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摘要：本文主要基于等强度原则，对起重机行星减速机传动方案进行了简单分析与研究。
关键词：等强度；起重机行星减速机；传动方案
在各类机械产品中，行星减速机是广泛应用的传动装置，其产品设計的优劣与机械设备的传动性能有着直接关系，并且决定着产品的经济效益和市场竞争力。因此，对基于等强度的起重机行星减速机传动方案研究有其必要性。
1.研究背景
从19世纪开始，由于工程机械行业的迅速崛起与发展，行星传动的使用范围得到扩大，尤其伴随着目前工程机械行业的现代化推进，对起重机的要求越来越高，与此同时，对行星减速机的市场需求量也在不断加大，因此，世界各国都已经投入大量人力、物力、财力大力发展此技术，但是相对其国外发达国家而言，我国的起重机用行星减速机的生产厂家却相对较少，在设计研究方面技术力量较为薄弱，手段相对落后，为此，迫切需要在该技术的研发、产品试验、可靠性、使用寿命、材料检测等方面有所突破，并在此基础上，进一步实现产品的集成化、系列化以及高科技化，设计出适应于我国起重机的行星减速机，生产出高性价比、高可靠度的行星减速机，并结合有限元分析法、行星传动技术等，顺应国内外行星减速机发展大方向。另外，随着现代产品设计与制造水平的承载能力和精密化程度的不断提高，各种产品模块化互换程度也不断加强，从而为产品的大批量生产提供了便利。
2.方案分析
行星减速机传动方案主要采用内外啮合，实现了空间体积的充分利用，在相同的传动比条件和相同功率下，其重量和外形尺寸只有普通齿轮传动的1/6-1/2，而且行星减速机传统多采用多级传动，加上各齿轮参数关系较为复杂，为此，在研究其方案时，必须要对各级传动比和相关的齿轮参数进行合理分配，从而把握优化行星减速机传动性能的关键。
1.传动结构
行星减速机传动又被称之为封闭式周转轮系，根据其基础结构的不同，其在实际设计时的工作机特点、用途、传动比求、传动效率以及传递范围等，其具体的传动简图如图1所示：
图中，齿轮a、b为中心轮，齿轮c为行星轮，H为行星架。另外，该传动方案的结构简图则分别为行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈等相关部件组成，同时各级传动主要采用渐开线变位齿圆柱齿轮传动设计，不仅方便于其他结构部件的设计，加上没有轴向附加载荷，而且有得盱轴承的选型，具体的结构简图如图2所示：
2.传动比约束条件
在设计行星齿轮传动设计时，需要根据相关的已知条件，确定各级传动齿轮参数，而在分配传动比的过程中，需要明确各齿轮参数间的相互关系，合理确定其约束条件，并对整个减速机性能及其相关影响因素进行周密分析。
首先是配齿原则。以行星传动特点，明确行星轮个数，进而实现准确传动，具体的传动组织观念计算公式如：
其次是装配条件。为了全面提升行星传动承载能力，必须要对其装配条件进行分析，将安装于行星架轴上，具体的中心轮齿数满足以下条件：
3.关键部件结构设计
在确定其结构类型、计算出基本参数后，方可进行关键部件结构设计，具体从以下方面入手：
首先，要对各个零件加工调整误差进行分析，明确载荷不均匀分布，控制不均匀系数对行星传动优势的影响，一般情况下，其载荷分布主要有2种方案，一是均载机构结构形式，需要对各个构件的自动补偿误差进行分析，从而实现机械受载均衡，一是增加行星架、啮合齿轮的加工精度，以优化装配精度，并且考虑到工艺、设备、成本等各种条件的限制，从而增强设计方案的经济性。
其次，内齿圈结构设计，在设计时，一定要考虑到其加工工艺以及热处理工艺，尤其是在减小锻件的质量，使得成本降低，并且在此基础上，优化减速机的外轮尺寸，采用外部加工齿形结构，齿圈支承结构采用钢丝绳拉力、履带式行走阻力等配合运用，从而达到降低轴承损伤的效果。
4.程序设计
本传动系统方案在设计时，主要有4个程序化模块，即变位系数模块、校核计算模块、选择模块以及配齿模块，要求每个模块在设计时，一定要保证参数的协调应用，比如在进行配齿计算模块，其相应的方案需要一步一步筛选，从而得到相应的配齿结果，另外，一些参数需要直接给出，并结合相应的约束条件，优化齿形基本参数。
3.方案优化
为了进一步保证行星传动方案的可行性、可靠性以及经济性，为此，需要考虑到以下方面的问题，具体如下：
1.明确初定各项工艺方法以及相关的参数值，采用合理的精加工方法和热处理工艺，选择质量较好的机件材料，明确机件性能水平，并且结合相关的润滑方法及润滑油品，减小各个零部件之间的磨擦。
2.需要确定相关的传动级数，通常情况下，需要按照总传动比，确定传动的级数和各级的传动比，进一步再进行其他方面的常规设计，从而提升方案设计水平。
3.要明确初定几何参数，具体包括初算齿轮传动中心距（或节圆直径）、模数及其他几何参数，根据整体方案设计要求，进一步确定减速器的结构、轴的尺寸、跨距及轴承型号等。
结语：
总而言之，基于等强度的起重机行星减速机传动方案设计，需要在明确已知设计参数要求的前提条件下，对系统方案的相关设计进行计算，从而对所有方案进行综合评价，最终得到较为理想的方案，提升起重机行星减速机传动方案的灾用性、科学性。
参考文献：
[1]李林林.基于等强度的起重机行星减速机传动方案研究[D].大连理工大学，2012
[2]韦光意.行星减速机在铝锭铸造机传动系统中的应用[A]. 全国地方机械工程学会.2012年全国地方机械工程学会学术年会论文集（云南省分册）[C].全国地方机械工程学会，2012（08）
[3]陈伟东，陈英杰.履带起重机用行星减速机的研发[J]. 建筑机械，2011（15）
[4]王吉明.铸造起重机中行星减速机的断轴检测与保护[J]. 自动化博览，2009（05）
关键词：等强度；起重机行星减速机；传动方案
在各类机械产品中，行星减速机是广泛应用的传动装置，其产品设計的优劣与机械设备的传动性能有着直接关系，并且决定着产品的经济效益和市场竞争力。因此，对基于等强度的起重机行星减速机传动方案研究有其必要性。
1.研究背景
从19世纪开始，由于工程机械行业的迅速崛起与发展，行星传动的使用范围得到扩大，尤其伴随着目前工程机械行业的现代化推进，对起重机的要求越来越高，与此同时，对行星减速机的市场需求量也在不断加大，因此，世界各国都已经投入大量人力、物力、财力大力发展此技术，但是相对其国外发达国家而言，我国的起重机用行星减速机的生产厂家却相对较少，在设计研究方面技术力量较为薄弱，手段相对落后，为此，迫切需要在该技术的研发、产品试验、可靠性、使用寿命、材料检测等方面有所突破，并在此基础上，进一步实现产品的集成化、系列化以及高科技化，设计出适应于我国起重机的行星减速机，生产出高性价比、高可靠度的行星减速机，并结合有限元分析法、行星传动技术等，顺应国内外行星减速机发展大方向。另外，随着现代产品设计与制造水平的承载能力和精密化程度的不断提高，各种产品模块化互换程度也不断加强，从而为产品的大批量生产提供了便利。
2.方案分析
行星减速机传动方案主要采用内外啮合，实现了空间体积的充分利用，在相同的传动比条件和相同功率下，其重量和外形尺寸只有普通齿轮传动的1/6-1/2，而且行星减速机传统多采用多级传动，加上各齿轮参数关系较为复杂，为此，在研究其方案时，必须要对各级传动比和相关的齿轮参数进行合理分配，从而把握优化行星减速机传动性能的关键。
1.传动结构
行星减速机传动又被称之为封闭式周转轮系，根据其基础结构的不同，其在实际设计时的工作机特点、用途、传动比求、传动效率以及传递范围等，其具体的传动简图如图1所示：
图中，齿轮a、b为中心轮，齿轮c为行星轮，H为行星架。另外，该传动方案的结构简图则分别为行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈等相关部件组成，同时各级传动主要采用渐开线变位齿圆柱齿轮传动设计，不仅方便于其他结构部件的设计，加上没有轴向附加载荷，而且有得盱轴承的选型，具体的结构简图如图2所示：
2.传动比约束条件
在设计行星齿轮传动设计时，需要根据相关的已知条件，确定各级传动齿轮参数，而在分配传动比的过程中，需要明确各齿轮参数间的相互关系，合理确定其约束条件，并对整个减速机性能及其相关影响因素进行周密分析。
首先是配齿原则。以行星传动特点，明确行星轮个数，进而实现准确传动，具体的传动组织观念计算公式如：
其次是装配条件。为了全面提升行星传动承载能力，必须要对其装配条件进行分析，将安装于行星架轴上，具体的中心轮齿数满足以下条件：
3.关键部件结构设计
在确定其结构类型、计算出基本参数后，方可进行关键部件结构设计，具体从以下方面入手：
首先，要对各个零件加工调整误差进行分析，明确载荷不均匀分布，控制不均匀系数对行星传动优势的影响，一般情况下，其载荷分布主要有2种方案，一是均载机构结构形式，需要对各个构件的自动补偿误差进行分析，从而实现机械受载均衡，一是增加行星架、啮合齿轮的加工精度，以优化装配精度，并且考虑到工艺、设备、成本等各种条件的限制，从而增强设计方案的经济性。
其次，内齿圈结构设计，在设计时，一定要考虑到其加工工艺以及热处理工艺，尤其是在减小锻件的质量，使得成本降低，并且在此基础上，优化减速机的外轮尺寸，采用外部加工齿形结构，齿圈支承结构采用钢丝绳拉力、履带式行走阻力等配合运用，从而达到降低轴承损伤的效果。
4.程序设计
本传动系统方案在设计时，主要有4个程序化模块，即变位系数模块、校核计算模块、选择模块以及配齿模块，要求每个模块在设计时，一定要保证参数的协调应用，比如在进行配齿计算模块，其相应的方案需要一步一步筛选，从而得到相应的配齿结果，另外，一些参数需要直接给出，并结合相应的约束条件，优化齿形基本参数。
3.方案优化
为了进一步保证行星传动方案的可行性、可靠性以及经济性，为此，需要考虑到以下方面的问题，具体如下：
1.明确初定各项工艺方法以及相关的参数值，采用合理的精加工方法和热处理工艺，选择质量较好的机件材料，明确机件性能水平，并且结合相关的润滑方法及润滑油品，减小各个零部件之间的磨擦。
2.需要确定相关的传动级数，通常情况下，需要按照总传动比，确定传动的级数和各级的传动比，进一步再进行其他方面的常规设计，从而提升方案设计水平。
3.要明确初定几何参数，具体包括初算齿轮传动中心距（或节圆直径）、模数及其他几何参数，根据整体方案设计要求，进一步确定减速器的结构、轴的尺寸、跨距及轴承型号等。
结语：
总而言之，基于等强度的起重机行星减速机传动方案设计，需要在明确已知设计参数要求的前提条件下，对系统方案的相关设计进行计算，从而对所有方案进行综合评价，最终得到较为理想的方案，提升起重机行星减速机传动方案的灾用性、科学性。
参考文献：
[1]李林林.基于等强度的起重机行星减速机传动方案研究[D].大连理工大学，2012
[2]韦光意.行星减速机在铝锭铸造机传动系统中的应用[A]. 全国地方机械工程学会.2012年全国地方机械工程学会学术年会论文集（云南省分册）[C].全国地方机械工程学会，2012（08）
[3]陈伟东，陈英杰.履带起重机用行星减速机的研发[J]. 建筑机械，2011（15）
[4]王吉明.铸造起重机中行星减速机的断轴检测与保护[J]. 自动化博览，2009（05）