮

斜齿轮

20

40

15

30

10

20

6

12

2) 齿轮副的侧隙 齿轮啮合侧隙一般应比定轴齿轮传动稍大。推荐按表2的规定选取并以此计算出齿厚或公法线平均长度的极限偏差再圆整到GB/T 100951988所规定的偏差代号所对应的数值

3) 齿轮联轴器的齿轮精度 一般取8其侧隙应稍大于一般定轴齿轮传动

4) 对行星轮制造方面的几点要求 由表均载机构浮动件的浮动量计算中表可知行星轮的偏心误差对浮动量的影响最大因此对其齿圈径向跳动公差应严格要求。在成批生产中应选取偏心误差相近的行星轮为一组装配时使同组各行星轮的偏心方向对各自中心线(行星架中心与该行星轮轴孔中心的连线)呈相同角度这样可使行星轮的偏心误差的影响降到最小。在单件生产中应严格控制齿厚如采用具有砂轮自动修整和补偿机构的磨齿机进行磨齿可保证砂轮与被磨齿轮的相对位置不变即可控制各行星轮齿厚保持一致。对调质齿轮并以滚齿作为最终加工时应将几个行星轮安装在一个心轴上一次完成精滚齿并作出位置标记以便按标记装配保证各行星轮啮合处的齿厚基本一致。对于双联行星齿轮必须使两个齿轮中的一个齿槽互相对准使齿槽的对称线在同一轴平面内并按装配条件的要求在图纸上注明装配标记

2                      最小侧隙jnmin                       μm

侧隙

种类

      /mm

80

80~125

125~180

180~250

250~315

315~400

400~500

500~630

630~800

800~1000

a

b

190

120

220

140

250

160

290

185

320

210

360

230

400

250

440

280

500

320

560

360

1表中 a 类侧隙对应的齿轮与箱体温差为 40℃;b 类为 25℃;

2对于行星齿轮传动根据经验按不同用途推荐采用的最小侧隙为精度不高有浮动构件的低速传动采用 a 精度较高(7)有浮动构件的低速传动采用b 类。

5) 齿轮材料和热处理要求 行星齿轮传动中太阳轮同时与几个行星轮啮合载荷循环次数最多因此在一般情况下应选用承载能力较高的合金钢并采用表面淬火、渗氮等热处理方法增加其表面硬度。在NGWNGWN传动中行星轮C同时与太阳轮和内齿轮啮合齿轮受双向弯曲载荷所以常选用与太阳轮相同的材料和热处理。内齿轮强度一般裕量较大可采用稍差一些的材料。齿面硬度也可低些通常只调质处理也可表面淬火和渗氮

3所列为行星齿轮传动中齿轮常用材料及其热处理工艺要求与性能可参考选用

3                    常用齿轮材料热处理工艺及性能

齿轮

材料

热处理

表面硬度

芯部硬度

σHlim

/N·mm-2

σFlim

/N·mm-2

太阳轮

行星轮

20CrMnTi

20CrNi2MoA

渗碳

淬火

57~61

HRC

35~40

HRC

1450

400

280

内齿圈

40Cr

42CrMo

调质

262~302

HBS

700

250

对于渗碳淬火的齿轮兼顾其制造成本、齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度有效硬化层深度可取为hc(0.15~0.20)mn。推荐的有效硬化层深度hc与齿轮模数mn的对应关系见表4

4                    太阳轮、行星轮有效硬化层深度推荐值

模数mn/mm

有效硬化层深度及偏差/mm

模数mn/mm

有效硬化层深度及偏差/mm

2.0

2.5

3.0

(3.5)

4.0

(4.5)

5.0

6.0

(7.0)

8.0

10

12

16

(18)

20

(22)

25

对于表面氮化的齿轮其轮齿芯部要有足够的硬度(强度)使其能在很高的压力作用下可靠地支撑氮化层。氮化层深度一般为0.25~0.6mm大模数齿轮可达0.8~1.0mm。常用模数的氮化层深度见表5

5                    齿轮模数与渗氮层深度的关系

模数m/mm

公称深度/mm

深度范围/mm

模数m/mm

公称深度/mm

深度范围/mm

1.25

0.15

0.1~0.25

4.5~6

0.50

0.45~0.55

1.5~2.5

0.30

0.25~0.40

6

0.60

0.5

3~4

0.40

0.35~0.50