行星齒輪調(diào)度絞車畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

目 錄 前 言 . 1 第一章 方案的確定 . 2 案設(shè)計 . 2 案比較 . 6 第二章 最終采用方案的總體設(shè)計 . 7 機的選擇與校核 . 7 動系統(tǒng)的設(shè)計 . 7 動裝置的運動和動力參數(shù)計算 . 8 第三章 機械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計 . 10 車總體結(jié)構(gòu) . 10 部件設(shè)計 . 12 一級齒輪設(shè)計 . 12 二級齒輪設(shè)計 . 15 星齒輪傳動設(shè)計 . 15 軸的設(shè)計 . 20 承壽命校核 . 27 鍵的校核 . 29 筒的主要參數(shù)結(jié)構(gòu) . 29 滑方式的確定 . 31 第四章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計 . 32 第五章 結(jié)論 . 33 致 謝 . 34 參考文獻 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1頁 前 言 絞車 是一種 用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，又稱卷揚機，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應用 。而本次設(shè)計對象是行星齒輪 調(diào)度絞車， 調(diào)度絞車主要用于礦井井下機地面裝載站調(diào)度編組礦車，中間巷到中拖運礦車及完成其他輔助搬運工作等 。 在設(shè)計過程中根據(jù)絞車牽引力選擇電動的型號以及鋼絲繩的直徑，選擇后驗證速度是否與設(shè)計要求速度一致，根據(jù)要求設(shè)計絞車是通過兩級行星輪系及所采用的浮動機構(gòu)完成絞車的減速和傳動，其兩級行星齒輪傳動分別在滾筒的兩側(cè)，從而根據(jù)設(shè) 計要求確定行星減速器的結(jié)構(gòu)和各個傳動部件的尺寸，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)形式選擇制動裝置為帶式制動，并對各個設(shè)計零部件進行校核等等。絞車通過操縱工作閘和制動閘來實現(xiàn)絞車卷筒的正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對重物的牽引和停止兩種工作狀態(tài)。設(shè)計中絞車內(nèi)部各轉(zhuǎn)動部分均采用滾動軸承，運轉(zhuǎn)靈活。 調(diào)度絞車采用行星齒輪傳動，絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動方便、起動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、噪音低以及隔爆性能、設(shè)計合理、操作方便，用途廣泛等特點。 在國內(nèi)，平均每年需求各種不同規(guī)格的調(diào)度絞車數(shù)萬臺，同時我國的 礦用提升機 和絞車交流調(diào)速技術(shù)一直處于比較落后狀態(tài)，幾乎沒有發(fā)展，導致高能耗和效率低的電動機轉(zhuǎn)子串電阻裝置一直占據(jù)主導地位，大大制約了其整機水平的提高。因此，改變現(xiàn)在礦用提升機和絞車的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，是一項迫切的工作 。 調(diào)度絞車最主要的機械部位就是齒輪傳動部位，它的選擇嚴重影響絞車的外貌和性能，而漸開線行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比具有一系列的優(yōu)點。如：承載能力大，體積小，效率高，重量輕，傳動比大，噪聲小，可靠性高，壽命長以及便于維修的優(yōu)點。同時行星傳動的箱體比普通定軸齒輪傳動的箱體在同樣條件下，其重量要小幾倍 ，這也是本 次設(shè)計選用行星齒輪傳動的重要原因。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2頁 第一章 方案的確定 案設(shè)計 行星齒輪 絞車工作時，需要有一個可以轉(zhuǎn)動的滾筒，滾筒上固定并纏繞著鋼絲繩，鋼絲繩的另一端通過連接裝置與礦車組相連，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在滾筒上纏繞帶動礦車組運動。 1. 方案一 內(nèi)齒輪和一級行星齒輪傳動，傳動系統(tǒng)放置在滾筒內(nèi)部 此方案分為兩種類型，結(jié)構(gòu)簡圖分別如圖 圖 示。 圖 兩級內(nèi)齒輪一級行星齒輪傳動方案 圖 級內(nèi)齒輪一級行星齒輪傳動方案 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3頁 從圖 看出，它的傳動原理是 ：用閘 A 閘住內(nèi)齒圈7Z(此時閘 ，則76 旋轉(zhuǎn)，此為滾筒工作的情形。當制動閘 A 閘住，而滾筒 H 工作時，整個傳動成為行星輪系，行星輪系中的 首輪為1Z，末輪為7Z，系桿為滾筒 H。 反之，當松開制動閘 A 而閘住制動閘 B 時，整個傳動成為定軸輪系，這時滾筒不動 (絞車制動 )，電動機與各個齒輪均為空轉(zhuǎn)。 圖 示方案與圖 似，只是行星齒輪布置方式不同，輸入端為內(nèi)齒輪嚙合方式。 2方案二 擺線針輪“一齒差”傳動 圖 采用擺線針輪“一齒差”傳動的調(diào)度絞車示意圖絞車由電動機、一級擺線針輪“一齒差”減速器、滾筒、左右支架、底座及差動制 動裝置等部分組成。電動機 2 全部放在滾筒 3 的內(nèi)部，其后端蓋固定在左支架上，伸出軸支承在右支架上擺線齒輪撼速裝置通過其中的傳動板 4、雙偏心套 5 等零件直接裝在電動機的伸出軸上，滾筒 3 和傳動板 4 用螺栓連接在一起，井分別以軸承為支點安裝在電動機上，故絞車零件少，結(jié)構(gòu)簡單而緊湊。 1 差動制動裝置； 2 電動機； 3 滾筒； 4 傳動板； 5 雙偏心套； 6 擺線齒輪； 7 針齒圓 圖 擺線針輪調(diào)度絞車傳動的示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4頁 絞車的減速運動原理如下：通過裝在電動機伸出軸上的雙偏心套 5 和滾動軸承將電動機的功率傳遞給相對 180 的兩個擺線齒輪 6，由于固定在針齒圈 7上的針齒銷 (其外面裝針齒套 )的作用，而使擺線齒輪產(chǎn)生與電動機軸旋轉(zhuǎn)方向相反的減速旋轉(zhuǎn)運動，即雙偏心套轉(zhuǎn)一圈，擺線齒輪向與之相反的方向轉(zhuǎn)過一個齒。再通過銷軸和傳動板 4 把這一轉(zhuǎn)速傳給滾筒 3。 3方案三 蝸輪蝸稈傳動 蝸輪蝸桿傳動絞車的原理圖如圖 示： 1 電動機； 2、 9 斜齒輪； 3 圓弧面蝸桿； 4 蝸輪； 5 滾輪； 6 大齒輪； 7 中間齒輪； 8 小齒輪 圖 用蝸輪蝸桿傳動的絞車的原理圖 4方案四 液壓泵液壓馬達傳動 液壓泵液壓馬達傳動的絞車可分為兩種類型，一種為全液壓傳動，示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5頁 1 電動機； 2 柱塞泵； 3 液壓馬達； 4 絞車滾筒 圖 液壓傳動的液壓絞車工作原理圖 電動機 l 帶動雙向變量的軸向柱塞泵 2，再和內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達3 組成閉式回路，而液壓馬達直接與紋車滾筒 4 連接拖動絞車運轉(zhuǎn) 另一種為液壓機械傳動，如圖 示。 1 電動機； 2 液壓泵； 3 液壓馬達； 4 減速器； 5 絞車滾筒 圖 壓機械傳動液壓絞車的工作原理圖 液壓機械傳 動方式與全液壓傳動方式不同點只是在液壓馬達與絞車滾筒之間增加了機械減速器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6頁 案比較 以上四種方案、六種結(jié)構(gòu)形式，從原理上來說，都能完成設(shè)計任務書提出的要求。但考慮使用環(huán)境條件，如用于礦井井下巷道中設(shè)備體積應小，故排除方案三；如用于煤礦井下巷道中，方案四中工作液不應使用可燃油液。方案二采用擺線針輪“一齒差”傳動，從技術(shù)上來說是先進的，但是考慮我專業(yè)在機械原理及零件課程中對擺線針輪“一齒差”傳動了解較少，在畢業(yè)設(shè)計所給時間內(nèi)可能不能完成，故該方案不選擇。方案一中兩種形式相類似，參考 我國調(diào)度絞車的大多設(shè)計方案，考慮技術(shù)條件，經(jīng)濟合理，維修等方面，最終選擇方案一中的類型一為最終采用方案，以下對采用方案 一 進行產(chǎn)品設(shè)計。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7頁 第二章 最終采用方案的總體設(shè)計 機的選擇與校核 為使絞車的驅(qū)動電機體積小，選用電動機為同步轉(zhuǎn)速 1500r/隔爆三相鼠籠型異步電動機。 電機的輸出功率：0 式中， w為卷筒效率，按設(shè)計手冊可查得0 . 9 9軸 承滾 子 =齒 輪 ， 行 星 ， 故 42 0 . 8 8w 球 行 星滾 子 齒 輪 則03 0 0 0 0 2 0 1 1 . 3 61 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0 . 8 8w w VP k w 因此，選擇功率為 15電機，加上 礦用、 防爆要求， 最終 選擇型號為11 6 0 4 W F的防爆增安型防腐三相異步電動機， 凈重 139數(shù)如下： 額定功率 ： 15 額定轉(zhuǎn)速： 1460r/ 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 。 動系統(tǒng)的設(shè)計 對于調(diào)度絞車來說，鋼絲繩在卷筒上可做多層纏繞，即第一層纏滿后，鋼絲繩就在纏滿的繩圈上做第二層纏繞，依次類推。在電動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，鋼絲繩的牽引速度隨鋼絲繩在卷筒上的纏繞層數(shù)不同而變化。當鋼絲繩在卷筒上纏繞第一圈時，牽引速度最小，在卷筒晨后一層幢繞時牽引速度最大。 調(diào)度絞車對鋼絲繩的牽引速度要求不太嚴格對于第一層纏繞，鋼絲繩的纏繞半徑為滾筒直徑與鋼絲繩直徑之和 的一半對于輔助性絞車滾筒直徑與鋼絲繩直徑之比，煤礦安全規(guī)程沒有嚴格要求，且可以多層纏繞，為保證鋼買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8頁 絲繩的使用壽命不致過短，鋼絲繩直徑不能過粗。參考現(xiàn)有絞車資料，直徑220滾筒，選用鋼絲繩的直徑不超過 12 5 好。以下鋼絲繩直徑即按 12 5，則在滾筒上纏繞一層時，鋼絲繩中心的纏繞直徑為 232 5繞多層時，鋼絲繩中心的纏繞直徑可按下式計算： 221 42c d d 式中： 多層纏繞時鋼絲繩中心的 纏繞直徑， D 滾筒直徑， d 鋼絲繩直徑， 鋼絲繩的繩圈間隙， 經(jīng)計算，鋼絲繩纏繞 14 層，繩圈間隙取 2筒纏繩寬度 o 3m 時，鋼絲繩中心的纏繞直徑為 平均值 每層平均纏繩長度約為 22m，纏繞 14 層大致可容繩 308m。 單層纏繞時，每分鐘繩速可用如下公式計算： 1m in i 式中：1D 單層纏繞時鋼絲繩中心的纏繞直徑； i 減速器的減速比； 單層纏繞時鋼絲繩的繩速， m 電動機的額定轉(zhuǎn)速。 在同一電機轉(zhuǎn)速下，鋼絲繩纏繞層數(shù)不同，則繩速不同。經(jīng)計算，在減速器的減速比為 60 時，m 慮到絞車對 繩速要求不高，減速器的減速比可確定為 60 左右；具體可按減速器結(jié)構(gòu)布置要求確定。最終最大繩速，最小繩速由實際減速比確定。 參考現(xiàn)有絞車資料， 各級傳動比大致分配如下： 1 ，2 ，3 前兩級采用內(nèi)嚙合齒輪，第三級采用 2b 固定的行星齒輪傳動。 動裝置的運動和動力參數(shù)計算 將傳動裝置各軸由高速到低速依次定義為 1 軸、 2 軸、 3 軸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9頁 11212324 3 31 4 6 0 / m i 6 0 / m i n/ 1 4 6 0 / 2 . 4 6 0 8 . 3 3 / m i n/ 6 5 4 . 7 1 / 2 . 4 2 5 3 . 6 0 / m i n/ 2 9 3 . 6 0 / 9 . 5 2 2 6 . 6 3 / m i n rn n i rn n i rn n i r 0 1 1 P 10 1 1 . 3 6 0 . 9 8 1 1 . 1 3P P k W 2 1 2 3 1 1 . 1 3 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 6 9P P k W 3 2 2 3 1 0 . 6 9 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 2 7P P k W 224 3 2 3 1 0 . 2 7 0 . 9 7 0 . 9 9 9 . 7 6P P k W 009 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 3 6 / 1 4 6 0 7 4 . 3 0 n N m 1 1 19 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 1 3 / 1 4 6 0 7 2 . 8 0T P n N m 2 2 29 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 6 9 / 6 0 8 . 3 3 1 6 7 . 8 2T P n N m 3 3 39 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 2 7 / 2 5 3 . 4 7 3 8 6 . 9 4T P n N m 4 4 49 5 5 0 / 9 5 5 0 9 . 7 6 / 2 6 . 6 3 3 5 0 0 . 1 1T P n N m 將各軸 的運動和動力參數(shù)列于 表 各軸的運動和動力參數(shù) 軸號 轉(zhuǎn)速 r/率 矩 動比 0 1460 1 1460 0 27 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10頁 第三章 機械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計 車總體結(jié)構(gòu) 絞車總體結(jié)構(gòu)圖見所附 紙 各主要組成部分的結(jié)構(gòu)特征如下。 1)卷筒裝置 卷筒 7 系由鑄鋼制成，其主要作用為： (1)在卷筒面上卷繞鋼絲繩以牽引負載； (2)在卷筒的剎車盤上裝設(shè)差動剎車裝置借以操縱絞車的運行或停止； (3)在卷筒體內(nèi)裝有減速齒轱系，因而卷筒又具有減速機殼體的作用 為使絞車體積減小，結(jié)構(gòu)緊湊，其減速機構(gòu)采用了兩組內(nèi)齒輪傳動副和一組行星輪系，井 將其裝入卷簡體內(nèi)，電動機亦半伸人眷筒端部。在絞車內(nèi)部各傳動處均采用滾動軸承支承，運轉(zhuǎn)靈活。 在卷筒內(nèi)腔左端，裝有用螺釘固定的滾柱套 8，裝在電動機端蓋 32 伸出部分上的 2218 單列向心短圓柱滾子軸承即壓入此套中，井用彈性擋圈軸向定位。 第一組內(nèi)齒輪傳動副中的馬達齒輪 1 用鍵及彈性擋圈與電動機軸相連接，與內(nèi)齒輪 2 相嚙合。內(nèi)齒輪 2 的柄孔中，用鍵及彈性擋圈固定有軸齒輪 3，支持 2 和 3 兩個 410 單列向心球軸承 ( )裝在偏心齒輪架 9 上，軸承間用定位圈相互隔開并用彈性擋圈軸向定位。而齒輪架 9 則用三個按圓周等分的螺釘 10固定在卷 筒體上。 第二組內(nèi)齒輪傳動副中，與軸齒輪 3 相嚙合的第二個內(nèi)齒輪 2 支承在兩個410 單列向心球軸承 ( )中，軸承 ( )裝在大齒輪架 11 中，用兩個定位圈及彈性擋圈固定位置。大齒輪架 11 用兩個鍵與卷筒相連接，同時還用六個螺栓12 固定在卷筒邊上 (見 面 )。 第三組行星輪系中，軸齒輪 4 是太陽輪，用鍵及彈性擋圓固定在第二個內(nèi)齒輪 2 的柄孔中，裝在大齒輪架上的兩個行星輪 5 與軸齒輪 (太陽輪 )4 相嚙合既可經(jīng)由兩個 306 單列向心球軸承 ( )繞小軸 13 自行回轉(zhuǎn)，又可在大內(nèi)齒輪買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11頁 6 中公轉(zhuǎn)。大內(nèi)齒輪一側(cè)用三個螺釘釘在徑向與滑盤 14 相連，此滑盤上切有凹型環(huán)槽與卷筒邊上的凸環(huán)相嵌合，其內(nèi)緣有密封的氈圈，防止灰塵侵入及潤滑油外溢。大內(nèi)齒輪的另一側(cè)用六個螺栓 15(這些螺孔可用油槍來給齒輪加潤滑油 )與擋盤 16 固定在一起。擋盤柄部孔內(nèi)壓入兩個 309 單列向心球軸承 ( )以支承大內(nèi)齒輪架。套裝在擋盤上的 224 單列向心球軸承 (V)支承在軸承支架17 上。軸承支架 17 系由鑄鋼制成，是絞車卷筒的一個支承點。電動機與軸承支架用普通螺栓與螺尾錐銷固定在絞車底座 29 上，螺尾錐銷在裝卸時起定位作用。在大齒輪架和擋盤柄尾用圓螺母 30 和 31 鎖緊，通過軸承支架及軸承蓋18 并用六個螺栓 19 拉緊滑盤 20，以阻止 224 軸承移動。擋盤上的凸環(huán)與滑盤上的凹槽相嵌合，在其內(nèi)緣敷設(shè)氈圈，在卷筒面上有兩個帶油堵 2l 的注油孔。鋼絲繩頭穿入繩孔后，用螺栓及繩卡 22 固定在卷筒側(cè)邊上。 2)制動裝置 絞車上有兩個差動制動裝 置，其結(jié)構(gòu)尺寸及動作原理完全相同，如 示。 在電動機一邊的制動裝置用來制動卷筒。在大內(nèi)齒輪 6 上的制動裝置具有摩擦離合器的作用，當此制動裝置被完全剎緊時，行星輪 5即沿大內(nèi)齒輪滾轉(zhuǎn)，帶動卷筒工作。 制動鋼帶 23 用鋁鉚釘與石棉帶鉚在一起，制動時，按下制動手把 24，經(jīng)杠桿 和又頭 25動作系統(tǒng)將兩個拉桿軸承架 26 拉向一起，使剎車兩 端 互相靠攏，產(chǎn)生制動作 用， 向上提制動手把時，制動鋼車帶即可松弛。 調(diào)節(jié)活動螺栓擰 入 叉頭螺母中的長度，可使制動鋼 帶的拉緊力及制動手把的位置獲得調(diào)整。 圖 制動裝置 固定在剎車帶上的丁字板 27 插入與絞車底座連接在一起的墊板 28，以此防止制動裝置在制動時轉(zhuǎn)動 3)底座 絞車底座系自鑄鐵制成。電動機、軸承支架及容納剎車丁字板的墊板均用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12頁 螺栓固定在底座上，底座上還裝有保護罩 33。 部件設(shè)計 一級齒輪設(shè)計 1 選擇大、小齒輪的材料、熱處理方法、精度等級、齒數(shù)1 考慮此減速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，故大、小齒輪均用 40面硬度分別為 240270于軟齒面閉式傳動，因載荷平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)速不高，故初選 7 級精度；初選1z=17，大齒輪齒數(shù)2z=1z i=17 2 z=42。齒數(shù)比 u=42/17=原分配的傳動比 基本 一致。按軟齒面齒輪懸臂布置，取齒寬系數(shù)d=按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 由公式： 2131 12 . 3 2 （ 1）確定公式中各參數(shù)值 1）載荷系數(shù)）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩1T=0 = 6 1 1 9 1 0 1460 =410 ）材料系數(shù) 查機械設(shè)計手冊得 4）大、小齒輪的接觸疲勞強度極限齒面硬度查機械設(shè)計手冊 13： 655 585）應力循環(huán)次數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13頁 91199216 0 6 0 1 4 6 0 1 1 0 3 0 0 1 6 4 . 2 0 5 1 04 . 2 0 5 1 0 2 . 4 1 . 7 5 1 1 0nN n j u 6）彎曲疲勞壽命系數(shù)1）計算許用接觸應力 取安全系數(shù) 1，則： 1 1 l i m 1 0 . 9 6 5 5 1 5 8 9 . 5H H N H M P a 2 2 l i m 2 0 . 9 5 5 8 5 1 5 5 5 . 7 5H H N H M P a （ 2）設(shè)計計算 1）試算小齒輪分度圓直徑 H= 2H2431 1 . 5 7 . 4 2 1 0 2 . 4 1 1 8 9 . 82 . 3 2 6 2 . 9 80 . 5 2 . 4 5 5 5 . 7 5 ）計算圓周速度 v 11 6 2 . 9 8 1 4 6 0 4 . 8 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0mv s 3）計算載荷系數(shù) 查機械設(shè)計手冊表 13使用系數(shù) 1；s 、 7 級精度，查機械設(shè)計手冊 13 ， ，則 1 1 . 1 8 1 . 3 7 5 1 . 3 4 2 K K 。 4）校正分度圓直徑 2 . 9 8 1 . 3 4 2 1 . 5 6 0 . 6 8d K K mm m= 1d / 1Z =7=按標準取模數(shù) m=4 3）計算齒輪傳動幾何尺寸 1）中心距 a 21( ) 2 4 ( 4 2 1 7 ) 2 5 0a m z z m m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14頁 2）兩齒輪分度圓直徑1d、2 7 6 84 4 2 1 6 8d m z m md m z m m 3）齒寬1b、2 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 為便于制造，降低制造成本，取1240b b m m4） 齒頂高*（因為 m1,所以 *， *c = 齒根高 頂圓直徑111( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h *222( 2 ) 2 1 6 8 8 1 7 6a a ad z h m d h 6）齒根圓直徑1* *111( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *22 ( 2 2 ) 1 6 8 8 2 1 5 8z h c m 12312 S m (1)確定公式中各參數(shù)值 1）大小齒輪的彎曲疲勞強度極 限 圖 240 220）彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 2文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15頁 3)許用彎曲應力 1F 2F 取定彎曲疲勞安全系數(shù) 應力修正系數(shù) 20, 得： 1 l i m 11 / 2 4 0 0 . 8 8 2 / 1 . 4 3 0 1 . 7 1F F N S T S F M p a M p a 2 l i m 22 / 2 2 0 0 . 9 0 2 / 1 . 4 2 8 2 . 8 6F F N S T S F M p a M p a 4）齒形系數(shù)查手冊得：1 2 1 2 5) 111 2 . 6 2 1 . 5 9 0 . 0 1 3 83 0 1 . 7 1F a S 222 2 . 2 2 1 . 7 7 0 . 0 1 3 92 8 2 . 8 6F a S 大齒輪的數(shù)值大，應按大齒輪校核齒根彎曲疲勞強度 224232 1 . 3 4 2 7 . 4 2 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 8 4 . 6 20 . 5 1 7 4 p a M p a 所以，彎曲疲勞強度足夠。 二級齒輪設(shè)計 由于第 二級齒輪傳動比2i、齒數(shù)、模數(shù)、材料與第一級齒輪傳動都相等，因此第二級齒輪結(jié)構(gòu)與第一級齒輪結(jié)構(gòu)相同，只需校驗已設(shè)計的第一級齒輪是否滿足第二級齒輪傳動的強度要求。 第二級齒輪齒根彎曲疲勞強度校驗 ： 由公式：4522 3 2 312 2 1 . 3 4 2 1 . 6 8 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 1 9 1 . 60 . 5 1 7 4 S Y M p m （ 式中 ：2424 , ） 故 彎曲疲勞強度滿足要求。 取第二級齒輪傳動中3445b b m m。 星齒輪傳動設(shè)計 處理方法、精度等級、齒數(shù)以及齒寬系數(shù)d考慮到該減速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，故太陽輪和行星輪均采用 20面硬度為 2，芯部硬度為 2，因載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選 7 級精度，齒寬系數(shù)d= 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16頁 由于行星輪系各齒輪齒數(shù)和行星輪數(shù)目選擇時要考慮到傳動比、同心、裝配和鄰接四項要求，因此需根據(jù)這四項要求選取齒數(shù)。 行星 輪傳動比5i=5 5 7511HH z 即 根據(jù)同心條件有：5 6 7 6z z z z 即 756 2試取太陽輪齒數(shù)5 17z ，則有6 64z 、7 145z 取行星輪個數(shù) K=2，則 *57 1 7 1 4 5 812K ，滿足裝配條件。 要滿足鄰接條件，需滿足下式： 56s *6 2 則： 056180s i n (1 7 6 4 ) s i n 8 12 而 *6 2 6 4 2 6 6 等式成立，故滿足鄰接條件。因此，取5 17z ，6 64z ，7 145z 合理。 2按齒輪根彎曲疲勞強度設(shè)計 由公式： 30 252 F a s d z （ 1）確定公式中各參數(shù)值 1）載荷系數(shù)）太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（下式中 則太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為3 3 8 6 . 9 4 1 . 1 5 2 2 2 . 4 9 N 3）太陽輪與行星輪的彎曲疲勞強度極限文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17頁 查機械設(shè)計手冊圖 13：500）應力循環(huán)次數(shù) 95 6 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 1 . 3 4 1 0A x s tN n n C 86 176 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 2 . 7 2 1 059B x s tN n n C （其中，n， 5）彎曲疲勞壽命系數(shù)5）計算許用彎曲應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，應力修正系數(shù) 2，則： 5 5 l i m 5 0 . 8 8 5 0 0 2 1 . 7 5 1 7 . 6 5F F N s T F S M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 0 0 2 1 . 7 5 2 9 . 4 1F F N s T F S M P a 7）查取齒形系數(shù)5）計算太陽輪和行星輪的 加以比較 3555 2 . 9 7 1 . 5 2 8 . 6 9 5 1 05 1 7 . 6 5F a S 3666 2 . 2 8 6 1 . 7 3 7 . 5 1 3 1 05 2 9 . 4 1F a S 5 5 6 656F a S a F a S Y Y，故按太陽輪進行齒根彎曲疲勞強度設(shè)計。 （ 2）設(shè)計計算 1）試算齒輪模數(shù)0m買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18頁 330 22 1 . 5 2 2 2 4 9 0 8 . 6 9 5 1 00 . 5 1 7m 0 ）計算圓周速度 v 0 5 3 3 . 4 2 1 7 2 5 3 . 4 7 0 . 7 7 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s 3）計算載荷系數(shù) 查機械設(shè)計手冊得： 1；根據(jù)速度 s 、 7 級精度，查機械設(shè)計手冊得 ， ， ，則 1 1 . 0 3 1 . 2 6 1 . 1 1 . 4 2 8k k k k 。 4）校正并確定模數(shù) m 330 3 . 4 2 1 . 4 2 8 1 . 5 3 . 3 6tm m k k m =4 3）計算齒輪傳動幾何尺寸 1）中心距0 6( ) 2 4 ( 1 7 6 4 ) 2 1 6 2a m z z m m 2）兩齒輪分度圓直徑5d、6 7 6 84 6 4 2 5 6d m z m md m z m m 3）齒寬5b、6 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 為便于制造，降低制造成本，取5640b b m m。 4）齒頂高*因為 m1,所以 *， *c = 齒根高 ）齒頂圓直徑555( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19頁 *666( 2 ) 2 2 5 6 8 2 6 4a a ad z h m d h 6）齒根圓直徑5* *555( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *66 ( 2 2 ) 2 5 6 8 2 2 4 6z h c m 3校核齒面接觸疲勞強度 由公式：252 12 . 5H E d u (1) 確定 公式中各參數(shù)值 1)兩齒輪的接觸疲勞強度極限齒面硬度查機械設(shè)計手冊得：l i m 5 l i m 6 1500 P a2)接觸疲勞壽命系數(shù)5)計算許用接觸應力 取安全系數(shù) 5 5 l i m 5 0 . 9 1 5 0 0 1 . 2 5 1 0 8 0H H N H M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 1 5 0 0 1 . 2 5 1 1 4 0H H N H M P a 56( ) 2 ( 1 0 8 0 1 1 4 0 ) 2 1 1 1 0H H H M P a 4)材料系數(shù)1 8 9 P a5)傳動比 u 6564 3 . 7 617zu z （ 2） 校核計算 22 1 . 4 2 8 2 2 2 4 9 0 3 . 7 6 12 . 5 1 8 9 . 8 9 8 9 . 5 64 0 6 8 3 . 7 6H M P a H買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20頁 故接觸疲勞強度滿足要求。 4根據(jù)接觸強度計算來確定內(nèi)齒輪材料 由公式：262 12 . 5 k k k T d u 行內(nèi)(1)計算圓周速度 v 74 4 1 4 5 2 6 . 6 3 0 . 8 0 8 36 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s (2)計算公式中各參數(shù)值 查機械設(shè)計手冊得 : 1， ， ， 1 8 9 P a，根據(jù)0 8 3mv s 查機械設(shè)計手冊得 : 。 （ 3）行星輪上傳遞的轉(zhuǎn)矩n （其中 53 6172 5 3 . 4 7 6 7 . 3 2 m i z ） 1 0 . 2 79 5 5 0 1 4 5 6 . 9 06 7 . 3 2 m m （ 4）傳動比 u 76145 2 . 2 6 664zu z （ 5）計算H內(nèi)22 1 1 . 0 3 1 . 1 1 . 2 6 1 4 5 6 9 0 0 2 . 2 6 6 12 . 5 1 8 9 . 84 0 2 5 6 2 . 2 6 6H 4 4 6 . 7 7H M P a 因此，內(nèi)齒輪材料用 20面硬度為： 00 ，芯部硬度為： 20。 軸的設(shè)計 （一） 中間軸的設(shè)計 （ 1） 軸的材料選擇 和最小直徑估算 軸的材料初選為 40質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強度法進行 軸的最小直徑估算 ， 取 C=112， 則 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 21頁 2 3321 0 . 6 91 1 2 2 9 . 1 26 0 8 . 3 3 m 因為該軸上有一鍵槽，則 00m i n ( 1 7 ) 2 9 . 1 2 1 . 0 7 3 1 . 1 6d d m m ，按標準取m 4d 中間軸長為 140徑為 34 2） 軸承和鍵的選擇 軸上安裝內(nèi)齒輪后直徑為 ： 60選取深溝球軸承 6412. 初選鍵 10 8 70L 3） 中間軸的校核 1） 軸上力的作用點位置和支點跨距的確定 支點跨距 L=齒輪的作用點 C 到左支點 A 的距離1 內(nèi)齒輪的作用點 C 到右支點 B 的距離2 右支點 B 到小齒輪作用點 2） 繪制軸的力學模型圖 根據(jù)軸的受力情況繪制圖 齒輪 (2)：1121 32 2 7 2 . 8 2 1 4 1 . 1 76 8 1 0F F 002 1 1 t a n 2 0 2 1 4 1 . 1 7 t a n 2 0 7 7 9 . 3 2r r F N 齒輪（ 3）：23 332 2 0 0033 t a n 2 0 4 9 3 5 . 8 8 t a n 2 0 1 7 9 6 . 5 1 N 1）垂直面支反力 由繞支點 B 的 力矩和 0得： 32 1 2 3 2 2()N V r L F L F L 2 ( 7 7 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 7 . 5 ) 6 5 6 4 6 . 7 9 （方向向下） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 22頁 由繞支點 A 的力矩和 0得： 3 1 2 2 1 3 1 2 3( ) ( )N V r L F L F L L L 3 7 9 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 2 . 5 3 2 . 5 3 7 . 5 6 5 3 2 3 2 . 6 2 由軸上的合力 0F 得： 3 2 2 3 0r r N V N F F ， 計算無誤。 2） 水平面支反力 由繞支點 B 的力矩和 0得： 2 1 2 2 2 3 3( ) 0N H t L F L F L 2 ( 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 4 9 3 5 . 8 8 3 7 . 5 ) 6 5 3 9 1 8 . 2 1 由繞 支點 A 的力矩和 0得： 3 1 2 3 3 1 2 2 1( ) ( )t N H L L F L L F L 3 ( 4 9 3 5 . 8 8 1 0 2 . 5 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 ) 6 5 6 7 1 2 . 9 2 由軸上的合力 0F 得： 2 2 3 3 3 9 1 8 . 2 1 2 1 4 1 . 1 7 6 7 1 2 . 9 2 4 9 3 5 . 8 8 0N H t N H F F ， 計算無誤。 3） 計算總支反力 A 點的總支反力： 2 2 222 6 4 6 . 7 9 3 9 1 8 . 2 1 3 9 7 1 . 2 3R A N V N F N B 點的總支反力： 2 2 2 233 3 2 3 2 . 6 2 6 7 1 2 .