4.1  有限元法分析 31

4.2  本章小结 36

结  论 37

致  谢 38

参考文献39

1  引言

1.1  概述

随着工业的现代化和高速发展，要求减速器的体积小、重量轻、传动比范围大、效率高、承载能力大、运转可靠以及寿命长等[1]。减速器的种类繁多，但是普通的圆柱齿轮减速器体积大、结构笨重，并且在传动比大的时候效率较低。而渐开线少齿差行星减速器不但满足上述要求，它还具有传动平稳、噪音小、结构加工简单方便和成本比较低的优点。

1.2  减速器的结构形式

NN型行星齿轮减速器有两种型式，一种是外齿轮输出的型式，另一种是内齿轮输出的型式[2]。本次设计选用的是内齿轮输出的结构型式，因此下面仅对这种型式的减速器结构进行介绍。

   传动原理简图

NN型少齿差齿轮减速器的传动简图如图1.1所示，减速器的主体由两个内啮合的齿轮副和一个偏心轴H组成。齿轮1和齿轮3组成了双联齿轮。齿轮3和齿轮4、齿轮1和齿轮2组成了两对内啮合齿轮副。内齿轮4和减速器壳体固定在一起，内齿轮 2和输出轴连在一起。偏心轴H输入扭矩和运动时，双联齿轮绕着偏心轴自转，同时又绕着内齿轮公转，带动齿轮2输出扭矩和运动，实现减速目的。

图1.2  NN型少齿差减速器结构简图

图1.2为NN型少齿差减速器的结构。减速器由四个部分组成：1、偏心轴构成的转臂，以及装在偏心轴两端的配重块；2、两个行星轮连在一起的双联齿轮，为了减少摩擦带来的阻力，还在双联齿轮和偏心轴之间安上了转臂轴承；3、固定的内齿轮；4、与输出轴连在一起的输出内齿轮。

1.3  国内外研究现状

1.4  课题的意义与设计任务

1.4.1  课题的意义

少齿差齿轮减速器具有非常多的优点，如小而轻、效率高、传动比大等。但是在设计计算的过程中，设计参数的选择和冗长的计算过程令人头疼。因此，如何在设计中选好设计参数，避免大量计算成了需要关注的点，探讨这些问题具有一定的设计意义。

1.4.2  主要设计任务

设计一NN型少齿差行星齿轮减速器，主要技术参数：传动比100，外齿轮的扭矩为100 N·m，输入轴转速1500rad/s，工作7000小时。运用计算机对减速器进行运动仿真和有限元分析。

1.5  本章小结

本章介绍了NN型少齿差减速器的研究背景、主要结构形式和在国内外的发展现状，最后交代了本次设计的意义和设计任务。

2  减速器设计计算

2.1  齿轮参数计算

2.1.1  配齿计算

要确定四个齿轮的合理齿数，首先需要根据减速比进行配齿计算[13]。因此在进行配齿计算前，得先推导出NN型少齿差行星齿轮减速器的传动比公式。根据《机械原理》，行星轮的传动比可以根据转化机构法（又称相对角速度法）来进行求解。

假设给整个减速器加上一个反向的角速度，大小为ωh，那么减速器中的周转轮系就变成了定轴轮系，可以使用定轴轮系的传动比计算方法来对NN型减速器的传动比进行计算。

给减速器加上反方向角速度后，系杆变成了固定的，假设运动是从齿轮4传到齿轮2的，齿轮4和齿轮1为主动轮，齿轮3和齿轮2为从动轮