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【摘 要】对行星架的结构设计进行了计算并对行星齿轮传动的均载机构进行了分析，为调度绞车的整机设计奠定了基础。
【关键词】煤矿辅助运输；调度绞车；行星齿轮结构；设计
0.前言
调度绞车是通过NGW两级行星轮（一级差动轮系和一级定轴轮系）及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动。本文针对调度绞车行星齿轮传动的结构设计进行了分析与计算，为整机的设计奠定了基础。
1.行星架的结构设计
1.1 行星架形式的确定和材料的选定
采用如图一这种形式的行星架结构刚性大，受载变形小，因而有利于行星轮上载荷沿齿宽方向均匀分布，减少震动与噪声。
行星架采用45钢。
1.2 行星架的技术要求
（1）中心距极限偏差
行星架上各行星轮上的轴孔与行星架基准轴线的中心距偏差会引起行星轮径向位移，从而影响齿轮传动侧隙，且当各中心距偏差的数值和方向不同时，要影响行星轮轴孔距相对弦距误差的测量值，因而影响行星架的均载。一般要求控制其值在0.01～0.02之间。由中心距的基本数值和齿轮精度等级查表可得
（2）相邻行星轮轴孔距偏差
相邻行星轮轴孔偏差是对各行星轮间载苛分配均衡性影响较大的因素，必须严格控制。值主要取决于各轴孔的分度误差，而分度误差又取决于机床和工艺装配的精度。按下式计算：
图1行星架示意图
（3）行星轮轴孔对行星架基准线的平行度公差。
X方向轴线平行度误差，Y 方向轴线平行度误差。
（4）行星架的偏心误差
行星架的偏心误差可根据其中心距的极限偏差和相邻行星轮轴孔距偏差的几何关系求得。一般取。
（5）静平衡试验
为了保证传动装置的运转的平稳性，对行星架时行静平衡。不平衡力矩应小于0.5 N.m。
2.行星齿轮传动的均载机构
2.1 均载机构的类型和特点
行星齿轮传动通常采用几个行星轮分担载荷，因而使其具有体积的质量小、承载能力高等突出优点。
为了充分发挥行星齿轮传动的上述优点，通常采用均载机构来补偿不可避免的制造误差，以均衡各行星轮传动递的载荷。
采用行星架浮动的均载机构。其特点是：主要适用于三个行星轮的行星齿轮传动。基本构件（太阳轮、内齿轮或行星架）没有固定的径向支承，在受力不平衡的条件下，可以径向游动（又称浮动），以使各行星轮均匀分担载荷。在NGW型传动中，由于行星架受力较大（二倍圆周力），有利于浮动。行星架浮动不要支承，可简化结构，尤其利于多级行星齿轮传动。但由于行星架自重大，速度高会产生较大的离心力，影响浮动效果，所以常用于速度不高的场合。
2.2 行星轮间载荷分布均匀的措施
为了使行星輪间载荷分布均匀，有多种均载方法。对于主要靠机械的方法来实现均载的系统（简称为机械均载系统），其结构类型可分为如下两种。
2.2.1静定系统
该机械系统的均载原理是通过系统中附加的自由度来实现均载的。采用基本构件自动调位的均载机构是属于静定系统。当行星轮间的载荷不均衡时，构件按照所受到的作用力的不同情况，可在其自由度的范围内相应地进行自动调位，从而使行星轮间载荷分布均匀。
较常见的静定均载系统有如下两种组成方案。
（1）具有浮动基本构件的系统。所谓“浮动基本构件”，就是指某个基本构件没有径向的支承，则称它为浮动基本构件。例如，采用中心轮或内齿轮为浮动构件的行星轮系统。由于该均载机构具有结构简单，均载效果好等优点，故它已获得了较广泛的应用。
（2）全部构件都是刚性连接的，而行星轮在工作过程中可以进行自动调位的杠杆系统。例如，采用杠杆联动的均载机构，使个行星轮浮动，即行星轮可以自动调整位置，以实现行星轮间载荷分布均匀。
2.2.2静不定系统
较常见的静不定系统有下列两种组成方案。
（1）完全刚性构件的均载系统。这种系统完全依靠构件的高精度，即使其零件的制造和装配误差很小为保证获得均载的效果。但采用这种均载方法将使得行星齿轮传动的制造和装配变得非常困难和复杂，且成本较高。因此，很少采用它。
（2）采用弹性件的均载有系统。这种均载方法是采用具有弹性的齿轮和弹性支承，在不均衡载荷的作用下，使弹性件产生相应的弹性变形，以实现均载的机械系统。例如，将内齿轮制成薄壁壳体结构，或用弹性件将内齿轮连接在箱体上，以及采用具有弹性衬套或柔性销轴的行星轮。
2.3 行星轮的结构
行星轮的结构根据传动型式、传动比大小、轴承类型及轴承的安装形式而定。
行星轮的轴承的行星传动中，是属于受载最重的支承。在一般用途的中低速传动中，行星轮轴承多用滚动轴承。在长期运行的大功率固定式装置行星传动及船舶行星传动中，常采用滑动轴承，此外在径向尺寸受到限制或速度很高，从而滚动轴承的寿命不足时，也常采用滑动轴。
参考文献：
[1]成大先. 机械设计手册.第5版.北京：化学工业出版社，2010.
[2]程志红. 机械设计.南京：东南大学出版社，2006.
[3]胡来瑢. 行星传动设计与计算. 北京：煤炭工业出版社，1997.
[4] 饶振刚. 行星齿轮传动. 北京：国防工业出版社，2003.
【关键词】煤矿辅助运输；调度绞车；行星齿轮结构；设计
0.前言
调度绞车是通过NGW两级行星轮（一级差动轮系和一级定轴轮系）及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动。本文针对调度绞车行星齿轮传动的结构设计进行了分析与计算，为整机的设计奠定了基础。
1.行星架的结构设计
1.1 行星架形式的确定和材料的选定
采用如图一这种形式的行星架结构刚性大，受载变形小，因而有利于行星轮上载荷沿齿宽方向均匀分布，减少震动与噪声。
行星架采用45钢。
1.2 行星架的技术要求
（1）中心距极限偏差
行星架上各行星轮上的轴孔与行星架基准轴线的中心距偏差会引起行星轮径向位移，从而影响齿轮传动侧隙，且当各中心距偏差的数值和方向不同时，要影响行星轮轴孔距相对弦距误差的测量值，因而影响行星架的均载。一般要求控制其值在0.01～0.02之间。由中心距的基本数值和齿轮精度等级查表可得
（2）相邻行星轮轴孔距偏差
相邻行星轮轴孔偏差是对各行星轮间载苛分配均衡性影响较大的因素，必须严格控制。值主要取决于各轴孔的分度误差，而分度误差又取决于机床和工艺装配的精度。按下式计算：
图1行星架示意图
（3）行星轮轴孔对行星架基准线的平行度公差。
X方向轴线平行度误差，Y 方向轴线平行度误差。
（4）行星架的偏心误差
行星架的偏心误差可根据其中心距的极限偏差和相邻行星轮轴孔距偏差的几何关系求得。一般取。
（5）静平衡试验
为了保证传动装置的运转的平稳性，对行星架时行静平衡。不平衡力矩应小于0.5 N.m。
2.行星齿轮传动的均载机构
2.1 均载机构的类型和特点
行星齿轮传动通常采用几个行星轮分担载荷，因而使其具有体积的质量小、承载能力高等突出优点。
为了充分发挥行星齿轮传动的上述优点，通常采用均载机构来补偿不可避免的制造误差，以均衡各行星轮传动递的载荷。
采用行星架浮动的均载机构。其特点是：主要适用于三个行星轮的行星齿轮传动。基本构件（太阳轮、内齿轮或行星架）没有固定的径向支承，在受力不平衡的条件下，可以径向游动（又称浮动），以使各行星轮均匀分担载荷。在NGW型传动中，由于行星架受力较大（二倍圆周力），有利于浮动。行星架浮动不要支承，可简化结构，尤其利于多级行星齿轮传动。但由于行星架自重大，速度高会产生较大的离心力，影响浮动效果，所以常用于速度不高的场合。
2.2 行星轮间载荷分布均匀的措施
为了使行星輪间载荷分布均匀，有多种均载方法。对于主要靠机械的方法来实现均载的系统（简称为机械均载系统），其结构类型可分为如下两种。
2.2.1静定系统
该机械系统的均载原理是通过系统中附加的自由度来实现均载的。采用基本构件自动调位的均载机构是属于静定系统。当行星轮间的载荷不均衡时，构件按照所受到的作用力的不同情况，可在其自由度的范围内相应地进行自动调位，从而使行星轮间载荷分布均匀。
较常见的静定均载系统有如下两种组成方案。
（1）具有浮动基本构件的系统。所谓“浮动基本构件”，就是指某个基本构件没有径向的支承，则称它为浮动基本构件。例如，采用中心轮或内齿轮为浮动构件的行星轮系统。由于该均载机构具有结构简单，均载效果好等优点，故它已获得了较广泛的应用。
（2）全部构件都是刚性连接的，而行星轮在工作过程中可以进行自动调位的杠杆系统。例如，采用杠杆联动的均载机构，使个行星轮浮动，即行星轮可以自动调整位置，以实现行星轮间载荷分布均匀。
2.2.2静不定系统
较常见的静不定系统有下列两种组成方案。
（1）完全刚性构件的均载系统。这种系统完全依靠构件的高精度，即使其零件的制造和装配误差很小为保证获得均载的效果。但采用这种均载方法将使得行星齿轮传动的制造和装配变得非常困难和复杂，且成本较高。因此，很少采用它。
（2）采用弹性件的均载有系统。这种均载方法是采用具有弹性的齿轮和弹性支承，在不均衡载荷的作用下，使弹性件产生相应的弹性变形，以实现均载的机械系统。例如，将内齿轮制成薄壁壳体结构，或用弹性件将内齿轮连接在箱体上，以及采用具有弹性衬套或柔性销轴的行星轮。
2.3 行星轮的结构
行星轮的结构根据传动型式、传动比大小、轴承类型及轴承的安装形式而定。
行星轮的轴承的行星传动中，是属于受载最重的支承。在一般用途的中低速传动中，行星轮轴承多用滚动轴承。在长期运行的大功率固定式装置行星传动及船舶行星传动中，常采用滑动轴承，此外在径向尺寸受到限制或速度很高，从而滚动轴承的寿命不足时，也常采用滑动轴。
参考文献：
[1]成大先. 机械设计手册.第5版.北京：化学工业出版社，2010.
[2]程志红. 机械设计.南京：东南大学出版社，2006.
[3]胡来瑢. 行星传动设计与计算. 北京：煤炭工业出版社，1997.
[4] 饶振刚. 行星齿轮传动. 北京：国防工业出版社，2003.