内啮合行星轮组传动结构设计

　　这套行星轮系结构在常规重载传动场景里的适配性很强，做结构设计的时候首先要考虑的就是安装边界的约束，内齿圈作为整个轮系的固定承载构件，外圆的安装止口尺寸要和设备壳体的定位槽严格匹配，止口的配合公差一般选H7/js6，既保证装配时的导向顺畅，又能避免运行过程中内齿圈出现径向窜动。内齿圈的齿宽设计要比行星轮的齿宽大出2到3毫米，这个余量是为了补偿加工和装配时的轴向累计误差，防止轮齿啮合时出现端面偏载，导致局部齿面应力集中过早失效。

　　四个行星轮沿太阳轮周向均布的布局，是经过载荷分配计算确定的，相比常规三个行星轮的布局，这种结构能把单齿承受的最大接触应力降低近两成，适合在输入扭矩波动较大的工况下使用，比如工程机械的行走驱动、风电增速箱的低速级，还有工业机器人关节的减速单元里，这种多行星轮的结构能在有限的径向尺寸里实现更大的传动比，同时保证传动效率维持在97%以上。设计行星轮的时候，行星轮的内孔和行星轴的配合要选过渡配合，配合面的粗糙度要控制在Ra1.6以下，行星轴的两端要做定位卡槽，用卡簧限制行星轮的轴向窜动，同时行星轮和行星架之间要预留0.5到1毫米的轴向间隙，避免热胀冷缩的时候轮组出现卡滞。

　　太阳轮作为动力输入构件，输入端的轴伸要做标准的平键槽，键槽的对称度公差要控制在0.02毫米以内，保证动力输入时的同轴度，减少运转时的不平衡振动。整个轮系的啮合侧隙要根据运行温度调整，常温工况下侧隙控制在0.1到0.2毫米之间，如果是在低温环境下使用的设备，侧隙要适当放大到0.25到0.3毫米，防止低温下材料收缩导致轮齿卡死。齿形修缘是这套结构设计里不能忽略的细节，每个轮齿的齿顶和齿端都要做0.2到0.3毫米的修缘处理，能有效降低轮齿啮入啮出时的冲击载荷，减少运行过程中的传动噪音，尤其是在转速超过1500转每分钟的工况下，修缘后的轮齿能把啮合噪音降低5到8分贝。

　　行星架的输出端连接结构要根据配套设备的需求设计，常见的有法兰连接和花键连接两种形式，法兰连接的螺栓孔分布圆要和被驱动构件的安装孔完全匹配，螺栓的强度等级不低于8.8级，保证大扭矩输出时的连接可靠性；花键连接的话要选渐开线花键，齿侧配合选间隙配合，方便装配时的对中。整个轮系组装完成后，要保证转动灵活无卡滞，手动转动输入轴的时候，输出端的转动阻力要均匀，没有忽松忽紧的情况，空载跑合的时候，轴承部位的温升不能超过40摄氏度，齿面的接触斑点要沿齿高方向不小于40%，沿齿长方向不小于50%，这样才能保证长期运行的可靠性。

　　在润滑设计上，这套行星轮系适合采用飞溅润滑的方式，壳体内的润滑油位要没过最下方行星轮的三分之一齿高，既保证啮合面的充分润滑，又不会因为油液搅动造成过大的功率损耗。如果是立式安装的场景，要在行星架的上部加装挡油盘，防止润滑油全部流到壳体下部，导致上部的行星轮和轴承润滑不足。密封结构的设计要根据应用场景调整，普通工业场景用丁腈橡胶的骨架油封就可以满足需求，如果是在有腐蚀性介质或者高温的工况下，要换成氟橡胶材质的油封，同时在油封外侧加装防尘圈，避免外界的粉尘杂质进入啮合区域，造成齿面的磨粒磨损。