2.2.4.1齿轮材料和热处理的选择

在行星齿轮传动中，齿轮材料的选择应综合得考虑到齿轮传动的工作情况，如载荷性质和大小，工作环境等，加工工艺和材料来源及经济性等条件。由于齿轮材料及其热处理是影响齿轮承载能力和使用寿命的关键因素，也是影响齿轮生产质量和加工成本的主要条件。选择齿轮材料的一般原则是：既要满足其性能要求，，保证齿轮传动的工作可靠，安全；同时又要使其生产成本较低。对于中低速，重载的重型机械的行星齿轮传动装置应选用调制钢40Cr,35SiMn,35CrMnSi等材料。经正火调质或表面淬火，使其获得机械强度，硬度和韧性等综合性能较好[6]。

根据本课题所研究的轮边减速器的使用环境，维修条件以及重型矿用电动轮自卸车的重型重载特征，轮齿载荷性质、承载能力，结合齿轮常常发生的失效形式，并考虑加工工艺、材料来源、使用寿命和经济性等条件，经综合，选择齿轮材料和热处理方式见下：

中心轮a和行星轮c均采用20CrMnTi渗碳淬火的调质合金钢，其齿面硬度HRC=60 取σHlim=1500N/㎜2； σF/lim=470 N/㎜2；

中心轮a和行星轮c的加工精度为6级。

内齿轮B选用42CrMo调质表面淬火的合金钢其齿面硬度为HRC=55 取σHlim=1160 N/㎜2； σF/lim=360N/㎜2； 加工精度为7级；

2.2.4.2模数的计算

在计算行星齿轮传动强度时，将各种传动类型的行星齿轮传动分解成其对应的若干个相互啮合的齿轮副。然后，载将每个啮合齿轮副视为单个的齿轮传动。在设计行星齿轮传动时，其主要参数可先安类比法，即参照已有的形同类型的行星齿轮传动来进行初步确定；或者根据具体的工作条件，结构尺寸和安装条件来确定。常用的办法是按齿面接触强度初算小齿轮的分度圆直径d1或者按轮齿弯曲强度初算齿轮模数m。在增大10%~20%。

行星轮数目np?2时，各个行星轮上的载荷均匀（或采用载荷分配不均匀系数Kp进行补偿），因此只需要分析和计算其中的一套即可，中心轮a在每一套中（即在每个功率分流上）所承受的输入转矩由(2.6)计算 ：

T1?TaTap?95491npnpn1 (2. 6)

—中心轮a所传递的转矩，N.m； —行星轮数目。

np代入数据可得T1=3172N.m；

中心轮1的模数可由(2.7)估算

II

m?Km3T1KAKF?KFpYFa1?dz12?Flim （2. 7）

Km—算式系数，对于直齿轮传动Km?12.1，对于斜齿轮传动Km?11.5； T1—啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩，N.m；应是功率分流后的值； KA—使用系数；

KF?—综合系数；

KFp—计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数；

YFa1—小齿轮系数；

?d—小齿轮齿宽系数；

z1—齿轮副中小齿轮齿数；

?Flim—试验齿轮弯曲疲劳极限，N/mm2,且取?Flim1和?2.2.4.3相关系数的确定

算式系数Km；

本课题采用直齿轮传动算式系数Km?12.1 使用系数KA；

Flim2YFa1YFa2中的较小值。

按原动机均匀平稳，工作机中等冲击取使用系数KA?1.35 综合系数KF?； 综合系数KF??1.6

计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数KFp； 根据经验，取行星轮间载荷分布不均匀系数KFp?1.1 小齿轮齿形系数KFa1

II

按z=22和x=0取小齿轮齿形系数KFa1?2.75 小齿轮齿宽系数

?d。

小齿轮齿宽系数?d?1

2.2.4.4模数的确定

T1KAKF?KFpYFa1m?Km3

将所有系数及T1=3172N.㎜2、Z1=22, σF/lim=470 N/㎜2, 代入式3.2解得m=4.8，故取轮系的模数m=5。

?dz12?Flim2.2.4.5啮合参数计算

由于本齿轮副没有变位，因此可直接按照标准齿轮的参数公式进行计算。在两个啮合副a-c（太阳轮与行星轮）,b-c（行星轮与齿圈）中，其标准中心距为

两个啮合的标准中心距相等，不需要采用变位。 2.2.4.5行星齿轮系几何尺寸计算 其中齿顶高系数ha*?1，顶隙系数c*?0.25

齿数比：

分度圆直径 d1=5×22=110mm d2=5×13=65mm d3=5×48=240mm 中心轮与行星轮的中心距 a1=（110+65）/2=87.5mm 行星轮与内齿圈的中心距 a2?（240－65）/2=87.5mm 基圆直径

齿顶高

II

齿根高

齿顶圆直径

齿根圆直径

齿顶圆压力角

端面重合度

?1?12?2????z1??tan?a1?tan????z2??tan?a2?tan??????1.17??23?12????z2??tan?a2?tan????z3??tan?a3?tan??????1.15II