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文檔簡介

買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯摘要本文完成了對行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。該減速器具有較小的傳動比,而且,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、外廓尺寸小和重量輕、承載能力大、運動平穩(wěn)、抗沖擊和震動的能力較強、噪聲低的特點。首先簡要介紹了課題的背景以及齒輪減速器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,然后比較了各種傳動結(jié)構(gòu),從而確定了傳動的基本類型。論文主體部分是對傳動機構(gòu)主要構(gòu)件包括太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈及行星架的設(shè)計計算,通過所給的輸入功率、傳動比、輸入轉(zhuǎn)速以及工況系數(shù)確定齒輪減速器的大致結(jié)構(gòu)之后,對其進行了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和主要零部件的強度校核計算。最后對整個設(shè)計過程進行了總結(jié),基本上完成了對該減速器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。關(guān)鍵詞行星齒輪,傳動機構(gòu),結(jié)構(gòu)設(shè)計,校核計算買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯ABSTRACTTHISPAPERCOMPLETEDTHESTRUCTURALDESIGNOFTHEPLANETARYGEARREDUCERTHEREDUCERHASASMALLERGEARRATIO,ANDITHASACOMPACT,HIGHTRANSMISSIONEFFICIENCY,SMALLSIZEANDLIGHTWEIGHTPROFILE,LARGECARRYINGCAPACITY,SMOOTHMOVEMENT,ASTRONGABILITYTOSHOCKANDVIBRATION,LOWNOISECHARACTERISTICSBRIEFLYINTRODUCESTHEBACKGROUNDANDCURRENTSITUATIONANDDEVELOPMENTTRENDOFRESEARCHTOPICSGEARREDUCER,ANDTHENCOMPARETHEVARIOUSTRANSMISSIONSTRUCTURE,WHICHDETERMINESTHEBASICTYPESOFTRANSMISSIONTHEMAINPARTOFTHEPAPERISTHEMAINMEMBEROFTHETRANSMISSIONMECHANISMINCLUDINGASUNGEAR,PLANETARYGEAR,THERINGGEARANDTHEPLANETCARRIERISDESIGNEDTOCALCULATE,BYMEANSOFAGIVENINPUTPOWER,THETRANSMISSIONRATIO,THEINPUTROTATIONSPEEDANDTHEOPERATINGCONDITIONSTODETERMINETHEAPPROXIMATECOEFFICIENTSAFTERTHECONFIGURATIONOFTHEGEARREDUCERITSSTRENGTHCHECKCALCULATIONCARRIEDOUTTOCALCULATETHEOVERALLSTRUCTUREANDDESIGNOFTHEMAJORCOMPONENTSFINALLY,ASUMMARYOFTHEENTIREDESIGNPROCESS,BASICALLYCOMPLETEDTHEOVERALLSTRUCTURALDESIGNOFTHEREDUCERKEYWORDSPLANETARYGEARTRANSMISSIONMECHANISM,STRUCTURALDESIGN,CHECKINGCALCULATION買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯目錄摘要I引言111齒輪減速器的研究現(xiàn)狀112齒輪減速器的發(fā)展趨勢213論文的基本內(nèi)容2第1章傳動方案的確定311設(shè)計任務(wù)3111齒輪傳動的特點3112齒輪傳動的兩大類型412行星機構(gòu)的類型選擇4121行星機構(gòu)的類型及特點4122確定行星齒輪傳動類型7第2章齒輪的設(shè)計計算921配齒計算9211確定各齒輪的齒數(shù)9212初算中心距和模數(shù)1022幾何尺寸計算11221計算變位系數(shù)11222幾何尺寸計算結(jié)果1323裝配條件驗算14231鄰接條件14232同心條件14232安裝條件1424齒輪強度校核15241AC傳動強度校核15242CB傳動強度校核20第3章軸的設(shè)計計算2431行星軸設(shè)計24買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯311初算軸的最小直徑24312選擇行星輪軸軸承2532轉(zhuǎn)軸的設(shè)計26321輸入軸設(shè)計26322輸出軸設(shè)計27第4章行星架和箱體的設(shè)計2941行星架的設(shè)計29411行星架結(jié)構(gòu)方案29412行星架制造精度3142箱體的設(shè)計33結(jié)論35致謝36參考文獻37買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯引言本課題通過對行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,初步計算出各零件的設(shè)計尺寸和裝配尺寸,并對涉及結(jié)果進行參數(shù)化分析,為行星齒輪減速器產(chǎn)品的開發(fā)和性能評價實現(xiàn)行星齒輪減速器規(guī)?;a(chǎn)提供了參考和理論依據(jù)。通過本設(shè)計,要能弄懂該減速器的傳動原理,達到對所學(xué)知識的復(fù)習(xí)與鞏固,從而在以后的工作中能解決類似的問題。11齒輪減速器的研究現(xiàn)狀我國的低速重載齒輪技術(shù),特別是硬齒面齒輪技術(shù)也經(jīng)歷了測繪仿制等階段,從無到有逐步發(fā)展起來。除了摸索掌握制造技術(shù)外,在20世紀(jì)80年代末至90年代初推廣硬齒面技術(shù)過程中,我們還作了解決“斷軸”、“選用”等一系列有意義的工作。在20世紀(jì)7080年代一直認(rèn)為是國內(nèi)重載齒輪兩大難題的“水泥磨減速器”和“軋鋼機械減速器”,可以說已完全解決。(1)漸開線行星齒輪效率的研究行星齒輪傳動的效率作為評價器傳動性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,國內(nèi)外有許多學(xué)者對此進行了系統(tǒng)的研究?,F(xiàn)在,計算行星齒輪傳動效率的方法很多,國內(nèi)外學(xué)者提出了許多有關(guān)行星齒輪傳動效率的計算方法,在設(shè)計計算中,較常用的計算方有3種嚙合功率法、力偏移法、和傳動比法(克萊依涅斯法),其中以嚙合功率法的用途最為廣泛,此方法用來計算普通的2K2H和3K型行星齒輪的效率十分方便。(2)漸開線行星齒輪均載分析的研究現(xiàn)狀行星齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點。這些都是由于在其結(jié)構(gòu)上采用了多個行星輪的傳動方式,充分利用了同心軸齒輪之間的空間,使用了多個行星輪來分擔(dān)載荷,形成功率流,并合理的采用了內(nèi)嚙合傳動,從而使其具備了上述的許多優(yōu)點。為了更好的發(fā)揮行星齒輪的優(yōu)越性,均載的問題就成了一個十分重要的課題。在結(jié)構(gòu)方面,起初人們只努力地提高齒輪的加工精度,從而使得行星齒輪的制造和裝配變得比較困難。后來通過時間采取了對行星齒輪的基本構(gòu)件徑向不加限制的專門措施和其它可自動調(diào)位的方法,即采用各種機械式地均載機構(gòu),以達到各行星輪間的載荷分布均勻的目的。典型的幾種均買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔里的插圖,原稿更清晰,可編輯載機構(gòu)有基本構(gòu)件浮動的均載機構(gòu)、杠桿聯(lián)動均載機構(gòu)和采用彈性件的均載機構(gòu)。12齒輪減速器的發(fā)展趨勢隨著我國市場經(jīng)濟的推進,“九五”期間,齒輪行業(yè)的專業(yè)化生產(chǎn)水平有了明顯提高,如一汽、二汽等大型企業(yè)集團的齒輪變速箱廠、車轎廠,通過企業(yè)改組、改制,改為相對獨立的專業(yè)廠,參與市場競爭;隨著軍工轉(zhuǎn)民用,農(nóng)機齒輪企業(yè)轉(zhuǎn)加工非農(nóng)用齒輪產(chǎn)品,調(diào)整了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu);私有企業(yè)的堀起,中外合資企業(yè)的涌現(xiàn),齒輪行業(yè)的整體結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,行業(yè)實力增強,技術(shù)進步加快。當(dāng)今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動效率;二低即低噪聲、低成本;二化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化。減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展,在一定程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平,因此,開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在我國有廣闊的前景。13論文的基本內(nèi)容(1)選擇傳動方案。傳動方案的確定包括傳動比的確定和傳動類型的確定。(2)設(shè)計計算及校核。傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算,都大致包括選擇傳動方案、傳動零件齒輪的設(shè)計計算與校核、軸的設(shè)計計算與校核、軸承的選型與壽命計算、鍵的選擇與強度計算、箱體的設(shè)計、潤滑與密封的選擇等。在對行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)進行深入分析的基礎(chǔ)上,依據(jù)給定的減速器設(shè)計的主要參數(shù),通過CAD繪圖軟件建立行星齒輪減速器各零件的二維平面圖,繪制出減速器的總裝圖對其進行分析。買文檔就送全套CAD圖紙QQ4149516051章傳動方案的確定11設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個行星齒輪傳動減速器,原始條件和數(shù)據(jù)(1)傳動比48;(2)輸入轉(zhuǎn)速N2400R/MIN;(3)輸入功率P150W;(4)行星輪個數(shù)NW3(5)內(nèi)齒圈齒數(shù)ZB56111齒輪傳動的特點齒輪傳動與其它傳動比較,具有瞬時傳動比恒定、工作可靠、壽命長、效率高、可實現(xiàn)平行軸任意兩相交軸和交錯軸之間的傳動,適應(yīng)的圓周速度和傳動功率范圍大,但齒輪傳動的制造成本高,低精度齒輪傳動時噪聲和振動較大,不適宜于兩軸間距離較大的傳動。齒輪傳動是以主動輪的輪齒依次推動從動輪來進行工作的,是是現(xiàn)代機械中應(yīng)用十分廣泛的一種傳動形式。齒輪傳動可按一對齒輪軸線的相對位置來劃分,也可以按工作條件的不同來劃分。隨著行星傳動技術(shù)的迅速發(fā)展,目前,高速漸開線行星齒輪傳動裝置所傳遞的功率已達到20000KW,輸出轉(zhuǎn)矩已達到4500KN。據(jù)有關(guān)資料介紹,人們認(rèn)M為目前行星齒輪傳動技術(shù)的發(fā)展方向如下。(1)標(biāo)準(zhǔn)化、多品種目前世界上已有50多個漸開線行星齒輪傳動系列設(shè)計;而且還演化出多種型式的行星減速器、差速器和行星變速器等多品種的產(chǎn)品。(2)硬齒面、高精度行星傳動機構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學(xué)熱處理。齒輪制造精度一般均在6級以上。顯然,采用硬齒面、高精度有利于進一步提高承載能力,使齒輪尺寸變得更小。(3)高轉(zhuǎn)速、大功率行星齒輪傳動機構(gòu)在高速傳動中,如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應(yīng)用,其傳動功率也越來越大。買文檔就送全套CAD圖紙QQ4149516054)大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩在中低速、重載傳動中,傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動已有了較大的發(fā)展。112齒輪傳動的兩大類型輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿渦輪組成的輪系,稱為空間輪系;而由圓柱齒輪組成的輪系,稱為平面輪系。根據(jù)齒輪系運轉(zhuǎn)時各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動,齒輪傳動分為兩大類型。(1)普通齒輪傳動(定軸輪系)當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時,如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何位置都是固定不變的,則稱為普通齒輪傳動(或稱定軸輪系)。在普通齒輪傳動中,如果各齒輪副的軸線均相互平行,則稱為平行軸齒輪傳動;如果齒輪系中含有一個相交軸齒輪副或一個相錯軸齒輪副,則稱為不平行軸齒輪傳動(空間齒輪傳動)。(2)行星齒輪傳動(行星輪系)當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時,如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定,而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn),即在該齒輪系中,至少具有一個作行星運動的齒輪,則稱該齒輪傳動為行星齒輪傳動,即行星輪系。12行星機構(gòu)的類型選擇121行星機構(gòu)的類型及特點行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較,它具有許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動的主要特點如下(1)體積小,質(zhì)量小,結(jié)構(gòu)緊湊,承載能力大。一般,行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的(即在承受相同的載荷條件下)。512(2)傳動效率高。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下,其效率值可達0970,99。(3)傳動比較大??梢詫崿F(xiàn)運動的合成與分解。只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案,便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中,其傳動比可達到幾千。應(yīng)該指出,行星齒輪傳動在其傳動比很大時,仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。買文檔就送全套CAD圖紙QQ4149516054)運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪,均勻地分布于中心輪的周圍,從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時,也使參與嚙合的齒數(shù)增多,故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn),抵抗沖擊和振動的能力較強,工作較可靠。最常見的行星齒輪傳動機構(gòu)是NGW型行星傳動機構(gòu)。行星齒輪傳動的型式可按兩種方式劃分按齒輪嚙合方式不同分有NGW、NW、NN、WW、NGWN和N等類型。按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有2ZX、3Z、ZXV、ZX等類型。行星齒輪傳動最顯著的特點是在傳遞動力時它可進行功率分流;同時,其輸入軸與輸出軸具有同軸性,即輸入軸與輸出軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以,行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動,而作為各種機械傳動系統(tǒng)的中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要變速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置,行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用,表11列出了常用行星齒輪傳動的型式及特點表11常用行星齒輪傳動的傳動類型及其特點性能參數(shù)傳動形式簡圖傳動比效率最大功率/KW特點NGW(2ZX負號機構(gòu))113BAXI137推薦289097099不限效率高,體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,傳遞公路范圍大,軸向尺寸小,可用于各個工作條件,在機械傳動中應(yīng)用最廣。單級傳動比范圍較小,耳機和三級傳動均廣泛應(yīng)用買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605W(2ZX負號機構(gòu))150BAXI推薦721效率高,徑向尺寸比NGW型小,傳動比范圍較NGW型大,可用于各種工作條件。但雙聯(lián)行星齒輪制造、安裝較復(fù)雜,故|BAXI7時不宜采用NN(2ZX負號機構(gòu))推薦值830BXEI效率較低,一般為070840傳動比打,效率較低,適用于短期工作傳動。當(dāng)行星架X從動時,傳動比|大于某一I值后,機構(gòu)將發(fā)生自鎖WW(2ZX負號機構(gòu))12數(shù)BXAI千|125BXAI時,效率可達0907,I5以后隨|增加徒降I20傳動比范圍大,但外形尺寸及重量較大,效率很低,制造困難,一般不用與動力傳動。運動精度低也不用于分度機構(gòu)。當(dāng)行星架X從動時,|從某一I數(shù)值起會發(fā)生自鎖。常用作差速器;其傳動比取值為183,最佳值XABI為2,此時效率可達09NGW()型小功率傳動500BAEI;推薦0809隨增加而BAEI下降短期工作120,長期工作10結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,傳動比范圍大,但效率低于NGW型,工藝性差,適用于中小買文檔就送全套CAD圖紙QQ4149516053Z)2010BAEI0功率功率或短期工作。若中心輪A輸出,當(dāng)|大于某一數(shù)值I時會發(fā)生自鎖NGWN()型(3Z)6050BAEI0推薦6430I007084隨增加而BAEI下降短期工作120,長期工作10結(jié)構(gòu)更緊湊,制造,安裝比上列型傳動方便。由于采用單齒圈行星輪,需角度變?yōu)椴拍軡M足同心條件。效率較低,宜用于短期工作。傳動自鎖情況同上122確定行星齒輪傳動類型根據(jù)設(shè)計要求連續(xù)運轉(zhuǎn)、傳動比小、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較小。根據(jù)表11中傳動類型的工作特點可知,2ZXA型效率高,體積小,機構(gòu)簡單,制造方便。適用于任何工況下的大小功率的傳動,且廣泛地應(yīng)用于動力及輔助傳動中,工作制度不限。本設(shè)計選用2ZXA型行星傳動較合理,其傳動簡圖如圖11所示。圖11減速器設(shè)計方案(單級NGW2ZXA型行星齒輪傳動)買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605定的設(shè)計方案如下圖圖22減速器整體裝配圖買文檔就送全套CAD圖紙QQ4149516052章齒輪的設(shè)計計算21配齒計算211確定各齒輪的齒數(shù)據(jù)2ZXA型行星傳動的傳動比值和按其配齒計算(見參考文獻1)公PI式(327)公式(333)可求得內(nèi)齒輪B和行星輪C的齒數(shù)和?,F(xiàn)考慮到BZC行星齒輪傳動的外廓尺寸較小,故選擇中心輪A的齒數(shù)17和行星輪3APN已知內(nèi)齒輪齒數(shù)56BZ根據(jù)中心齒輪1PBAIZ7418456)(AZ對中心齒輪齒數(shù)進行圓整,同時考慮到安裝條件(整數(shù))CNZPBA則應(yīng)對中心齒輪和內(nèi)齒輪齒數(shù)均進行適當(dāng)調(diào)整,即取,此時15A7B實際的I值與給定的I值相同,實際傳動比為ABZ18457由于外嚙合采用角度變位的傳動,行星輪C的齒數(shù)應(yīng)按如下公式計算,CZ即CABCZZ2因為為偶數(shù),故取齒數(shù)修正量為。此時,通過角變位后,42ABZ0C既不增大該行星傳動的徑向尺寸,又可以改善AC嚙合齒輪副的傳動性能。故CZ21057在考慮到安裝條件為(整數(shù))4CNPBA買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976310212初算中心距和模數(shù)1齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定太陽輪和行星輪材料為40CR,調(diào)質(zhì)處理,表面硬度為280HBS。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限600MPA。LIMH試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪500MPA。LIF行星輪50007MPA350MPA對稱載荷。齒形為漸開線直齒。最終LIMF加工為磨齒,精度為6級。內(nèi)齒圈材料為45,調(diào)質(zhì)處理,表面硬度為240HBS。試驗齒輪的接觸疲勞極限550MPALIMH驗齒輪的彎曲疲勞極限380MPALIF齒形的終加工為插齒,精度為7級。2減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速2N由I21N得I1MIN/5084R3載荷不均衡系數(shù)PK采用太陽輪浮動的均載機構(gòu),取。15PFHK4齒輪模數(shù)和中心距A首先計算太陽輪分度圓直徑3LIM21A1DUKTKHDPAT式中齒數(shù)比為U350使用系數(shù)為125;A算式系數(shù)為768;TDK綜合系數(shù)為2;H太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。1T0196PPANPN19549850324195MN買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976311其中高速級行星齒輪傳動效率,取0985齒寬系數(shù)暫取05DADB600MPALIMH代入3LIM21A1UKTKHDPATM571236059768D32A模數(shù)M817AZ取M10則MZGA1821520取19齒寬75DB取M822幾何尺寸計算221計算變位系數(shù)1AC傳動嚙合角AC因0888920COS5187SOS0所以AC變位系數(shù)和2TANIVIZXCC(1520)13390T27II買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976312圖21選擇變位系數(shù)線圖中心距變動系數(shù)YY151720MA齒頂降低系數(shù)Y40YX分配邊位系數(shù)根據(jù)線圖法,通過查找線圖21中心距變動系數(shù)YY151720MA齒頂降低系數(shù)Y40YX分配邊位系數(shù)根據(jù)線圖法,通過查找線圖21得到邊位系數(shù)5490AX買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976313則592401ACX2CB傳動由于內(nèi)嚙合的兩個齒輪采用的是高度變位齒輪,所以有0BCX從而592C且A0Y222幾何尺寸計算結(jié)果對于單級的2ZXA型的行星齒輪傳動按公式進行幾何尺寸的計算,各齒輪副的計算結(jié)果如下表表31各齒輪副的幾何尺寸的計算結(jié)果項目計算公式AC齒輪副BC齒輪副分度圓直徑D1ZM22151D2221D57基圓直徑BCOS1B2D40COS1B73192391B620COS2D外嚙合1YXHAA2MCAD2齒頂圓直徑AD內(nèi)嚙合1YXHDCAA22B51AD23外嚙合1AAFXCHMD22F512FD9F齒根圓直徑FD內(nèi)嚙合1CAFXHD22BF591FD2F注齒頂高系數(shù)太陽輪、行星輪,內(nèi)齒輪;1AH1AH頂隙系數(shù)內(nèi)齒輪250C買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或13041397631423裝配條件驗算對于所設(shè)計的單級2ZXA型的行星齒輪傳動應(yīng)滿足如下裝配條件231鄰接條件按公式驗算其鄰接條件,即PACCNDSI2已知行星輪C的齒頂圓的直徑23,和代入上式,則得C19AC3PN滿足鄰接條件M932SIN1923232同心條件按公式對于角變位有COSSBAZZ已知,代入上式得15257“54392AC20BC3938滿足同心條件0OS4397COS0“232安裝條件按公式驗證其安裝條件,即得整數(shù)CNZPBA將代入該式驗證得15A7B3PN滿足安裝條件24嚙合要素的驗算1AC傳動端面重合度A(1)頂圓齒形曲率半徑買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或13041397631522BAAD太陽輪29312218749069AM行星輪4241622251534A(2)端面嚙合長度AGSIN21TAAG式中“”號正號為外嚙合,負號為內(nèi)嚙合;端面節(jié)圓嚙合角。T直齒輪TAC“54392則1867MGA54392SIN16“(3)端面重合度126520COS5678COS/STNAM2端面重合度BCA(1)頂圓齒形曲率半徑22BAAD行星輪由上面計算得,4241611AM內(nèi)齒輪6159722283709A(2)端面嚙合長度AG240521SINTAAG20SIN519614M(3)端面重合度163COS/STNAAMCO424齒輪強度校核241AC傳動強度校核買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976316本節(jié)僅列出相嚙合的小齒輪太陽輪的強度計算過程,大齒輪行星輪的計算方法相同,從略。1確定計算載荷名義轉(zhuǎn)矩196NMMT名義圓周力N8868NTFD2015962應(yīng)力循環(huán)次數(shù)AN60次次ANHNPT704389103718182I510MIRINRHAN82181818IR式中太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速AMINR壽命期內(nèi)要求傳動的總運轉(zhuǎn)時間HTT10A70400HDHA2303確定強度計算中的各種系數(shù)1使用系數(shù)KA取K125A2動負荷系數(shù)KV因Z17200MPA40SM2LIMH查得Z10L買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或1304139763193速度系數(shù)ZV因364和591MPASMLIH查得Z0975V4粗糙度系數(shù)ZR因200MPA和齒面R16696LIMHZM查得Z1026R5工作硬化系數(shù)W因大小齒輪均為硬齒面,且齒面R966,Z由圖517取106尺寸系數(shù)查得Z10X10許用接觸應(yīng)力HPHPLIMXWRVLNTZ159110100975102610101592MPA11接觸強度安全系數(shù)SHS1985HP80215912確定計算許用彎曲應(yīng)力時的各種系數(shù)FPL試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)20STY2壽命系數(shù)因N,查得083L91037NT3相對齒根圓角敏感系數(shù)RELT由1796,查得10SAYRL4齒根表面狀況系數(shù)0925齒根R636378TRELYZM5尺寸系數(shù)可按下式計算X001M1005150113許用彎曲應(yīng)力FPLIMSTYNRELTRLXY852008310092510MPA45MPA14彎曲強度安全系數(shù)SF買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976320S521FP14375242CB傳動強度校核本節(jié)僅列出相嚙合的大齒輪內(nèi)齒輪的強度計算過程,小齒輪行星輪的計算方法相同,從略。齒輪強度驗算按第5章中的有關(guān)公式和圖表進行。1名義切向力TF868NT2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NBN6060次2310次BHANPT70438219式中N太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速BMINRNN18182BINR3確定強度計算中的各種系數(shù)1使用系數(shù)K取K125AA2動負荷系數(shù)KV根據(jù)37660HBDN10823954SM查得(7級精度K1068V3齒向載荷分布系數(shù)K,KHF由式51和52K1K1KK0HWHEK1K1KKFF式中K計算接觸強度時運轉(zhuǎn)初期未經(jīng)跑合的齒向載荷分布系數(shù),0H查得K118705DK計算接觸強度時的跑合影響系數(shù),查得K083VWHW376,HB450;SM2K計算彎曲強度時運轉(zhuǎn)初期未經(jīng)跑合的齒向載荷分布系數(shù),由圖50F4查得K112124BK計算彎曲強度時的跑合影響系數(shù),由圖55查得K095V376WFW買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976321,HB450;SM2K與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù),K07HEHEK與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù),K085FF則K111871083071149HK111210950851097F4齒間載荷分布系數(shù)K、KF因17879,精度7級,非硬齒面直BTA62851MN齒輪由表59查得KK10H5節(jié)點區(qū)域系數(shù)Z可查圖513或按下式計算Z2495H2SINCOTTB20SINCO2式中直齒輪0B端面節(jié)圓嚙合角T直齒輪20TCB端面壓力角T直齒輪20T6彈性系數(shù)ZE查得Z1898鋼一鋼MPA7載荷作用齒頂時的齒形系數(shù)YFA查得Y2053FA8載荷作用齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù)YSA查得Y265SA9重合度系數(shù)Z,YZ088934A631025025071YA75010螺旋角系數(shù)Z,Y可按下式計算因0,Z得Z1COS買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976322Y120所以Z1,Y14齒數(shù)比U2633CB30795計算接觸應(yīng)力的基本值0H0HZEUBDFT12495189808891235MPA63215086接觸應(yīng)力H3237541MPAH0VAK1490857彎曲應(yīng)力的基本值0FYYYY1147MPA0FBMTFAS762356288齒根彎曲應(yīng)力KKKK110491251068109711112MPAF0AVF9確定計算許用接觸應(yīng)力時的各種系數(shù)HPL壽命系數(shù)ZNT因N2310,查得Z1L9NT2潤滑系數(shù)ZL因和182MPASM/204LIMH查得Z1L3速度系數(shù)ZV因V376和182MPASLIMH查得Z0975V4粗糙度系數(shù)ZR因182MPA和齒面R63696LIMHZM查得Z1026R5工作硬化系數(shù)W買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976323取10WZ6尺寸系數(shù)查得Z10X10許用接觸應(yīng)力HPZZZZZWZHPLIMNTLVRX182110975102611183MPA11接觸強度安全系數(shù)SHS32HP4028312確定計算許用彎曲應(yīng)力時的各種系數(shù)FPL試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)Y20ST2壽命系數(shù)因N2310,查得Y10L9N3相對齒根圓角敏感系數(shù)YRELT由Y265,查得Y10SAL4齒根表面狀況系數(shù)0925齒根R636378TRRELZM5尺寸系數(shù)Y可按下式計算XY0006M1030006510X03113許用彎曲應(yīng)力FPYYYYY37021109251MPA645MPAFPLIMSTNRELTRRLX14彎曲強度安全系數(shù)SS423FP812654買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976324第3章軸的設(shè)計計算行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點行星輪軸承安裝在行星輪內(nèi),行星軸固定在行星架的行星輪軸孔中;輸出軸和行星架通過鍵聯(lián)接其支承軸承在減速器殼體內(nèi),太陽輪通過雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器與高速軸聯(lián)接,以實現(xiàn)太陽輪浮動。太陽輪浮動原理如圖31所示圖31太陽輪浮動原理31行星軸設(shè)計311初算軸的最小直徑在相對運動中,每個行星輪軸承受穩(wěn)定載荷,當(dāng)行星輪相對于NFT862行星架對稱布置時,載荷則作用在軸跨距的中間。取行星輪與行星架之間的間TF隙,則跨距長度。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中M52MBL17520的配合選為H7/H6時,就可以把它看成是具有跨距為的雙支點梁。當(dāng)軸較短時,0L兩個軸承幾乎緊緊地靠著,因此,可以認(rèn)為軸是沿著整個跨度承受均布載荷(見圖32)。0/LFQT圖32行星輪軸的載荷簡圖買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976325危險截面(在跨度中間)內(nèi)的彎矩NMM1538NMM81762802LFQMT行星輪軸采用40CR鋼,調(diào)質(zhì)MPA,考慮到可能的沖擊振動,取安全40S系數(shù)則許用彎曲應(yīng)力MPA176MPA,故行星輪軸直52S52/BS徑MDB8517632330取4850其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。312選擇行星輪軸軸承在行星輪內(nèi)安裝兩個軸承,每個軸承上的徑向載荷RFN1614N20TAN8620TANRF在相對運動中,軸承外圈以轉(zhuǎn)速4636430178CAHCZNMINRINR考慮到行星輪軸的直徑,以及安裝在行星輪體內(nèi)的軸承,其外D45廓尺寸將受到限制,故初步選用單列深溝球軸承6002型,其參數(shù)為MD6D10B2KNKN(油?。?7RC5R10LIMNINR取載荷系數(shù);PF當(dāng)量動載荷N137N42RFP軸承的壽命計算H7377H33061972061PCNLHCH校核行星輪輪緣厚度是否大于許用值MMCMDDCF522IN式中行星輪模數(shù)(MM)MMM5227413MINC買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或13041397632635712125MMCMIN滿足條件。CI32轉(zhuǎn)軸的設(shè)計輸入功率轉(zhuǎn)速150PW1240/MINNR輸出功率輸出轉(zhuǎn)速2475321輸入軸設(shè)計1初算軸的最小直徑由下式30NPAD初步估算軸的最小直徑,選取軸材料為40CR鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表32查得。0A表32軸常用幾種材料的及值T0軸的材料Q235A、20Q275、35(1CR18NI9TI)4540CR、35SIMN38SIMNMO/TPAM15252035254535550A14912613511212610311297查表取112,得0MNPAD45201330MIN輸入軸的最小直徑安裝法蘭,該截面處開有鍵槽,軸頸增大510。故D895467MIN,其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。2選擇輸入軸軸承1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)估算所得直徑,輪彀寬及安裝情況等條件,軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進行草圖設(shè)計。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承6202型,其尺寸為買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976327,可畫出輸入軸草圖(如附圖03)。MBDD5190軸承的壽命計算其參數(shù)為NN(油?。?83RC8630R0LININR取載荷系數(shù);1PF當(dāng)量動載荷N3873N2RFP軸承的壽命計算H1258H700H3306872016PCNLAH故該對軸承滿足壽命要求。322輸出軸設(shè)計1初算軸的最小直徑在三個行星輪均布的條件下,輪齒嚙合中作用于中心輪上的力是相互平衡的,在輸出軸軸端安裝膜片盤式聯(lián)軸器時,則輸出軸運轉(zhuǎn)時只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用42CRMO合金鋼,其許用剪切應(yīng)力MPA,即求出輸出軸伸出端直徑45(1)輸入軸的設(shè)計與校核MNPAD4675012330MIN輸入軸的最小直徑安裝法蘭,該截面處開有鍵槽,軸頸增大510。故D2837MIN,其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。2選擇輸出軸軸承由于輸出軸的軸承不承受徑向工作載荷(僅承受輸出行星架裝置的自重),所示軸承的尺寸應(yīng)由結(jié)構(gòu)要求來確定。輸出軸端,軸頸MM。102D由于結(jié)構(gòu)特點,輸出軸軸承須兼作行星架軸承。為了太陽輪安裝方便,使太陽輪能通過行星架輪轂中的孔,故輪轂孔的直徑應(yīng)大于太陽輪的齒頂圓直徑17MM。AD故按結(jié)構(gòu)要求選用特輕系列單列深溝球軸承6205型,其尺寸為,可畫出行星架草圖(如附圖03)。MBD7325軸承的壽命計算其參數(shù)為買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976328KNKN(油?。?2RC150R30LIMNINR取載荷系數(shù);2PF當(dāng)量動載荷N5088N4RFP軸承的壽命計算H10938H7000H330650812671CNLCH故該軸承滿足壽命要求。3輸出軸上鍵的選擇及強度計算平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時,其主要失效形式是工作面被壓潰。因此,通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進行強度校核計算。普通平鍵連接的強度條件按(32)式計算(32)PP20KLDT式中轉(zhuǎn)矩,;TNMA軸頸,MMD鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,此處為鍵的高度,MM;KHK50鍵的工作長度,MM,型鍵;型鍵;型鍵,LBLLBLLC/2LLB其中為鍵的長度,為鍵的寬度;LB許用擠壓應(yīng)力,在這里鍵材料為45鋼。其許用擠壓應(yīng)力值P2MN按輕微沖擊算查相關(guān)資料的100120。PMPA由前面計算知輸入轉(zhuǎn)矩NM,146T選用型鍵,其型號為,ALHB03將數(shù)值,530K58L鍵連接處的軸頸8MM代入式(32)得D994較大時,行星輪的軸承一般應(yīng)安裝在行星輪輪緣孔BAXI內(nèi)臂較合理。對于尺寸較小的整體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu),可以采用整休鍛造毛坯來制造,但其切削加工量較大。因此,對于尺寸較大的整體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu),則可采用鑄造和焊接的方法,以獲得形狀和尺寸較接近于實際轉(zhuǎn)臂的毛坯。但在制造轉(zhuǎn)臂的工藝過程中,應(yīng)注意消除鑄造或焊接的內(nèi)應(yīng)力和其他缺陷否則將會影響到轉(zhuǎn)臂的強度和剛度,而致使其產(chǎn)生較大的變形,從而,影響行星齒輪機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)。在此,還應(yīng)該指出的是在加工轉(zhuǎn)臂時,應(yīng)盡可能提高轉(zhuǎn)臂X上的行星輪心軸孔(或軸承孔)的位置精度和同軸度買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976330圖41雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂2雙側(cè)板分開式轉(zhuǎn)臂雙側(cè)板分開式轉(zhuǎn)臂見圖41的結(jié)構(gòu)特點是將一塊側(cè)板裝配到另一塊側(cè)板上,故又稱之為裝配式轉(zhuǎn)臂其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。這主要與行星齒輪傳動機構(gòu)的安裝工藝有關(guān)。當(dāng)傳動比較小,例如,2ZXA型的傳動比4,故在此情況下本設(shè)計采用這種結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)臂。BAXI412行星架制造精度由于在轉(zhuǎn)臂X上支承和安裝著3個行星輪的心軸,因此,轉(zhuǎn)臂X的制造PN精度對行星齒輪傳動的工作性能、運動的平穩(wěn)性和行星輪間載荷分布的均勻性等都有較大的影響。在制定其技術(shù)條件時,應(yīng)合理地提出精度要求,且嚴(yán)格地控制其形位偏差和孔距公差等。1中心距極限偏差A(yù)F在行星齒輪傳動中,轉(zhuǎn)臂X上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距偏差的大小和方向,可能增加行星輪的孔距相對誤差和轉(zhuǎn)臂X的偏心量,且引起行星輪產(chǎn)1生徑向位移從而影響到行星輪的均載效果。所以,在行星齒輪傳動設(shè)計時,應(yīng)嚴(yán)格地控制中心距極限偏差值。要求各中心距的偏差大小相等、方向相同一般應(yīng)AF控制中心距極限偏差001002MM的范圍內(nèi)。該中心距極限偏差之值應(yīng)AF根據(jù)巾心距值,按齒輪精度等級按照A表41選取。表41中心距極限偏差A(yù)FM齒輪副的中心距A精度等級AF18303055080801212080180252503131540買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或13041397633287109IT821IT91652619531233727435315503657540565445702各行星輪軸孔的孔距相對偏差1由于各行星輪軸孔的孔距相對偏差對行星輪間載荷分布的均勻性影響很大,故必須嚴(yán)格控制值的大小。而值主要取決于各軸孔的分度誤差,即取決于機11床和工藝裝備的精度。一般,值可按下式計算,即1M0A543括號中的數(shù)值,高速行星齒輪傳動取小值,一般中低速行星傳動取較大值。3轉(zhuǎn)臂X的偏心誤差XE轉(zhuǎn)臂X的偏心誤差,推薦值不大于相鄰行星輪軸孔的孔距相對偏差X的1/2,即1XEM214各行星輪軸孔平行度公差各行星輪軸孔對轉(zhuǎn)臂X軸線的平行度公差和可按相應(yīng)的齒輪接觸精度要XFY求確定,即和是控制齒輪副接觸精度的公差,其值可按下式計算,即XFYXFMBBYF式中和在全齒寬上方向和方向的軸線平行度公差,;按XFYXMGB/T100951988選取。轉(zhuǎn)臂X上兩臂軸孔對稱線支點間的距離。B齒輪寬度。B5平衡性要求為了保證行星齒輪傳動運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,對中、低速行星傳動的轉(zhuǎn)臂X應(yīng)進行買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976333靜平衡一般,許用不平衡力矩可按表42選取。對于高速行星傳動,其轉(zhuǎn)臂PMX應(yīng)在其上全部零件裝配完成后進行該部件的動平衡。表42轉(zhuǎn)臂X許用不平衡力矩P轉(zhuǎn)臂外圓直徑M/D200200300350500許用不平衡力矩/NPM0150250506浮動構(gòu)件的軸向間隙如前所述,在行星齒輪傳動中,上述各基本構(gòu)件中心輪A,B以及轉(zhuǎn)臂X均可以進行浮動,以便使其行星輪間載荷均勻分布。但是,在進行各浮動構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)注意在每個浮動構(gòu)件的兩端與其相鄰零件間需留有一定的軸向間隙,通常,選取軸向間隙0515MM,否則,使相鄰兩零件接觸后,不僅會影響浮動和均載效果,而且還會導(dǎo)致摩擦發(fā)熱和產(chǎn)生噪聲。軸向間隙的大小通常是通過控制有關(guān)零件軸向尺寸的制造偏差和裝配時固定有關(guān)零件的軸向位置或修配有關(guān)零件的端面來實現(xiàn)。對于小尺寸、小規(guī)格的行星齒輪傳動其軸向間隙可取小值,對于較大尺寸、大規(guī)格的行星傳動其軸向間隙可取較大值。42箱體的設(shè)計機體是上述各基本構(gòu)件的安裝基礎(chǔ),也是行星齒輪傳動中的重要組成部分。在進行機體的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要根據(jù)制造工藝、安裝工藝和使用維護及經(jīng)濟性等條件來決定其具體的結(jié)構(gòu)型式。對于單件生產(chǎn)和要求質(zhì)量較輕的非標(biāo)準(zhǔn)行星齒輪傳動,一般采用焊接機體。對于中、小規(guī)格的機體在進行大批量的生產(chǎn)時,通常采用鑄造機體。按照行星傳動的安裝型式的不同。可將機休分為臥式、立式和法蘭式見圖44。按其結(jié)構(gòu)的不同,又可將機體分為整體式和剖分式。買文檔就送全套CAD圖紙QQ414951605或130413976334圖44機體結(jié)構(gòu)形式

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