5.4.3箱體軸承載荷的分布規(guī)律
箱體軸承載荷的分布曲線如圖5-10、5-11、5-12的所示。
總體說來，箱體軸承載荷比行星載荷變化要平緩一些；輸入軸的箱體承載荷幅值比支承軸的大1倍以上，比輸出軸的大3.8倍以上。由于各軸的載荷分配不均等現(xiàn)現(xiàn)象，也將使減速器產(chǎn)生振動。各軸的箱體軸承載荷的最大值為
輸入軸 H(1)1max=28513.0064N φ=15
支承軸 H(1)2max=-32149.23N φ=15
輸出軸 H(1)0max=12587.355N φ=15
5.5影響三環(huán)減速器動力特性的因素
影響三環(huán)減速器的載荷分布特性的參數(shù)主要有輸入軸扭矩、轉(zhuǎn)速、嚙合角、傳動比、軸承剛度、齒板齒圈剛度以及偏心套或齒板的結(jié)構(gòu)參數(shù)等。了解這些參數(shù)對三環(huán)減速器動力性能的影響，對正確設(shè)計三環(huán)減速器具有重要意義。
5.5.1輸入?yún)?shù)的影響
輸入?yún)?shù)包括輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速。這兩個參數(shù)對三環(huán)減速器的影響很大�，F(xiàn)有的三環(huán)減速器用于高速重載時，產(chǎn)生的振動和噪聲都非常大、輸入扭轉(zhuǎn)的影響可由式（5-4）分析。
當(dāng)n=1 即單軸輸入時
由上式可知，當(dāng)減速器幾何參數(shù)一確定，e及r2均為已知參數(shù)。因此增大M，必須引起左邊的行星軸承載荷F(j)Lx，F(xiàn)(j)1y增大使方程式（5-30）平衡。圖5-13是輸入扭矩分別為150N.m及200N.m時的嚙合圖。由圖可看出，負(fù)載增加，嚙合力幅值增大。采用雙軸輸入時可降低各載荷的幅值，使其均衡化。圖5-14是單軸輸入時的嚙合力及行星軸承載荷。圖5-15是雙軸輸入時的嚙合力及行星軸承載荷。從兩圖比較得知，無論是嚙合力，還是軸承載荷，采用雙軸輸入后其變化均趨于平緩，幅值降低很多，三相嚙合力趨于均衡，而且負(fù)向嚙合力已消除。
輸入扭矩對減速器的靜態(tài)載荷產(chǎn)生影響，而轉(zhuǎn)速是對動態(tài)載荷產(chǎn)生影響。圖5-16是輸入轉(zhuǎn)速對減速器的載荷影響情況。轉(zhuǎn)速越大，三相嚙合力越不均衡，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過1500rpm后，第三相齒板與外齒輪的嚙合力變成負(fù)值。負(fù)向嚙合力將阻礙輸出軸的轉(zhuǎn)動，使內(nèi)嚙合副產(chǎn)生干涉。第一片齒板的嚙合力最大，幅值隨轉(zhuǎn)速的增加而增加。從行星軸承載荷看，轉(zhuǎn)速小于1600rpm時載荷較均衡，大于1600rpm后，隨轉(zhuǎn)速加大，其幅值變大。
5.5.2結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
當(dāng)三環(huán)減速器各軸之間的中心距確定后，影響其動力性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有偏心距、壓力角、齒數(shù)差（或傳動比）以及偏心套外圓半徑、內(nèi)齒板高速軸孔大�。ɑ蛐行禽S承尺寸）等等。設(shè)計時，不能孤立地考慮這些參數(shù)，它們之間存在相互影響的關(guān)系。偏心距由壓力角、齒數(shù)差（或傳動比）決定，即：
由上式知，當(dāng)齒數(shù)差Z2-Z1越小或傳動比i越大時，偏心距e越��；壓力角越大時，偏心距e越大，則選用的行星軸承尺寸大，齒板高速軸承孔徑也就大。圖5-17是傳動比、壓力角、以減速器行星軸承載荷的影響。由圖可見，傳動比的變化對減速器的動力性能影響極大；傳動比越大，則偏心距越小。由式（5-30）分析得，行星軸承載荷必須大。壓力角的變化，對行星軸承載荷影響小得多。
圖5-18是偏心套外徑對嚙合圖的影響。當(dāng)不考慮偏心套外徑（r2=0）時，嚙合力分布為正值。考慮偏心套外徑（r2=37.5mm）計算結(jié)果，出現(xiàn)負(fù)向嚙合力。而且其幅值明顯增大。輸入扭矩也不再是固定值。因此，對三環(huán)減速器進(jìn)行動力計算，必須考慮r2的影響。此外，行星軸承內(nèi)外圈接觸承載位置，也影響三環(huán)減速器的動力性能。
5.5.3剛度的影響
只考慮行星軸承變形及齒板變形時，影響三環(huán)減速器載荷特性的剛度，主要是行星軸承剛度、和內(nèi)齒圈的變形剛度。軸承剛度與軸承材料、間隙、油膜等很多因素有關(guān)。圖5-19是輸入軸行星軸承剛度對嚙合力及行星軸承載荷的影響。當(dāng)輸入行星軸承剛度小一個數(shù)量級時，負(fù)向嚙合力區(qū)域增大（見圖5-19a）；隨剛度減小、各相嚙合力越不均恒（圖5-19b），輸入軸行星軸承剛度的影響比輸入軸行星軸承剛度更大，見圖5-20所示。嚙合力及各行星軸承載荷在軸承剛度較小的情況時，都出現(xiàn)正常載荷的10倍以上的沖擊現(xiàn)象，沖擊產(chǎn)生的位置隨剛度變化不同。內(nèi)齒圈剛度對載荷的影響與行星軸承剛度相反（見圖5-21所錄）。當(dāng)剛度越小時，三相齒板的嚙合力越均恒（見圖5-21a），而且行星軸承載荷幅值基本上不變（見圖5-21b）。同此可推知，減小三環(huán)減速器振動的途徑之一就是提高行星軸承剛度，減小內(nèi)齒圈剛度。這可以通過對行星軸承進(jìn)行預(yù)緊，和采用軟齒面或大柔度齒圈的辦法，以使嚙合力和行星軸承載荷均衡化，以達(dá)到減振降噪的目的。
5.6三環(huán)減速器的軸間布置
三環(huán)減速器的特點(diǎn)之一就是適應(yīng)性強(qiáng)，只要保證輸入與輸出的中心距要求，就可以任意調(diào)整支承軸，以滿足各種空間要求，但各軸間的相對位置不同，對其動力特性的影響各異。
5.6.1各軸水平布置時的載荷分布特性
各軸水平布置時，軸間的中心距變化，將引起各載荷大小幅值、規(guī)律均發(fā)生變化。圖5-22是輸入軸相對輸出軸位置變化時，減速器的嚙合力及軸承載荷變化情況。由圖可知，當(dāng)輸入軸與支承軸中心距（L2=200mm）很小時，三齒板的嚙合力分配很不均衡，隨著L1的增加嚙合力趨于均衡（見圖5-22a）。行星軸承載荷變化情況見圖5-22b所示。
當(dāng)|L1-L2|≤50mm時，載荷產(chǎn)生沖擊為無窮大，L1≥400mm以后，隨著L1的增加，三相行星軸承載荷幅值變化很緩慢，接近于直線分布。但箱體軸承載荷的幅值在L1＞350mm后，隨L1增加各相之間的幅值差變大，趨于不均衡狀態(tài)（見圖5-22c）。因此SHQ50型及SHQ63型的三環(huán)減速器的振動比SHQ40型的大。
支承軸的位置L2變化的載荷分布規(guī)律與輸入軸位置L1變化的載荷分布規(guī)律相似（見圖5-23所示），但當(dāng)L2后各相載荷之間的幅值差比L1變化時要小很多，故各相之間的載荷分配比較均衡。這是因為L2＞L1=200mm以后，減速器為中軸輸入。中軸輸入時，無論是嚙合力還是軸承載荷的分布特性都較好。各相載荷分配也比較均衡。
5.6.2各軸任意布置時的載荷分布特性
當(dāng)輸入軸與軸出軸的中心距確定后，可通過調(diào)整支承軸的位置，滿足特殊的空間位置要求，或者設(shè)計成載荷分布特性最優(yōu)、幅值最小的減速器。圖5-24是中心距L1=400mm、L2=200mm時，支承軸相對于輸出軸轉(zhuǎn)動的角位移β2變化時嚙合力及行星軸承載荷的分布情況。由圖看出，各種載荷均在180°附近（SHQ偏置式減速器）取得極大值。在0°～90°和270°～360°范圍（Ⅰ、Ⅳ限內(nèi)），三相齒板嚙合力分配很均衡，嚙合沖擊很小。因此。設(shè)計三環(huán)減速器時，為減小載荷的幅值和各相之間載荷的差值、支承軸應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離180°，即不采用三軸心共線的水平位置的結(jié)構(gòu)。圖5-25為幾個特殊位置的嚙合力隨轉(zhuǎn)角變化的分布規(guī)律。
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