涡轮钻具用渐开线少齿差行星齿轮减速器的CAD.pdf

石 油 矿 场 机 械 第2 5 卷 第 2期 设计 计算 涡轮钻具用渐开线少齿差行星齿轮减速器的C AD 一 摘要 计算公 式 一 石油大学 华东 2 5 7 0 6 2 墨茎皇 铀 对 涡轮 钻 具 的 具 体 情嘎 建 立了 渐 开 线少 齿 差 行 星 齿 轮减 速嚣 的 设计 给 出 了计算机程序框 图 将 大大提 高祸轮钻 具甩少齿差 减速 器的设计速 了相应的计算公式 给出了两种输出方式的 计算框图 N N型少齿差行星齿轮传动的内 外齿输出传动方案如图 1 1 确定齿轮齿最差A和各齿轮的齿 散 Z 由于减速器用于涡轮钻 具 中 结 构 细 长 为保证减速器的寿命 最大内齿轮 的 分度 圆直径d 应在 涡轮钻具 内径允 许 的 范 围内尽可能取得大些 同时考虑到减速器传 动力矩较大这一特点 模数m初 取 4 4 5 根据d 确定齿数 结台输 出 机 构 形 式 散热 条件 效率等 选定齿数差 由 此确定其它各齿轮齿数 Zl Z2一A 1 五 结束语 率奠定基础 本文通过实验测试 分析得 出 喷 嘴 结 参考 文I c 构 喉嘴距 喉管长度及喷嘴 与 喉 管 面 积 s g N L No l l c a v i t a l l g P e t f o r 一 比 通过 等速 核有 机地结合在一起 成 为影 响l n a 1 1 c o f A w t e 璧 泵 兰 塑 竺 圭 因 耄 兰 喷 射 要 的 结 e t P u m p s H a v i n gA T Ah r o a t L e n g佤t h o f 构影响因素不再是独立 散乱的 可统一进 2 s g e N L ca nat i g P f f 二n 行考虑 扩散管角度 喷嘴壁厚剐通过涡流 f 一 A e a R t i W a J t 呻m p 损失影响着喷射泵性能 H a v i g T h r e a t L e a g t h s o f 7 2 5 本实验主要目的是探讨影响喷射泵性能D i a me r e N A S A T N D 一 4 5 9 2 1 6 9 的主要因素 为喷射泵的参数优化和提高效 收稿日 期 l 9 9 5 0 9 2 3 维普资讯 1 9 9 6 年 涡转钻具甩渐开线少齿差行星出轮减速器的c A6 Z 一 一 鸯 Z 一 l l 2 Z 3 Z 3 模数 的取值是否合理 将在进行 强度校核 时验证 2 齿顶商 系数 啮合角口 琅分度圆压力角口 2 0 然后断 定 各 齿轮剐是否需要变位 若 需要变位则进行第 3步 若不需要则直接进行第 4步 3 变位 系数的计算 在少齿盖行星齿轮减速器 中 相啮台齿 轮的变位 系数 度满 足重 合度系 数 e 0 9 5 和齿廓不重叠干涉系数 0 本 文 采用微分逼近法求变位系数 具体步骤为 t 1 初取 I l D 为 某值 按 无齿 侧 隙啮 合 方 程 求 2 争 in v z a 4 2 由 I 计算重舍度 系数e 0 e 击 z t g 一 一 z 2 t g 口 2 一 g 口 l 5 式中口 口 齿 轮 1 2的齿 顶压 力 角 3 向s l逼 近 求 l t X I O c 一 1 6 4 将 带入 式 4 求 2 并 由 I 2再 求 重 合 度 系数 5 验算干涉 条件 G Zl i nv 口 I 6 一Zj i nv a 2 62 十 Z 2 21 i n va 7 co s cos 8 式 中 8 安装 中心距 l 1 3 m 6 6 辅助 角 当8 O 9 5 GF 0时 l 满足要 求 否 则 当 8 0时 减 小 i o重算 当8 O 9 5 Gs 0时 增大 I o 重 算 当8 O 9 5 Gs 0时 则增大啮 合 角 重算 变位系数 3 的选 择 同 l t 从 略 4 内齿轮副几何参数的计算 内齿轮副几何参数 包括标 准 中 心 距口 安装 中心距口 分度 圆半径r 齿顶 圆 半 径 r 基圆半径r 6 及齿顶压力角a 它们的 计 算 与常规内齿 轮副几何参 数计算相 同 其过 程 本文 从略 5 选用插齿刀 根据内 外齿轮 的加工方式和最小齿数 选择插齿刀的模数m 齿数Z 齿顶高系数 h o 变位 系数 D D I 这 里 要 注 意 内外 齿用 一把插齿 刀加工 然 后 再计算 插齿刀的齿顶 圆半径r 6 验 算 1 外齿轮齿 顶厚 系数验算 外齿轮变位系数 越 大 贝 齿 顶 厚 越 薄 甚至会变尖而影响轮齿 的强度 因此要 进行外齿 轮齿 厚 的验算 盟 十2 g 口一 z m COSG 1 L Z 一 i n v o r 2 验 算外齿 轮齿 顶与内齿 轮齿根之 问 的 顶 隙 系数 CI j 维普资讯 4 6 石 油 矿 场 机 械 第2 5 卷 第 2期 c s 1 0 z 巫 r 1 1 nv a t g a i nva 2 一 D 1 2 3 外齿轮跨齿 数 公 法 线 长 度 I 由于少齿差行 星传 动 的齿轮副所选用 的 变位系数较大 又是短齿 固测量 轮齿时所 测的卣数不 能按正常齿所对应 的数 值选 取 否则 卡尺 将碰齿顶或齿根 0 5 1 0 5 z I g 一 i nv a 1 t g c t 年 J 1 3 式 中 c o s 己 l mc os aE Z1 i nv口 1 0 5 2 X1 t g a 1 4 4 内齿 轮量 棒直 径d d 1 6 8 m 2 0 m l 警 n v i Z 2 l v 舛 o I 1 5 式 中 z 一 宏 i v 一堑 g Z2 口 2 CO S r L 1 2一 mh 如果量棒是测螺纹用的 三 线 则 取 与 d 计算值相近的三线直径作 为 量 棒 直 径 d 5 内齿轮跨棒距 的计算 旦 孚 一 J z 为偶数 CoS口 1 6 d2 c o sa C0S c 0 s 一 d 2 Z 为奇数 n v n 一 i n v x z 0 n v 一 去 一 i n v a 聃 0 i 1 7 另一 对 内齿 轮副z z 几何参数 的 计 算及 验算 同上述步骤 3 6 7 减 速器的效率q NN型外齿输 出少齿差减速器 的 效 率 0 9 1 j i l 1 一叩 1 1 8 式中 转化机构总啮台效率 1 4 H l 2 3 1 当 1 9 式 中 摩擦系数 维普资讯 涡轮钻具用渐开线少齿差行星齿轮减速器的CAD 8 l l t g a 一t e a 2 2 0 e 1 2 上 t e a 1 一 t e a 2 1 2 当a a l 时 7 i z H 1 鲁 去一 去 c 一 t g口 1 Z 2 t g a 一 t e a 2 2 2 3 的计算 同 l 2 8 减速嚣齿根 弯曲强度验算 对涡轮钻具用NN型少齿 差减 速 器 两 列内齿轮副材料相 同 模数 和齿 宽 一 般 相 等 丽齿数差又相近 所 以两对 齿轮 的齿形 系数 动载系数也相近 由于作用在齿轮 3 4上 的圆周力较大 固只要 验算 齿轮 3 4 这一对齿轮的齿根弯曲强度即可 经分析 简 化 涡轮钻具用少齿差减速器齿根弯曲强度 的安全系数计算公 式为 靛 3 式中 b 齿宽 mm 齿形系数 F 分度 圆上 的周 向力 N 试验齿轮的弯曲极限应力 M Pa 9 齿轮轴强度和轴承寿命e 计算 与一般减速器中齿轮轴强度和轴承寿命 的计算方法相 同 二 涡轮钻具用渐开线 少齿差 行星齿轮减速器的C A D 计 算程序 在建 立上述 公式 的基础上编写 了少齿差减 速器 的设计计 算程序 程序框图如 图 2所示 封于篇幅所 限 文 中未 给出各 子程 序框 图 隹使用过程 中根据 需要选 择 所 需 子 程 1 图 2 渐开鳗少齿差行星齿轮减速器设计 计算程 序括圆 序 并打 印计 算结果 将大 大提高设计速度 和设计质 量 参 考文献 I 许彦玲等 带渐开线少齿差行