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行星齿轮的分类与材料

发布时间:17-05-04 关注次数:

行星齿轮的分类
行星齿轮可按齿形、行星齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。
行星齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线行星齿轮比较容易制造,因此现代使用的行星齿轮中 ,渐开线行星齿轮占绝对多数,而摆线行星齿轮和圆弧行星齿轮应用较少。
在压力角方面,小压力角行星齿轮的承载能力较小;而大压力角行星齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而行星齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位行星齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
另外,行星齿轮还可按其外形分为圆柱行星齿轮、锥行星齿轮、非圆行星齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直行星齿轮、斜行星齿轮、人字行星齿轮、曲线行星齿轮;按轮齿所在的表面分为外行星齿轮、内行星齿轮;按制造方法可分为铸造行星齿轮、切制行星齿轮、轧制行星齿轮、烧结行星齿轮等。
行星齿轮的制造材料和热处理过程对行星齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,行星齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

伞齿轮


软齿面的行星齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的行星齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小行星齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面行星齿轮的承载能力高,它是在行星齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,行星齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高行星齿轮的精度。
行星齿轮的材料
制造行星齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的行星齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式行星齿轮传动中;球墨铸铁可部分地代替钢制造行星齿轮 ;塑料行星齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的行星齿轮一般用导热性好的钢行星齿轮。
未来行星齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展,并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。
而行星齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理,这是建立可靠的强度计算方法的依据,是提高行星齿轮承载能力,延长行星齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的行星齿轮材料和制造行星齿轮的新工艺; 研究行星齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布,进行轮齿修形,以改善行星齿轮运转的平稳性,并在满载时增大轮齿的接触面积,从而提高行星齿轮的承载能力。
摩擦、润滑理论和润滑技术是 行星齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。

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