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行星齒輪減速器的結構與故障特征分析

行星齒輪傳動系統的基本部件是太陽齒輪，行星齒輪齒條和內齒圈。 根據行星齒輪減速器的具體結構、有許多不同的分類方法。簡而言之，可以區分第一次減少，第二次減少，第三次減少和第四次減少。二級減速以上減速器的太陽齒輪采用浮動連接方式。故障機制與信號傳輸路徑和模式有許多相似之處。它的運動形式和自我結構更加復雜。因此，分析一階行星齒輪減速器作為示例。

在第一級行星齒輪減速器中，太陽齒輪通常固定在驅動軸上，并且多個行星齒輪分別與太陽齒輪和內齒圈嚙合，并通過行星齒輪架輸出動力或運動。齒輪系的主要缺陷是腐蝕、齒磨損和齒斷裂。常見的齒輪故障發生在10%的齒輪表面磨損，31%的點蝕，41%的牙齒被折斷，18%的其他齒輪被磨損。經過一段時間的齒輪磨損，很難找到初始齒面磨損。只有當磨耗達到一定的振動信號時，齒輪的嚙合頻率和諧波幅值才顯著增加。齒輪傳動的循環應力一般超過齒輪材料的疲勞極限，在齒輪的根部逐漸出現裂紋，導致齒裂。齒輪故障振動信號通常以齒輪嚙合頻率和諧波為載頻，齒輪軸的旋轉頻率和雙頻為調制頻率，因此，調制帶寬非常高。行星齒輪的載波頻率為齒輪嚙合頻率或倍增器，調制頻率為故障齒輪特性頻率或乘法器。

行星齒輪減速器的設計方法

行星減速器的尺寸、重量和承載能力取決于傳動參數的選擇。設計問題是確定給定的齒輪比和輸入扭矩的小齒輪數、每齒輪的齒數、齒輪的模數和寬度。由于行星減速器的特殊結構，每個齒輪的齒數不能任意選擇，必須根據一定的匹配條件嚴格計算。

傳統的設計方法是先選擇行星齒輪的數量，然后根據匹配條件匹配齒。這種方法的結果并不獨特。根據結構布置和設計人員定義的經驗，可以選擇一組齒數方案，然后根據強度計算模型和齒寬等參數進行選擇。在確定結構參數時，必須進行大量的計算，才能得到滿足性能要求、尺寸合理的方案。因此，利用計算機尋找更好的設計方案具有實用價值。