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一种直齿轮行星轮系体积的计算方法

阅读：1026发布：2021-02-21

IPRDB可以提供一种直齿轮行星轮系体积的计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，它包括以下步骤：S1，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据；S2，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数；S3，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径；S4，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积；S5,计算直齿轮行星轮系的体积。本发明可快速简便计算直齿轮行星轮系的体积，计算方法简单，大大提高了直齿轮行星轮系体积的计算精度。，下面是一种直齿轮行星轮系体积的计算方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，所述直齿轮行星轮系的结构主要包括机架、中心轮一、行星轮一、行星轮二、中心轮二、行星架，中心轮一与行星轮一啮合，行星轮二与中心轮二啮合，行星轮一和行星轮二固连在同一轴上，中心轮二与机架固连在一起，相互啮合的直齿轮的齿宽相等，所有直齿轮均为标准齿轮，忽略行星架的体积，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：S1，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据；

S2，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数；

S3，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径；

S4，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积；

S5,计算直齿轮行星轮系的体积。

2.如权利要求1所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，在步骤S1中，所述直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据包括：任意三个齿轮的齿数za、zb、zc，齿数为za的齿轮与齿数为zb的齿轮啮合、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、齿数为za的齿轮的模数ma、齿数为zc的齿轮的模数mc、齿数为za的齿轮的齿宽ba、齿数为zc的齿轮的齿宽bc、与齿数为za的齿轮配合的轴径dzha、与齿数为zb的齿轮配合的轴径dzhb、与齿数为zc的齿轮配合的轴径dzhc、与剩余一个齿轮配合的轴径dzhd。

3.如权利要求1所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，在步骤S2中，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数的具体过程为：通过行星轮系的同心条件计算公式计算得到剩余一个齿轮的齿数zd。

4.如权利要求3所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，所述行星轮系的同心条件计算公式为：

式中，zd为剩余一个齿轮的齿数，za、zb、zc为直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数，ma为齿数为za的齿轮的模数，mc为齿数为zc的齿轮的模数。

5.如权利要求1所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，在步骤S3中，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径的具体过程为：通过直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到齿数为za的齿轮的齿顶圆直径daa、齿数为zb的齿轮的齿顶圆直径dab、齿数为zc的齿轮的齿顶圆直径dac、齿数为zd的齿轮的齿顶圆直径dad。

6.如权利要求5所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，所述直齿轮的齿顶圆直径计算公式为：

式中，da为直齿轮的齿顶圆直径，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，ha*为齿顶高系数。

7.如权利要求1所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，在步骤S4中，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积的具体过程为：根据直齿轮的齿顶圆直径，合理选择直齿轮的体积计算公式，通过直齿轮的体积计算公式计算得到齿数为za的齿轮的体积Va、齿数为zb的齿轮的体积Vb、齿数为zc的齿轮的体积Vc、齿数为zd的齿轮的体积Vd。

8.如权利要求7所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，当直齿轮的齿顶圆直径小于等于160mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，z为直齿轮的齿数，m为直齿轮的模数，dzh为与直齿轮配合的轴径；

当直齿轮的齿顶圆直径大于160mm并且小于等于500mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，dzh为与直齿轮配合的轴径；

当直齿轮的齿顶圆直径大于500mm并且小于1000mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径；

当直齿轮的齿顶圆直径大于等于1000mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为* *直齿轮的齿顶圆直径，ha为齿顶高系数，c为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径。

9.如权利要求1所述的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其特征是，所述步骤S5的具体过程为：通过式(7)所示的直齿轮行星轮系的体积计算公式计算得到直齿轮行星轮系的体积Vz，Vz＝Va+Vb+Vc+Vd (7)式中，Vz为直齿轮行星轮系的体积，Va为齿数为za的齿轮的体积，Vb为齿数为zb的齿轮的体积，Vc为齿数为zc的齿轮的体积，Vd为齿数为zd的齿轮的体积。

说明书全文

一种直齿轮行星轮系体积的计算方法

技术领域

[0001] 本发明涉及齿轮轮系传动系统技术领域，具体地说是一种直齿轮行星轮系体积的计算方法。

背景技术

[0002] 行星轮系具有结构紧凑、体积小、承载能力大、传递功率范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点，在国防、冶金、起重运输、矿山、化工、轻纺、建筑工业等部门的机械设备中，得到越来越广泛的应用。直齿轮行星轮系中所有齿轮均采用直齿轮，具有加工简单等特点。直齿轮行星轮系体积计算是直齿轮行星轮系体积优化的基础。因此，开展直齿轮行星轮系体积计算研究具有重要的工程意义。

[0003] 目前轮系体积的计算多采用简化的方法，大大降低了轮系体积模型的精度。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明提出了一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，大大提高了直齿轮行星轮系体积的计算精度。

[0005] 本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

[0006] 本发明实施例提供的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，所述直齿轮行星轮系的结构主要包括机架、中心轮一、行星轮一、行星轮二、中心轮二、行星架，中心轮一与行星轮一啮合，行星轮二与中心轮二啮合，行星轮一和行星轮二固连在同一轴上，中心轮二与机架固连在一起，相互啮合的直齿轮的齿宽相等，所有直齿轮均为标准齿轮，忽略行星架的体积，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：

[0007] S1，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据；

[0008] S2，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数；

[0009] S3，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径；

[0010] S4，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积；

[0011] S5,计算直齿轮行星轮系的体积。

[0012] 作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S1中，所述直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据包括：任意三个齿轮的齿数za、zb、zc，齿数为za的齿轮与齿数为zb的齿轮啮合、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、齿数为za的齿轮的模数ma、齿数为zc的齿轮的模数mc、齿数为za的齿轮的齿宽ba、齿数为zc的齿轮的齿宽bc、与齿数为za的齿轮配合的轴径dzha、与齿数为zb的齿轮配合的轴径dzhb、与齿数为zc的齿轮配合的轴径dzhc、与剩余一个齿轮配合的轴径dzhd。

[0013] 作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S2中，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数的具体过程为：

[0014] 通过行星轮系的同心条件计算公式计算得到剩余一个齿轮的齿数zd。v作为本实施例一种可能的实现方式，所述行星轮系的同心条件计算公式为：

[0015]

[0016] 式中，zd为剩余一个齿轮的齿数，za、zb、zc为直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数，ma为齿数为za的齿轮的模数，mc为齿数为zc的齿轮的模数。

[0017] 作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S3中，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径的具体过程为：

[0018] 通过直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到齿数为za的齿轮的齿顶圆直径daa、齿数为zb的齿轮的齿顶圆直径dab、齿数为zc的齿轮的齿顶圆直径dac、齿数为zd的齿轮的齿顶圆直径dad。

[0019] 作为本实施例一种可能的实现方式，所述直齿轮的齿顶圆直径计算公式为：

[0020]

[0021] 式中，da为直齿轮的齿顶圆直径，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，ha*为齿顶高系数。

[0022] 作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S4中，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积的具体过程为：

[0023] 根据直齿轮的齿顶圆直径，合理选择直齿轮的体积计算公式，通过直齿轮的体积计算公式计算得到齿数为za的齿轮的体积Va、齿数为zb的齿轮的体积Vb、齿数为zc的齿轮的体积Vc、齿数为zd的齿轮的体积Vd。

[0024] 作为本实施例一种可能的实现方式，当直齿轮的齿顶圆直径小于等于160mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：

[0025]

[0026] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，z为直齿轮的齿数，m为直齿轮的模数，dzh为与直齿轮配合的轴径；

[0027] 当直齿轮的齿顶圆直径大于160mm并且小于等于500mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：

[0028]

[0029] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，dzh为与直齿轮配合的轴径；

[0030] 当直齿轮的齿顶圆直径大于500mm并且小于1000mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：

[0031]

[0032] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径；

[0033] 当直齿轮的齿顶圆直径大于等于1000mm时，所述直齿轮的体积计算公式为：

[0034]

[0035] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，* *da为直齿轮的齿顶圆直径，ha为齿顶高系数，c为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径。

[0036] 作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S5的具体过程为：

[0037] 通过式(7)所示的直齿轮行星轮系的体积计算公式计算得到直齿轮行星轮系的体积Vz，

[0038] Vz＝Va+Vb+Vc+Vd (7)

[0039] 式中，Vz为直齿轮行星轮系的体积，Va为齿数为za的齿轮的体积，Vb为齿数为zb的齿轮的体积，Vc为齿数为zc的齿轮的体积，Vd为齿数为zd的齿轮的体积。

[0040] 本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

[0041] 本发明实施例技术方案的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，根据直齿轮行星轮系的结构，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积，计算直齿轮行星轮系的体积。本发明可快速简便计算直齿轮行星轮系的体积，计算方法简单，大大提高了直齿轮行星轮系体积的计算精度。

附图说明

[0042] 图1是根据一示例性实施例示出的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法的流程图；

[0043] 图2是根据一示例性实施例示出的一种直齿轮行星轮系的传动原理图；

[0044] 图2中符号表示：1、机架，2、中心轮一，3、行星轮一，4、行星轮二，5、中心轮二，H、行星架。

具体实施方式

[0045] 为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

[0046] 如图2所示，直齿轮行星轮系的结构主要包括机架1、中心轮一2、行星轮一3、行星轮二4、中心轮二5、行星架H，中心轮一2与行星轮一3啮合，行星轮二4与中心轮二5啮合，行星轮一2和行星轮二3固连在同一轴上，中心轮二5与机架1固连在一起，相互啮合的直齿轮的齿宽相等，所有直齿轮均为标准齿轮，忽略行星架的体积。

[0047] 针对上述直齿轮行星轮系的结构，本发明提供了一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，如图1所示，它包括以下步骤：S1，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据；S2，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数；S3，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径；S4，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积；S5,计算直齿轮行星轮系的体积。

[0048] 本发明实施例提供的一种直齿轮行星轮系体积的计算方法，其具体实现过程包括以下步骤：

[0049] 步骤1：获取直齿轮行星轮系的相关数据：本实施例中中心轮一2的齿数za、行星轮一3的齿数zb、行星轮二4的齿数zc、齿顶高系数ha*、顶隙系数c*、中心轮一2的模数ma、行星轮二4的模数mc，如表1所示；中心轮一2的齿宽ba、行星轮二4的齿宽bc、与中心轮一2配合的轴径dzha、与行星轮一3配合的轴径dzhb、与行星轮二4配合的轴径dzhc、与中心轮二5配合的轴径dzhd，如表2所示。

[0050] 表1

[0051] 表2

[0052] 步骤2：使用步骤1中的中心轮一2的齿数za,行星轮一3的齿数zb,行星轮二4的齿数zc,中心轮一2的模数ma，行星轮二4的模数mc，通过式(8)所示的行星轮系的同心条件计算公式计算得到中心轮二5的齿数zd。

[0053]

[0054] 式中，zd为中心轮二5的齿数，za为中心轮一2的齿数，zb为行星轮一3的齿数，zc为行星轮二4的齿数，ma为中心轮一2的模数，mc为行星轮二4的模数。

[0055] 步骤3：使用步骤1中的中心轮一2的齿数za,中心轮一2的模数ma,齿顶高系数ha*，通过式(9)所示的直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到中心轮一2的齿顶圆直径daa；使用步骤1中的行星轮一3的齿数zb,中心轮一2的模数ma,齿顶高系数ha*，通过式(9)所示的直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到行星轮一3的齿顶圆直径dab；使用步骤1中的行星轮二4的齿数zc,行星轮二4的模数mc,齿顶高系数ha*，通过式(9)所示的直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到行星轮二4的齿顶圆直径dac；使用步骤1中的行星轮二4的模数mc,齿顶高系数ha*，步骤2中计算的中心轮二5的齿数zd，通过式(9)所示的直齿轮的齿顶圆直径计算公式计算得到中心轮二5的齿顶圆直径dad，

[0056]

[0057] 式中，da为直齿轮的齿顶圆直径，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，ha*为齿顶高系数。

[0058] 步骤4：使用步骤3中计算的中心轮一2的齿顶圆直径daa，步骤1中的中心轮一2的齿数za,中心轮一2的齿宽ba,中心轮一2的模数ma,与中心轮一2配合的轴径dzha,通过式(10)所示的直齿轮的体积计算公式计算得到中心轮一2的体积Va，

[0059]

[0060] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，z为直齿轮的齿数，m为直齿轮的模数，dzh为与直齿轮配合的轴径。

[0061] 使用步骤3中计算的行星轮一3的齿顶圆直径dab，步骤1中的中心轮一2的模数ma,行星轮一3的齿数zb,中心轮一2的齿宽ba,齿顶高系数ha*,顶隙系数c*,与行星轮一3配合的轴径dzhb,通过式(11)所示的直齿轮的体积计算公式计算得到行星轮一3的体积Vb，[0062]

[0063] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径。

[0064] 使用步骤3中计算的行星轮二4的齿顶圆直径dac，步骤1中的行星轮二4的齿宽bc,行星轮二4的模数mc,行星轮二4的齿数zc,齿顶高系数ha*,顶隙系数c*,与行星轮二4配合的轴径dzhc,通过式(12)所示的直齿轮的体积计算公式计算得到行星轮二4的体积Vc，[0065]

[0066] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，ha*为齿顶高系数，c*为顶隙系数，dzh为与直齿轮配合的轴径。

[0067] 使用步骤3中计算的中心轮二5的齿顶圆直径dad，步骤1中的行星轮二4的模数mc,中心轮二5的齿数zd,行星轮二4的齿宽bc,与中心轮二5配合的轴径dzhd,通过式(13)所示的直齿轮的体积计算公式计算得到中心轮二的体积Vd，

[0068]

[0069] 式中，V为直齿轮的体积，b为直齿轮的齿宽，m为直齿轮的模数，z为直齿轮的齿数，da为直齿轮的齿顶圆直径，dzh为与直齿轮配合的轴径。

[0070] 步骤5：使用步骤4中计算的中心轮一2的体积Va、行星轮一3的体积Vb、行星轮二4的体积Vc、中心轮二5的体积Vd，通过式(14)所示的直齿轮行星轮系的体积计算公式计算得到直齿轮行星轮系的体积Vz，

[0071] Vz＝Va+Vb+Vc+Vd (14)

[0072] 式中，Vz为直齿轮行星轮系的体积，Va为中心轮一2的体积，Vb为行星轮一3的体积，Vc为行星轮二4的体积，Vd为中心轮二5的体积。

[0073] 中心轮二5的齿数zd、中心轮一2的齿顶圆直径daa、行星轮一3的齿顶圆直径dab、行星轮二4的齿顶圆直径dac、中心轮二5的齿顶圆直径dad的计算结果如表3所示；中心轮一2的体积Va、行星轮一3的体积Vb、行星轮二4的体积Vc、中心轮二5的体积Vd、直齿轮行星轮系的体积Vz的计算结果如表4所示。

[0074] 表3

[0075] 表4

[0076] 本发明根据直齿轮行星轮系的结构，获取直齿轮行星轮系中任意三个齿轮的齿数及其它的相关数据，计算直齿轮行星轮系中剩余一个齿轮的齿数，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的齿顶圆直径，计算直齿轮行星轮系中所有直齿轮的体积，计算直齿轮行星轮系的体积。本发明可快速简便计算直齿轮行星轮系的体积，计算方法简单，大大提高了直齿轮行星轮系体积的计算精度，其实施的有益效果也是显而易见的。

[0007] 以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
行星齿轮-专利编号CN101171442B	2020-05-11	225
行星齿轮-专利编号CN1480668A	2020-05-11	738
行星齿轮架-专利编号CN103797278A	2020-05-12	905
行星齿轮-专利编号CN109139866A	2020-05-11	1020
行星齿轮组-专利编号CN101389885B	2020-05-12	963
行星齿轮箱-专利编号CN100441919C	2020-05-13	624
行星齿轮组-专利编号CN106499804A	2020-05-12	438
行星齿轮箱-专利编号CN101818803A	2020-05-13	624
行星齿轮-专利编号CN101171442A	2020-05-11	466
行星齿轮箱-专利编号CN1455132A	2020-05-13	524

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