車輛傳動裝置設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　前　言</b></p><p>　　行星輪減速器功用和特點</p><p>　　每一部汽車上都有行星齒輪，少了它們，汽車就不能自由行走。汽車上的行星齒輪主要用在兩個地方，一是驅(qū)動橋減速器、二是變速器。行星減速器是指原動機與工作機之間獨立封閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。行星齒

2、輪傳動不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些助用對于現(xiàn)代機械傳動發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、冶金、礦山、電工和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　行星齒輪的發(fā)展方向</

3、b></p><p>　　世界各先進(jìn)工業(yè)國，經(jīng)由工業(yè)化、信息化時代，正在進(jìn)入知識化時代，行星齒輪傳動在設(shè)計上日趨完善，制造技術(shù)不斷進(jìn)步，使行星齒輪傳動已達(dá)到了較高水平。我國隨著改革開放在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)方面也取得了長足的進(jìn)步。目前行星齒輪傳動正向以下幾個方向發(fā)展：</p><p>　　1）、向無級變速行星齒輪傳動發(fā)展。實現(xiàn)無級變速就是讓行星齒輪傳動中三個基本構(gòu)件都轉(zhuǎn)動并傳遞功率，

4、這只要對原行星機構(gòu)中固定的構(gòu)件附加一個傳動，就能成為無級變速器。</p><p>　　2）、向復(fù)合式齒輪傳動發(fā)展。近年來，國外將蝸桿傳動、螺旋齒輪傳動、圓錐齒輪傳動與行星齒輪傳動組合使用，構(gòu)成復(fù)合式行星齒輪箱。其高速級用前述各種定軸類型傳動，低速級用行星齒輪傳動，這樣可適應(yīng)相交軸間的傳動，可實現(xiàn)大傳動比和大轉(zhuǎn)矩輸出等不同用途，充分利用各類型傳動的特點，克服各自的弱點，以適應(yīng)市場上多樣化需求。</p>

5、<p>　　3）、向少齒差行星齒輪傳動方向發(fā)展。這類傳動主要用于大傳動比、小功率傳動。</p><p>　　4）、向制造技術(shù)的發(fā)展方向。采用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，經(jīng)熱處理獲得高硬齒面（內(nèi)齒輪離子滲氮，外齒輪滲碳淬火），精密加工以獲高齒輪精密及低粗糙度（內(nèi)齒輪精插齒達(dá)5~6級精度，外齒輪經(jīng)磨齒達(dá)5級精度，粗糙度0.2~0.4μm）,從而提高承載能力，保證可靠性和使用壽命。</p><p>

6、;　　5）、向高速大功率及低速大轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)展。例如年產(chǎn)300kt合成氨透平壓縮機的行星齒輪增速器，其齒輪圓周速度已達(dá)150m/s；大型水泥磨中所用80/125型行星齒輪箱，輸出轉(zhuǎn)矩高達(dá)4150kN·m。在這類產(chǎn)品的設(shè)計與制造中需要繼續(xù)解決均載、平衡、密封、潤滑、零件材料與熱處理及高效率、長壽命、可靠性等一系列設(shè)計制造技術(shù)問題。</p><p>　　第1章 行星輪減速器的設(shè)計</p>&l

7、t;p>　　行星輪減速器設(shè)計的總體要求</p><p>　　為了能達(dá)到減速器的工作要求必需滿足以下基本要求：</p><p>　　1、傳動效率高； </p><p>　　2、承載能力高，結(jié)構(gòu)緊湊；</p><p>　　3、傳動平穩(wěn)，噪聲低；</p><p>　　4、速比范圍大，傳動比密寬；</p

8、><p>　　5、核心單元模塊化，拆裝、維修、調(diào)整方便等。</p><p>　　行星輪減速器設(shè)計方案的確定</p><p>　　本次設(shè)計的行星齒輪傳動用于低速工程車輛的最終傳動，行星式最終傳動大都采用以采用太陽輪為主件，行星架為從動件，齒圈為固定件的方案。根據(jù)工作環(huán)境和設(shè)計要求，可選用NGW型即一對齒輪的外嚙合和一對齒輪的內(nèi)嚙合（2Z-X型）行星傳動。</p>

9、;<p>　　行星輪減速器的設(shè)計要求</p><p><b>　　從運動角度分析：</b></p><p>　　行星輪系用來傳遞運動，就必須實現(xiàn)工作所要求的傳動比，因此各輪齒數(shù)需要滿足的第一個條件——傳動比條件。</p><p>　　行星輪系是一種共軸式的傳動裝置。為了保證裝在系桿上的行星輪在傳動過程中始終與中心輪正確嚙合，必須使

10、系桿的轉(zhuǎn)軸與中心輪的軸線重合，這就要求各輪齒數(shù)必須滿足第二個條件——同心條件。</p><p>　　行星輪系中如果只有一個行星輪，則所有載荷將由一對齒輪嚙合來承受，功率也由一對齒輪嚙合來傳遞。由于在運動過程中，輪齒的嚙合力以及行星輪的離心慣性力都隨著行星輪繞中心輪的轉(zhuǎn)動而改變方向，因此軸上所承受是動載荷。為了提高承載能力和解決動載荷的問題，通常采用若干個均勻分布的行星輪。這樣載荷將由多對齒輪來承受，可大大提高承載

11、能力；又因行星輪均勻分布，因此中心輪上作用力的合力為零，系桿上所受的行星輪的離心慣性力也得以平衡，可大大改善受力狀況。要求多個行星輪能夠均勻地分布在中心輪四周，這就要求各輪齒數(shù)必須滿足第三個條件——裝配條件。</p><p>　　均勻分布的行星輪數(shù)目越多，每隊齒輪承受的載荷就越小，能夠傳遞的功率就越大。因此由上述三個條件確定了各輪齒數(shù)和行星輪個數(shù)后，還必須進(jìn)行這方面的校核，這就是各輪齒數(shù)需要滿足的第四個條件——鄰

12、接條件。</p><p>　　1.3.1 為了保證低速車輛減速器具有優(yōu)良的工作性能，對設(shè)計提出其它基本要求：</p><p>　　(1)、齒輪采用高強度低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火而成，齒輪硬度達(dá)58HRC-64HRC；</p><p>　　(2)、齒輪均采用磨齒工藝，精度高，接觸好；</p><p>　　(3)、在任何行駛條件下均能可靠地傳遞發(fā)動機

13、的最大轉(zhuǎn)矩，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩儲備；</p><p>　　(4)、應(yīng)有足夠的吸熱能力和良好的通風(fēng)散熱效果，以保證工作溫度不致過高，延長其使用壽命；</p><p>　　(5)、應(yīng)使傳動系避免扭轉(zhuǎn)共振，并具有吸收振動、緩和沖擊和減小噪聲；</p><p>　　(6)、材料的摩擦因數(shù)要盡可能小，以保證有穩(wěn)定的工作性能；</p><p>　　(7)、應(yīng)

14、有足夠的強度和良好的動平衡，以保證其工作可靠、壽命長；</p><p>　　(8)、結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊、質(zhì)量小，制造工藝性好，拆裝、維修、調(diào)整方便等。</p><p>　　1.3.2 設(shè)計的主要參數(shù)</p><p>　　(1)、輸入轉(zhuǎn)速（太陽輪軸上的轉(zhuǎn)速）＝440 r/min；</p><p>　　(2)、輸出轉(zhuǎn)矩(行星架上的轉(zhuǎn)矩) Tx＝4

15、30 N·m；</p><p>　　(3)、傳動比i=6。</p><p>　　1.4選取行星傳動簡圖</p><p>　　根據(jù)此設(shè)計的要求太陽輪要采用浮動支撐，齒圈固定的方式。故所采取的行星輪的類型為中心輪輸入，與行星輪外嚙合，行星輪又與內(nèi)齒全內(nèi)嚙合，行星架輸出的傳動類型。其傳動簡圖如圖2-1所示</p><p>　　圖1-1行星

16、輪傳動簡圖（a為太陽輪，b為齒圈，c為行星輪）</p><p>　　1.5 各齒輪的齒數(shù)及行星輪個數(shù)的設(shè)計</p><p><b>　　配齒計算：</b></p><p>　　由于輪的傳動為2Z-X型，根據(jù)其類型的傳動比值和其配齒的計算公式可求得內(nèi)齒輪和行星輪的齒數(shù)Zb和Zc，現(xiàn)考慮該行星齒輪傳動的輪廓較小，選取行星輪個數(shù) , 首先利用裝配關(guān)系

17、式求太陽輪的齒數(shù)Za值。</p><p>　　（1-1） 式中 —任意正整數(shù)，取不同的值，就可得到一系列滿足裝配條件的Za值,如表1-1：</p><p>　　表1-1齒數(shù)和轉(zhuǎn)齒對照表</p><p>　　從表1-1中選取,作為初選方案。</p><p><b>　　由傳動比=6和公式<

18、;/b></p><p>　?。?-2） </p><p>　　故 Zb=5Za=65 </p><p>　　又可根據(jù)公式可求得行星輪的齒數(shù)Zc</p><p><b>　?。?-3）</b>

19、</p><p>　　故 Zc=25 </p><p>　　再由公式驗算實際傳動比</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　=6 </p><p>　　

20、其傳動比誤差滿足規(guī)定的要求,最終確定齒數(shù)：</p><p>　　Za=13； Zb=65； Zc=25 </p><p>　　1.6 初步計算齒輪的主要參數(shù)</p><p>　　齒輪材料和熱處理的選擇:</p><p>　　中心輪和行星輪均采用20CrMnTi材料，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度58-62HRC，根據(jù)《行星齒輪傳動設(shè)計》圖

21、6-1和圖6-2可取得=500MPa和=340N/,中心輪a和行星輪c的加工精度為7級，內(nèi)齒圈b采用42CrMo，調(diào)質(zhì)硬度217HBS-259HBS，根據(jù)《行星齒輪傳動設(shè)計》圖6-11和圖6-26可得=510N/和=360 N/，內(nèi)齒輪的加工精度為7級。</p><p>　　由已知行星架的輸出轉(zhuǎn)矩Tx=430，再由公式可得</p><p>　　=

22、 （1-5）</p><p>　　按彎曲強度初算公式 </p><p>　?。?-6）式中 ——算式系數(shù)；</p><p><b>　　——綜合系數(shù)；</b></p><p>　　——計算彎曲強度的行星輪間的載荷分布不均勻系數(shù)；</p>

23、<p>　　Z——齒輪副中小齒輪齒數(shù)；</p><p>　　——試驗齒輪彎曲疲勞極限，單位；</p><p><b>　　——齒形系數(shù)；</b></p><p><b>　　——齒寬系數(shù)。</b></p><p>　　已知Za=13 ，=340N/，取算式系數(shù)Km=12.1，按《行星齒輪傳

24、動設(shè)計》表6-6取使用系數(shù)=1.5,再由表6-5取綜合系數(shù)=1.8，取接觸強度計算的行星輪間的載荷分布不均勻系數(shù)=1.2，由公式可得</p><p>　　=1+1.5（-1）=1.3 （1-7） </p><p>　　由《行星齒輪傳動設(shè)計》圖6-22查得齒形系數(shù)=2.67 </p><p&

25、gt;　　由《行星齒輪傳動設(shè)計》表6-6查得齒寬系數(shù)=0.6，則可得齒輪的模數(shù)m：</p><p>　　取齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4。 </p><p>　　1.7 嚙合參數(shù)的計算</p><p>　　1、在兩個嚙合齒輪副a-c,b-c中，其兩嚙合齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距：</p><p><b>　　（1-8）</b></p&

26、gt;<p>　　由此可見，兩個齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距不相等，有 < ,因此該行星齒輪不能滿足非變位的通信條件，為了使該行星傳動既能滿足給定的傳動比的要求，又能滿足嚙合傳動的通信條件，既應(yīng)使各齒輪副的嚙合中心距a相等，則必須對2Z-X行星齒輪進(jìn)行角度變位，根據(jù)兩標(biāo)準(zhǔn)中心距中間的關(guān)系，現(xiàn)取嚙合中心距a==80mm作為齒輪副的公用中心距。</p><p>　　已知Za+Zc=38，Zb-Zc=40

27、，m=4mm, a=80mm, =。按公式計算行星齒輪傳動的變位嚙合系數(shù)，如表2-2所示</p><p>　　表1-2行星傳動嚙合參數(shù)計算</p><p>　　2、確定各齒輪的變位系數(shù)</p><p><b>　　a-c齒輪副中：</b></p><p>　　在a-c齒輪副中，由于中心輪a的齒數(shù)=13<Zmin

28、=17，Za+Zc=38>2Zmin=34,中心距=76mm<a=80mm,由此可知，該齒輪變位的目的是避免小齒輪a產(chǎn)生根切，湊合中心距和改善嚙合性能，其變位方式采用角度變位的正傳動即：</p><p><b>　　=+>0</b></p><p>　　當(dāng)齒頂高系數(shù)，壓力角時，避免產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)Xmin為</p><p&g

29、t;　　Xmin==0.2353</p><p>　　中心輪的變位系數(shù)可按公式：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.5309>Xmin=0.2353</p><p>　　故行星輪的變位系數(shù)。

30、</p><p><b>　　b-c齒輪副中：</b></p><p>　　Zb>Zmin, Zb-Zc=40>2Zmin=34, =a=80mm,由此可知，該齒輪副的變位目的是為了改善嚙合性能和修復(fù)嚙合齒輪副，故其變位采用高度變位，即</p><p>　　= 則可得內(nèi)齒輪的變位系數(shù)。</p><p>　　

31、1.8 幾何尺寸的計算</p><p>　　對于2Z-X型行星傳動的幾何尺寸的計算結(jié)果見表1-2。</p><p>　　1.9 裝配條件的計算</p><p>　　對設(shè)計的齒輪副應(yīng)滿足以下條件的計算：</p><p><b>　　1、鄰接條件</b></p><p>　　其鄰接條件的驗算可按公式&

32、lt;/p><p>　?。樾行禽喌闹睆?a為中心距） （1-10）</p><p>　　110.7258< </p><p><b>　　即滿足鄰接條件。</b></p><p><b>　　2、同心條件</b></p><p>　　=

33、 （1-11）</p><p><b>　　即滿足同心條件。</b></p><p><b>　　3、安裝條件</b></p><p>　　安裝條件的驗算可按公式</p><p>　　C(常數(shù))= （1-12）</p>

34、<p><b>　　=</b></p><p><b>　　所以滿足安裝條件。</b></p><p><b>　　1.10 結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)2Z-X型行星傳動的特點，傳遞功率的大小和轉(zhuǎn)速高低等情況，首先應(yīng)確定中心輪的結(jié)構(gòu)，因為它的直徑比較小，所以中心輪應(yīng)采用齒輪軸

35、的形式，即將中心輪與輸入軸聯(lián)成一個整體，按行星傳動的輸入功率或轉(zhuǎn)矩還讓轉(zhuǎn)速n初步估算輸入軸的直徑，同時進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，為了便于軸上零件的安裝，通常將軸制成階梯形式?？傊?，在滿足是喲個要求的情況下，軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡單，以便于加工制造。</p><p>　　內(nèi)齒圈b固定，采用與外殼體用螺栓固定的方式。</p><p>　　行星輪c采用帶有內(nèi)孔的的結(jié)構(gòu)，它的齒寬b應(yīng)加大，以便保證該行星輪

36、c與中心輪a的嚙合良好，同時還能保證其與內(nèi)齒圈b想嚙合，在每個行星輪的內(nèi)孔中可裝有兩個滾動軸承支撐，而行星軸在安裝到行星架的側(cè)板之后，采用環(huán)形彈性擋圈進(jìn)行軸向固定。</p><p>　　由于2Z-X的行星架承受外力，是行星輪傳動的輸出構(gòu)件，故采用了雙側(cè)板整體式的結(jié)構(gòu)形式，行星架采用兩個圓錐滾子軸承支撐在箱體上。</p><p>　　行星架各行星輪軸孔與行星架軸線的中心距極限偏差可按公式計算

37、，已知中心距a=80mm。</p><p><b>　　則得 </b></p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　表1-3齒輪參數(shù)表</b></p><p><b>　　=34</b></p><p

38、>　　各行星輪軸孔的孔距相對偏差可按公式計算：</p><p>　?。?-14）取 =34</p><p>　　行星架的偏心誤差應(yīng)不大于相鄰行星軸孔的孔距相對偏差的，由公式：</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　取 =17。</b></p>

39、<p>　　1.11 計算行星輪傳動中各輪的轉(zhuǎn)速和力矩</p><p>　　輸入轉(zhuǎn)速（太陽輪軸上的轉(zhuǎn)速）＝440 r/min；輸出轉(zhuǎn)矩 (行星架上的轉(zhuǎn)矩) ＝430 N·m；傳動比=6。太陽輪和齒圈的轉(zhuǎn)矩Ta和Tb可按公式計算：</p><p><b>　　（1-16）</b></p><p>　?。?-17）再由公式

40、</p><p>　?。ê蜑樘栞喌暮托行羌艿霓D(zhuǎn)速） （1-18）</p><p>　　得 =73.3r/minn</p><p>　　由（為行星輪的轉(zhuǎn)速） （1-19）</p><p><b>　　得 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)速方

41、向與a,x相反。</p><p>　　由下述受力分析可知：</p><p>　　行星輪c作用于中心輪a的切向力為：</p><p><b>　　（1-20）</b></p><p>　　中心輪a作用于行星輪c切向力為： </p><p><b>　?。?-21）</b><

42、;/p><p>　　內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力為： </p><p><b>　?。?-22）</b></p><p>　　圖1-2 各個輪受力分析簡圖</p><p>　　行星架X作用于行星輪c的切向力為： </p><p><b>　?。?-23）</b&

43、gt;</p><p>　　內(nèi)齒輪b上所受的切向力： </p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　1.12 齒輪強度的驗算</p><p>　　由于2Z-X型行星輪傳動具有長期間斷工作的特點，具有結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸較小的特點，因此應(yīng)按齒面接觸強度和齒根彎曲強度驗算。</p>&l

44、t;p>　　1、齒面接觸疲勞強度可按下面公式校核驗算：</p><p>　　（1-25）式中 ——區(qū)域系數(shù)；</p><p><b>　　——彈性影響系數(shù)；</b></p><p>　　——螺旋角系數(shù)，直齒輪為1；</p><p><b>　　——重合度系數(shù)； </b></p>

45、<p>　　b——齒寬，齒輪副中的較小齒寬；</p><p>　　——小齒輪分度圓直徑；</p><p><b>　　——許用應(yīng)力；</b></p><p><b>　　——齒數(shù)比。</b></p><p><b>　　a-c齒輪副中：</b></p>

46、<p>　?。?）許用接觸應(yīng)力的計算：</p><p>　　1）由《機械零件》圖7-17MQ線查得；</p><p>　　2）由《機械零件》圖7-18得；</p><p><b>　　3）選取安全系數(shù)；</b></p><p><b>　?。?-26）</b></p><

47、;p><b>　?。?-27）</b></p><p>　?。?）由《機械零件》表7-6查得；</p><p>　　（3）由于螺旋角，由《機械零件》圖7-28得；</p><p>　?。?）直齒輪螺旋角系數(shù)=1；</p><p><b>　?。?）重合度系數(shù)；</b></p>&

48、lt;p><b>　?。?）；</b></p><p>　　（7）齒寬b=42。</p><p>　　，故滿足設(shè)計的要求。</p><p><b>　　b-c齒輪副中：</b></p><p>　　（1）許用接觸應(yīng)力的計算：</p><p>　　1）由《機械零件》圖7-

49、16MQ線查得；</p><p>　　2）由《機械零件》圖7-18得；</p><p><b>　　3）選取安全系數(shù) </b></p><p>　　； （1-28）</p><p>　?。?）由《機械零件》表7-6查得；</p><p>　　（3）由于螺旋角，由《機械零件

50、》圖7-28得；</p><p>　?。?）直齒輪螺旋角系數(shù)=1；</p><p><b>　?。?）重合度系數(shù)；</b></p><p><b>　?。?）；</b></p><p>　?。?）齒寬b=40；</p><p><b>　　，故滿足強度要求。<

51、/b></p><p>　　2、齒根彎曲疲勞強度可按下面公式校核驗算：</p><p>　?。?-29）式中 ——齒根危險截面的彎曲應(yīng)力；</p><p><b>　　K——載荷系數(shù)；</b></p><p><b>　　——齒形系數(shù)；</b></p><p><

52、b>　　——應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p><b>　　a-c齒輪副：</b></p><p>　?。?）計算載荷系數(shù)K；</p><p>　?。?-30）式中 ——載荷系數(shù)；</p><p><b>　　——使用系數(shù)；</b></p><p>&l

53、t;b>　　——動載系數(shù)；</b></p><p>　　——齒間載荷分配系；</p><p>　　——齒向載荷分布系數(shù)。</p><p>　　1）由《機械零件》表7-3查得 取=1.6；</p><p>　　2）根據(jù)V=1.2m/s和7級精度，由《機械零件》圖7-8得=1.07</p><p>　??；

54、 </p><p>　　3）由《機械零件》表7-4硬齒面和7級精度，對稱支撐</p><p>　??； （1-31） 4）由=920N和7級精度由《機械零件》表7-5查得 取=1；</p><p><b>　　故。</b></p><p>　　（2）由《機械零件》表7-7得齒形系數(shù)；<

55、;/p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?）由《機械零件》表7-7得應(yīng)力修正系數(shù)， ；</p><p>　　（4）許用應(yīng)力的計算：</p><p>　　1）由《機械零件》圖7-17得；</p><p>　　2）由《機械零件》圖7-19得；</p><p>

56、　　3）由《機械零件》表7-9取彎曲疲勞安全系數(shù)；</p><p>　　故 。 （1-32）</p><p>　　因此彎曲疲勞強度 ：</p><p><b>　?。?-33）</b></p><p><b>　?。?-34）</b></p>

57、<p><b>　　彎曲疲勞強度足夠。</b></p><p><b>　　b-c齒輪副：</b></p><p>　?。?）計算載荷系數(shù)K：</p><p>　　（1-35）1）由《機械零件》表7-3查得 取=1.6；</p><p>　　2）根據(jù)V=0.58m/s和7級精度，由《機械

58、零件》圖7-8得=1.07</p><p><b>　??；</b></p><p>　　3）由《機械零件》表7-4硬齒面和7級精度，對稱支撐</p><p>　??； （1-36）</p><p>　　4）由=920N和7級精度由《機械零件》表7-5查得 取=1；</p><p&g

59、t;<b>　　故。</b></p><p>　　（2）由《機械零件》表7-7得齒形系數(shù)；</p><p><b>　?。?</b></p><p>　?。?）由《機械零件》表7-7得應(yīng)力修正系數(shù)； ；</p><p>　?。?）許用應(yīng)力的計算：</p><p>　　1）由《

60、機械零件》圖7-17得；；</p><p>　　2）由《機械零件》圖7-19得；</p><p>　　3）由《機械零件》表7-9取彎曲疲勞安全系數(shù)；</p><p><b>　　（1-37）</b></p><p><b>　　因此彎曲疲勞強度：</b></p><p>&l

61、t;b>　　（1-38）</b></p><p>　?。?-39） </p><p>　　所以彎曲疲勞強度足夠。</p><p>　　第2章 軸承的選取與校核</p><p>　　行星架軸承的選取與校核 </p><p>　　圓錐滾子軸承，它是角接觸滾子軸承，可以同時承受較大的徑向及軸向載荷

62、，但極限轉(zhuǎn)速較低。外圈可以分離，安裝方便，成對使用，也可以預(yù)緊。</p><p>　　根據(jù)行星輪架兩端安裝軸承處外徑的取值范圍，及其主要受徑向力的作用，又有一定的徑向力的作用，選用圓錐滾子軸承。 按圓錐滾子軸承標(biāo)準(zhǔn)取d=80mm,即取代號為32216的圓錐滾子軸承。</p><p>　　太陽輪轉(zhuǎn)速＝440 r/min 行星輪的轉(zhuǎn)速為。對于轉(zhuǎn)速較高的軸承（）可按基本額定動載荷計算值校核其是否

63、滿足要求。則軸承基本額定動載荷可按下式進(jìn)行簡化計算。 </p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　式中 C——基本額定動載荷計算值，N；</p><p>　　P——當(dāng)量動載荷，N；</p><p><b>　　——壽命因數(shù)；&l

64、t;/b></p><p><b>　　——速度因數(shù)；</b></p><p>　　——力矩載荷因數(shù)力矩載荷較小時，力矩載荷較大時；</p><p><b>　　——沖擊載荷因數(shù)；</b></p><p><b>　　——溫度因數(shù)；</b></p><

65、p>　　——軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷，233KN。</p><p>　　查表得； ； ； ； 。</p><p>　　由公式 （2-2）式中 P——當(dāng)量動載荷，N；</p><p><b>　　——徑向載荷，N；</b></p>&

66、lt;p>　　= = （2-3）</p><p>　　=6020N； （2-4）</p><p>　　——軸向載荷，=0N；</p><p>　　X——徑向動載荷系數(shù)，X=1；</p><p>　　Y——軸向動載荷系數(shù)，Y=0；</p><p>　　

67、（2-5） </p><p>　　將上述數(shù)帶入式（3-1）中</p><p>　　即 </p><p>　　所選軸承滿足基本額定動載荷的要求，所選型號合適。</p><p>　　行星輪軸承的選取與校核</p><p>　　圓柱滾子軸承，滾動體是短圓柱滾子，徑向承載能力約為相同

68、內(nèi)徑深溝球軸承的1.5-3倍；軸承的內(nèi)外圈可沿軸向相對移動，一般不承受軸向載荷。</p><p>　　按許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力初估行星輪軸的直徑，行星輪軸的材料選取A=98~107,則因其主要受徑向力作用，選取圓柱滾子軸承。</p><p>　　按圓柱滾子軸承軸承的標(biāo)準(zhǔn)，取d=30mm, 即取代號為NU306E的軸承</p><p>　　（2-6） 式中 C——基本額定動載

69、荷計算值，N；</p><p>　　P——當(dāng)量動載荷，N；</p><p><b>　　——壽命因數(shù)；</b></p><p><b>　　——速度因數(shù)；</b></p><p>　　——力矩載荷因數(shù)力矩載荷較小時，力矩載荷較大時；</p><p><b>　　——

70、沖擊載荷因數(shù)；</b></p><p><b>　　——溫度因數(shù)；</b></p><p>　　——軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷，49.2KN；</p><p>　　查表得 ； ； ； ； 。</p><p>　　式中 P——當(dāng)量動載荷，N；</p><p><

71、b>　　——徑向載荷，</b></p><p><b>　　=X=</b></p><p><b>　　=2007N；</b></p><p>　　——軸向載荷， 0N；</p><p>　　X——徑向動載荷系數(shù) X=1；</p><p>　　Y——軸向動載

72、荷系數(shù) Y=0；</p><p>　　將上述數(shù)帶入式（3-1）</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　所選軸承滿足基本額定動載荷的要求，所選型號合適。</p><p><b>　　第3章 花鍵的設(shè)計</b></p><p>　　3.1 花鍵連接的類

73、型、特點和應(yīng)用</p><p>　　花鍵連接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成。花鍵連接是平鍵連接在數(shù)目上的發(fā)展。但是由于結(jié)構(gòu)形式和制造工藝的不同，與平鍵連接比較，花鍵連接在強度、工藝和使用方面有下述一些優(yōu)點；1、因為在軸上與轂孔上直接而勻稱地制出較多的齒與槽，故連接受力較為均勻。2、因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小，軸與轂的強度削弱較少；3、齒數(shù)較多，總接觸面積較大，可承受較大的載荷；4、軸上零件與軸的對中性好；5、導(dǎo)向性較好

74、（這對連接很重要）；6、可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。缺點是齒根仍有應(yīng)力集中有時需要專門的設(shè)備加工；成本較高因此花鍵連接適用于定心精度要求高、載荷大或經(jīng)?；频倪B接。花鍵連接的齒數(shù)、尺寸、配合等均應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取。</p><p>　　花鍵連接可用于靜連接或動連接。按其齒行不同，可以分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，均已標(biāo)準(zhǔn)化。在本設(shè)計中太陽輪軸和驅(qū)動軸都采用了漸開線花鍵聯(lián)接形式。</p><

75、p>　　3.2 花鍵參數(shù)的確定</p><p>　　1、結(jié)合考慮刀具，這里初步定為齒數(shù) z=16</p><p>　　2、查閱《機械零件設(shè)計手冊》P185,表8-22 漸開線花鍵的尺寸系列，依據(jù)直徑d=44.5和齒數(shù)z=16可以確定模數(shù)m=2.5</p><p>　　3、查閱《機械零件設(shè)計手冊》P184,表8-21漸開線花鍵聯(lián)接的要素、代號及公式，可知：分度圓

76、壓力角 a=30°；理論工作齒高h(yuǎn)=10mm；分度圓直徑d=40；分度圓弧齒厚s==5.37</p><p><b>　　4、定心方式：</b></p><p>　　（1）.一般情況下，推薦優(yōu)先采用齒形定中心，因為這種定中心方式對中性好，能獲得多數(shù)齒同時接觸。</p><p>　?。?）.按外徑定中心，只在特殊需要時采用（如徑向負(fù)荷較

77、大，齒形配合又需選用動配合的傳動機構(gòu)）。這種定心方式：d=m(z+1.4)；外花鍵齒頂?shù)菇巧疃萬=0.2m；為獲得較大定位面積，推薦模數(shù)m不小于2.5</p><p>　　漸開線花鍵參數(shù)如下表3-1所示：</p><p>　　表3-1太陽輪上漸開線花鍵參數(shù)</p><p><b>　　3.3 花鍵的校核</b></p><p

78、>　　漸開線花鍵的擠壓應(yīng)力可按公式：</p><p>　　p= （3-1）式中 ψ——載荷分配不均勻系數(shù),與齒數(shù)多少有關(guān),一般取ψ=0.7；</p><p><b>　　N——花鍵齒數(shù)；</b></p><p>　　L——齒的工作長度,這里取較小的長度L=13,單位mm；</p>

79、;<p>　　h——花鍵齒側(cè)面的工作高度,漸開線花鍵,a=30°查設(shè)計手冊得</p><p><b>　　h=m=2.5；</b></p><p>　　——花鍵的平均直徑,這里取分度圓直徑,單位mm；</p><p>　　[p]——花鍵聯(lián)接的許用壓力,單位MPa, 查設(shè)計手冊取[p]=50。</p><

80、;p><b>　　由上式得出</b></p><p>　　N = =14.95</p><p><b>　　這里取為z=16</b></p><p>　　3.4花鍵的強度計算</p><p>　　花鍵聯(lián)接其主要失效形式是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過度磨損（動聯(lián)接）。因此，靜聯(lián)接通常按工作面

81、上的擠壓應(yīng)力通過強度計算，動聯(lián)接則按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強度計算。</p><p>　　計算時，假定載荷在鍵的工作面上分布均勻，每個齒工作面上壓力的合力F作用在平均直徑處，即傳遞的轉(zhuǎn)矩；并引入系數(shù)ψ來考慮實際載荷在各花鍵齒上分配不均的影響，則花鍵聯(lián)接的強度條件由公式為：</p><p>　　靜聯(lián)接 = （3-2）&

82、lt;/p><p>　　= </p><p>　　=46.7 MPa＜[]</p><p>　　動聯(lián)接 p = （3-3）</p><p>　　= </p><p>　　=46.7MPa＜[p

83、]</p><p>　　這里 []=100 MPa , [p]=50 MPa ；</p><p>　　靜聯(lián)接、動聯(lián)接均滿足設(shè)計要求，故合適。</p><p>　　另三個花鍵的設(shè)計和校核同上，經(jīng)校核后均滿足強度要求，其各個花鍵的參數(shù)如表（3-2）——（3-4）所示。</p><p>　　表3-2太陽輪上漸開線花鍵參數(shù)</p>&

84、lt;p>　　表3-3驅(qū)動輪軸上漸開線花鍵參數(shù)</p><p>　　表3-4行星架上漸開線花鍵參數(shù)</p><p>　　第4章 行星輪減速器的潤滑</p><p>　　4.1 行星輪減速器的潤滑特點及潤滑劑的作用</p><p>　　潤滑在機械中起到非常重要的作用，它可以提高機械的工作壽命和傳動效率其中如何正確的選擇潤滑油、潤滑方式等也

85、是其中的關(guān)鍵所在。</p><p>　　潤滑劑的主要作用是：1、 散熱、排出異物；2、降低噪音；3、吸收沖擊和振動；4、防銹、抗腐蝕；5、 減少磨損，防止膠合。</p><p>　　要起到上述作用以保證齒輪傳動裝置能正常的工作，就要求齒輪潤滑劑具有合適的粘度、良好的抗磨性、抗氧化性與熱氧化安全性、抗乳化性、防銹性和抗腐蝕性、流動性好、凝點低和使用安全等性能。</p><

86、p>　　行星齒輪減速器有很多的特殊性：</p><p>　　1、行星齒輪減速器既有外嚙合傳動，又有內(nèi)嚙合傳動，工作溫度隨工作狀態(tài)變化，因此，行星齒輪減速器要求潤滑油在啟動和正常運轉(zhuǎn)的情況下具有良好的粘度特性；</p><p>　　2、行星齒輪減速器由于體積小，散熱面積小，這就要求潤滑油的極壓性能高，氧化安定性和熱穩(wěn)定性好；</p><p>　　3、要求潤滑油對

87、油封、油漆以及軸承保持架材料具有良好的兼容性。</p><p>　　4.2 行星齒輪減速器中軸承潤滑油的選用</p><p>　　軸承的潤滑方式有多種在這簡單的介紹其中的一部分，本次設(shè)計是應(yīng)用在低速工程車輛上的，可以選用油浴潤滑其特點是軸承的一部分浸入油槽中此法應(yīng)用于低中速，油量既給油特點對水平軸，油面在在最下面的轉(zhuǎn)動體的一半地方，對垂直軸，浸泡軸承70%--80%，部件結(jié)構(gòu)上要求對垂直軸

88、要特別注意下部的密封結(jié)構(gòu)，要安裝油面計為了防止磨損最好裝設(shè)磁鐵栓使產(chǎn)生的鐵粉沉淀，可適當(dāng)延長軸承的工作壽命。</p><p>　　以減速器箱體作為油箱，油位一般控制在浸入低速級輸出轉(zhuǎn)架軸承最下面的滾珠（滾柱）為宜。輸入級軸承的潤滑采用前蓋上設(shè)置集油槽潤滑。</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　隨著人們生活的不斷進(jìn)步，

89、對汽車的機動靈活性、輕便性及大功率要求越來越高，新型減速裝置應(yīng)運而生，本設(shè)計詳細(xì)闡述了低速工程車輛車輛的最終傳動裝置的設(shè)計過程。設(shè)計方案合理，能滿足機械要求，與以往減速裝置相比體積小，傳動功率大，設(shè)計過程大致如下：行星齒輪傳動特點和應(yīng)用、行星減速器的概述、設(shè)計的要求和方案的確定、主要參數(shù)的確定、主要零件的設(shè)計和校核以及行星齒輪傳動的潤滑等。在設(shè)計中主要考慮到行星傳動經(jīng)濟性和可靠性的需求。在本次設(shè)計得到的結(jié)論有：</p>&

90、lt;p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　　傳動效率高，傳動比大；</p><p>　　承載能力強，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小；</p><p>　　傳動平穩(wěn)，噪音小，抗震動性能好；</p><p>　　有足夠的強度和良好的動平衡，工作可靠、壽命長；</p><p>　　核心單元模塊化、

91、拆裝、維護、調(diào)整方便；</p><p>　　能滿足高速大功率低速大轉(zhuǎn)矩，在生產(chǎn)中應(yīng)用更加的廣泛。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)形式比定軸齒輪傳動復(fù)雜；</p><p>　　對齒輪的精度要求較高；</p><p>　　密封和潤滑要求較高。</p>

92、<p>　　行星傳動方式發(fā)展比較迅速，本次設(shè)計的傳動方式與新型的行星傳動技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動、行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等相比還比較傳統(tǒng)，但考慮到技術(shù)的成熟性，以及經(jīng)濟性，還是能滿足低速工程車輛傳動需求的。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

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