行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 工業(yè)制造學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 11 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2015 年 4 月 11 日 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱 設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 摘要： 隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)械工業(yè)也在不斷地發(fā)展著，各種設(shè)備都在不斷地發(fā)展，創(chuàng)新著。特別是在農(nóng)業(yè)方面，變速箱的應(yīng)用非常廣泛，在一些特定的工作場合，變速箱體積小，變速靈活，價(jià)格成本低廉很受歡迎，根據(jù)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，變速箱必須滿足當(dāng)今人們對汽車速度調(diào)節(jié)方面的靈活性操控等需求，能夠在不改變發(fā) 動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速的情況下，改變變速箱的驅(qū)動(dòng)力和行駛速度；在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，使變速箱前進(jìn)或后退；在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄滅的情況下，可使變速箱長時(shí)間停車或進(jìn)行固定作業(yè)。 目前市面上的變速箱大多都是采用傳統(tǒng)的變速結(jié)構(gòu)，在某些特定的區(qū)域，這種結(jié)構(gòu)形式的變速箱非常不受歡迎。由于以往的變速箱采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，這樣就造成傳動(dòng)精度不好控制，保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用較高 ;同時(shí)存在一定的安全隱患。因此，對整機(jī)的安全性要求較高，操作時(shí)也會(huì)給工作人員帶來強(qiáng)烈的震動(dòng)，使得操作很不舒服。雖然傳通的變速箱傳動(dòng)效率較高，變速效果較好，但是價(jià) 格也較昂貴，對于一般的用戶難以接受。所以研究一種新式的行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱勢在必行！ 變速箱作為機(jī)動(dòng)車輛中的核心部件的一種，它工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過 而間接地帶動(dòng)了車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣車輛就可以行駛了。 本文介紹了行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，以及對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該變速箱的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)鏈短、效率高、易加工、使用和維護(hù)都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作，最主要的是其傳動(dòng)效率很高。 關(guān)鍵詞： 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速 箱；扭矩；結(jié)構(gòu)；校驗(yàn) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 of of is in of in in of is in of is to to of of in of of of or is of to a or on of is in in of of is of is is at of to a so is is is is to So of a as a in a it is to by of so be of of of is a to in is ey 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 目 錄 緒論 ........................................................................ 1 1. 課題的來源及研究的目的和意義 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2. 本課題研究的主要內(nèi)容 ..................................................... 4 3. 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的總體方案設(shè)計(jì) .................................. 10 速箱的結(jié)構(gòu)形式 .................................... 1錯(cuò)誤 !未定義書簽。 速箱內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的布局 ...................... 1錯(cuò)誤 !未定義書簽。 行星機(jī)構(gòu)的類型選擇 ................................. 1錯(cuò)誤 !未定義書簽。 星機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn) ........................... 1錯(cuò)誤 !未定義書簽。 定行星齒輪傳動(dòng)的類型 ......................... 1錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4. 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................. 14 速箱內(nèi) 部傳動(dòng)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) ........................................ 16 星 齒輪的計(jì)算 ...................................................... 18 齒計(jì)算 ....................................... 2錯(cuò)誤 !未定義書簽。 何尺寸計(jì)算 ................................... 2錯(cuò)誤 !未定義書簽。 配條件驗(yàn)算 ................................................... 26 星軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................... 27 算軸的最小直徑 ............................................... 28 入軸的設(shè)計(jì) ................................................... 28 出軸的設(shè)計(jì) ................................................... 29 向離合器的工作原理及計(jì)算 .......................................... 29 5. 變速箱內(nèi)部主要傳動(dòng)零件的強(qiáng)度校核 ....................................... 31 動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 .................................................... 32 動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 .................................................. 33 承強(qiáng)度的校核 ...................................................... 36 6. 結(jié)論 ................................................................... 37 參考文獻(xiàn) .................................................................. 38 致謝 ...................................................................... 39 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1緒論 1 課題的來源及研究的目的和意義 機(jī)械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本， 對國民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。 機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說來，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武箱。 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的 工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工 藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、 維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費(fèi)方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等 ；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過程中都要經(jīng)過幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如，按功能分的動(dòng)力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置、內(nèi) 燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、變速箱工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置，可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。 19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程， 19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在 20世紀(jì)中 期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 由于機(jī)械工程的知識總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度 的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們 掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自 20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細(xì)的專業(yè)。械工 程以增加生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來的時(shí)代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?，治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3機(jī)械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強(qiáng)，并部分代替人腦的 科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過來又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個(gè)進(jìn)化過程中，以及在每個(gè)人的成長過程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。 人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來。過去，各種機(jī)械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng) 的限制，人工智能將會(huì)消除了這個(gè)限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn)，平行前進(jìn)，將使機(jī)械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程， 19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在 20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 綜合 再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng) 的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認(rèn)識、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。 綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。 在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境之下，我國各個(gè)行業(yè)在受到其他國家先進(jìn)技術(shù)沖擊的同時(shí)，與國外品牌企業(yè)的溝通交流的機(jī)會(huì)也變的越來越多。變速箱行業(yè)通過行業(yè)展會(huì)、科研合作等多種途徑，不斷的提 高了自身實(shí)力和核心競爭力，縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距。 在新的市場需求的驅(qū)動(dòng)下，變速箱設(shè)備的更新和優(yōu)化升級更加迫切。國內(nèi)變速箱設(shè) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4備生產(chǎn)企業(yè)充分挖掘市場潛力，大力發(fā)展大型環(huán)保節(jié)能的變速箱械設(shè)備，在我國飛速發(fā)展的農(nóng)業(yè)從人工作業(yè)到機(jī)械化的轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著積極的作用。一般生產(chǎn)大型變速箱設(shè)備的企業(yè)對設(shè)備傳動(dòng)效率指數(shù)上都有嚴(yán)格的要求。各企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，都充分考慮到設(shè)備在運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的種種問題，從而減少設(shè)備因?yàn)檎駝?dòng)或者操作不當(dāng)而引起的噪音大、污染重等現(xiàn)象。 國內(nèi)行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經(jīng)濟(jì)、 經(jīng)久耐用主題保持一致。加大變速箱新型多樣化的研發(fā)及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時(shí)也迎合了國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。 2 本課題研究的主要內(nèi)容 國內(nèi)行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經(jīng)濟(jì)、經(jīng)久耐用主題保持一致。加大行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱新型多樣化的研發(fā) 及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時(shí)也迎合了國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前變速箱自動(dòng)變速箱正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的設(shè)計(jì)，通過讓學(xué)生親自了解變速箱內(nèi)部的構(gòu)造和組成部分，通過對變速箱內(nèi)部工件的測繪來認(rèn)識工件，通過利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件例如 對工件進(jìn)行零件圖的繪制和裝配，這樣經(jīng)過一系列的 綜合性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手，動(dòng)腦以及畫圖的能力。 3 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱的總體方案設(shè)計(jì) 速箱的結(jié)構(gòu)形式 速箱內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的布局 行星齒輪式動(dòng)力換擋變速箱 作為車輛中最重要的核心部件的一種，廣泛應(yīng)用于汽 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5車，工程車輛，運(yùn)輸機(jī)等等領(lǐng)域。它工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過 而間接地帶動(dòng)了車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣汽車就可以行駛了，通過改變變速箱理論的檔位來實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的前進(jìn)、后退、加速、減速等等功能。在機(jī)動(dòng)車輛的幾個(gè)組成部分里，變速箱是最重要也是最核心的部分，其組成機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng) 的布局圖如下圖所示： 圖 3行星機(jī)構(gòu)的類型選擇 星機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn) 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)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(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動(dòng)的 51~21 （即在承受相同的載荷條件下）。 （ 2）傳動(dòng)效率高。在傳動(dòng)類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，， 99。 （ 3）傳動(dòng)比較大?？梢詫?shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成 與分解。只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動(dòng)的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動(dòng)比。在僅作為傳遞運(yùn)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)中，其傳動(dòng)比可達(dá)到幾千。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動(dòng)在其傳動(dòng)比很大時(shí)，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。 （ 4）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng)。由于采用了數(shù)個(gè)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(shí)，也使參 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 6與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng)，工作較可靠。 最常見的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是 行星齒輪傳動(dòng)的型式可按兩種方式劃分：按齒輪嚙合方式不同分有 等類型。按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有 23Z、 行星齒輪傳動(dòng)最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動(dòng)力時(shí)它可進(jìn)行功率分流；同時(shí)，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(dòng)現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動(dòng)，而作為各種機(jī)械傳動(dòng)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(dòng)效率高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動(dòng) 裝置以及需要變速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到了越來越廣泛的應(yīng)用，表 1 表 1傳動(dòng) 形式 簡圖 性能參數(shù) 特點(diǎn) 傳動(dòng)比 效率 最大功率 /2負(fù)號機(jī)構(gòu)） 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(gè)工作條件， 在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣。單級傳動(dòng)比范圍較小，耳機(jī)和三級傳動(dòng)均廣泛應(yīng)用 2 1~50 推薦7~21 效率高，徑向尺寸比 動(dòng)比范圍較 用于各種工作條件。但雙聯(lián)行星齒輪制造、安裝較復(fù)雜， 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 7故 | ? 7 時(shí)不宜采用 2 推薦值： 8~30 效率較低，一般為 40 傳動(dòng)比打，效率較低，適用于短期工作傳動(dòng)。當(dāng)行星架 動(dòng)比 |i |大于某一值后，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖 2 千 | = 時(shí)，i >5 以后 i |增加徒降 ? 20 傳動(dòng)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(dòng)力傳動(dòng)。運(yùn)動(dòng)精度低也不用于分度機(jī)構(gòu)。當(dāng)行星架 |i |從某一數(shù)值起會(huì)發(fā)生自鎖。常用作差速器；其傳動(dòng)比取值為 ，最佳值為 2，此時(shí)效率可達(dá) ）型（ 3Z） 小功率傳動(dòng) 500；推薦：20~100 加而下降 短期工作? 120，長期工作? 10 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動(dòng)比范圍大，但效率低于 藝性差，適用于中小功率功率或短期工作。若中心輪 |i |大于某一數(shù)值時(shí)會(huì)發(fā)生自鎖 ）型（ 3Z） 60~500 推薦： 120，長結(jié)構(gòu)更緊湊，制造，安裝比上列Ⅰ型傳動(dòng)方便。由于采用 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 864~300 降 期工作? 10 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(dòng)自鎖情況同上 定行星齒輪傳動(dòng)類型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)比小、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較小。根據(jù)表 12)型效率高，體積小，機(jī)構(gòu)簡單，制造方便。適用于任何工況下的大小功率的傳動(dòng)，且廣泛地應(yīng)用于動(dòng)力及輔助傳動(dòng)中，工作制度不限。本設(shè)計(jì)選用的行星傳動(dòng)較合理，其傳動(dòng)簡圖如圖 1 圖 1 行星齒輪式動(dòng)力換擋變 速箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 速箱內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) 變速箱體內(nèi)部主要有各檔位傳動(dòng)齒輪，各傳動(dòng)軸以及端蓋，軸承等等零件組成，通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) V 帶傳動(dòng)，從而帶動(dòng)變速箱內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，繼而實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，于是車輛就可以行駛了。其具體內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 星齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒計(jì)算 據(jù) 2)型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比 和按其配齒計(jì)算（見參考文獻(xiàn) [1]）公式（ 3公式（ 3求得內(nèi)齒輪 現(xiàn)考慮到行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸較小，故選擇中心輪 17和行星輪 3. 根據(jù)內(nèi)齒輪 1( ?? ?? ）（ 對內(nèi)齒輪齒數(shù)進(jìn)行圓整，同時(shí)考慮到安裝條件，取 79?此時(shí)實(shí)際的 是必須控制在其傳動(dòng)比誤差的范圍內(nèi)。 實(shí)際傳動(dòng)比為 ?1 = 其傳動(dòng)比誤差 ????由于外嚙合采用角度變位的傳動(dòng)，行星輪 按如下公式計(jì)算，即 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 10 ??? 2' 因?yàn)?62?? ab 偶數(shù)，故取齒數(shù)修正量為 1??? 此時(shí)，通過角變位后，既不增大該行星傳動(dòng)的徑向尺寸，又可以改善 3017 在考慮到安裝條件為 322 ??? （整數(shù)） 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 20面滲碳淬火處理，表面硬度為 57~ 61 試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限 =1591 試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪 =485 行星輪 =485? 對稱載荷 )。齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為 6級。 內(nèi)齒圈材料為 38化處理，表面硬度為 973 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 =1282齒輪的彎曲疲勞極限 =370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 i = 212n = = 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 11 3. 載荷不均衡系數(shù) 采用太陽輪浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，取 H 4. 齒輪模數(shù) m 和中心距 a 首先計(jì)算太陽輪分度圓直徑： 3d ? ??? 式中： u 一齒數(shù)比為 使用系數(shù)為 算式系數(shù)為 768； ?綜合系數(shù)為 2； 1T 一太陽輪單個(gè)齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ??549??= 9 8 0 03 1 2 09 5 4 9 ??? =376 其中 ? — 高速級行星齒輪傳動(dòng)效率，取 ? =d? — 齒寬系數(shù)暫取 0.5 =1450入 3 d ? ??? 3 2a 5 9 67 6 8d ??? ????? = 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 12 模數(shù) m= ?取 m=5 則 3017(521)(210 ?????? =取 齒寬 ????? db d? 取 2? 何尺寸計(jì)算 1. 計(jì)算變位系數(shù) (1) 嚙合角 因 ?20c o c o sc o s 0 ?? ?? 以 = “‘ 543920? 變位系數(shù)和 ? ?? 2 t ??? =（ 17+30） ? ???20ta 0543920"' = 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 13 圖 2中心距變動(dòng)系數(shù) y y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2心距變動(dòng)系數(shù) y y= 5 20 ???m 1 齒頂降低系數(shù) y? 1 4 ????? ? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 14 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2到邊位系數(shù) 549.0? 則 5 9 9 ??? ? ac (2) 由于內(nèi)嚙合的兩個(gè)齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有 0???? bc 從而 ?? cb 且 ' ?? ?' 0?y 0??y 2. 幾何尺寸計(jì)算結(jié)果 對于單級的 2)型的行星齒輪傳動(dòng)按公式進(jìn)行幾何尺寸的計(jì)算，各齒輪副的計(jì)算結(jié)果如下表： 表 3項(xiàng)目 計(jì)算公式 分度圓直徑 d 111 222 851751 ???d 1503052 ???d 1501 ?d 3957952 ???d 基圓直徑?dd b ??dd b ??? ?o ?? ?o ?? ?)(211 ???? ?)(222 ???? ? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 15 頂圓直徑 內(nèi)嚙合 )(2 *11 ????)(222 ???? ?外嚙合 )(2 **11 ???)(2 *22 ??? ?內(nèi)嚙合 )(2 *11 ??? ?)(222 ??? ??頂高系數(shù)：太陽輪、行星輪 — 1??內(nèi)齒輪 — 頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪 — c 按公式驗(yàn)算其鄰接條件，即 ?已知行星輪 ? 3?入上式，則得 3s 2 ???? ?滿足鄰接條件 同心條件 按公式對于角變位有 '' c os ???已知 17?30?79? "'' 543925 ?? ?20' ?代入上式得 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 16 ?? 20c o s 3079543920c o s 3017 "' ??? =裝條件 按公式驗(yàn)證其安裝條件，即得 )(整數(shù)Cn ? 將 17?79?3?代入該式驗(yàn)證得 323 7917 ?? 滿足安裝條件 嚙合要素的驗(yàn)算 1. a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 太陽輪 221 )??a? =行星輪 222 )2 2 ??a? =（ 2）端面嚙合長度 )s ''21 ?? ??? 式中“ ? ”號正號為外嚙合，負(fù)號為內(nèi)嚙合； 't? 端面節(jié)圓嚙合角。 直齒輪 't? = = "'543925? 則 a )543925s i 24 1 "'????? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 17 =（ 3）端面重合度 ?20c c c ?? ????? =. 端面重合度 a? （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a? 22 )2()2( ?? 行星輪 1a? 由上面計(jì)算得， 1a? =內(nèi)齒輪 222 )1()1( ??a? =（ 2）端面嚙合長度 ''21 s in ?? ??? = ?20s ?? =（ 3）端面重合度 )c o s/(c o s ?? ? = ?20 =星軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(shí)現(xiàn)太陽輪浮動(dòng)。太陽輪浮動(dòng)原理如圖 3示 ： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 18 圖 3陽輪浮動(dòng)原理 算軸的最小直徑 在相對運(yùn)動(dòng)中，每個(gè)行星輪軸承受穩(wěn)定載荷 NF t 88682 ?? ，當(dāng)行星輪相對于行星架對稱布置時(shí)，載荷 作用在軸 跨距的中間。? ，則跨距長度 75622 220 ?????? 。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中的配合選為 H7/，就可以把它看成是具有跨距為 0l 的雙支點(diǎn)梁。當(dāng)軸較短時(shí)，兩個(gè)軸承幾乎緊緊地靠著，因此，可以認(rèn)為軸是沿著整個(gè)跨度承受均布載荷 0/t? （見圖 3 圖 3星輪軸的載荷簡圖 危險(xiǎn)截面（在跨度中間）內(nèi)的彎矩 8 678 8 6 8288 020 ????? 148538. N? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 行星輪軸采用 40 ,調(diào)質(zhì) 440s ?? 慮到可能的沖擊振動(dòng)， ;則許用彎曲應(yīng)力 ? ? ) 4 0(/? S?? 76行星輪軸直徑 ? ? b 3 83232 330 ????? ??? 取 其實(shí)際尺寸將在選擇軸承時(shí)最后確定。 2. 選擇行星輪軸軸承 在行星輪內(nèi)安裝兩個(gè)軸承，每個(gè)軸承上的徑向載荷 2 20t a 6 82 20t a n?? ??? =1614N 在相對運(yùn)動(dòng)中，軸承外圈以轉(zhuǎn)速 8 ????考慮到行星輪軸的直徑 ，以及安裝在行星輪體內(nèi)的軸承，其外廓尺寸將受到限制，故初步選用單列深溝球軸承 6306 型，其參數(shù)為 0? 2? 9? rC rC 2000n （油?。? 取載荷系數(shù) 2.1? 當(dāng)量動(dòng)載荷 1 6 1 ?? =1937N; 軸承的壽命計(jì)算 3306 )193727000(6010 ???ch h=97377h 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該減速器要求連續(xù)工作 10 年，每年按 320 天計(jì)算，每天按 22 小時(shí)計(jì)算，即 7 0 4 0 0/22/3 2 010 ???? h h。所以設(shè)計(jì)決定選用 6306 型軸承，并把行星輪軸直徑增大到 00 ?? 。 校核行星輪輪緣厚度 c? 是否大于許用值： 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 20 c? = ? ? m ??? 中 m 行星輪模數(shù)（ ? ? m i n ??????? c mm c? = ? =足條件 c? >? ?。 由于行星輪寬度 6202 ?? bb 此兩個(gè)軸承之間安裝一厚度為 5度為13套筒。 入軸設(shè)計(jì) 1．初算軸的最小直徑 由下式 30 初步估算軸的最小直徑，選取軸材料為 40，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 3得 0A 。 表 3常用幾種材料的 ? ?T? 及 0A 值 軸的材料 20 35（ 1 45 40358 ?T? / 15~25 20~35 25~45 35~55 0A 149~126 135~112 126~103 112~97 查表取 0A =112，得 0 0120112 330m i n ???? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 21 輸入軸的最小直徑安裝法蘭 ，該截面處開有鍵槽，軸頸增大 5%~7%。 故 m ? 其實(shí)際尺寸將在選擇軸承時(shí)最后確定。 2．選擇輸入軸軸承 (1) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jìn)行草圖設(shè)計(jì)。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承 6217 型，其尺寸為81 5 085 ????? ，可畫出輸入軸草圖（如附圖 03）。 軸承的壽命計(jì)算 其參數(shù)為 5? 50? 8? rC rC 000n （油?。?； 取載荷系數(shù) 2.1? 當(dāng)量動(dòng)載荷 3 2 2 ?? =3873N; 軸承的壽命計(jì)算 3306 )387383200(100016670)(6010 ???ah h=165258h>70400h 故該對軸承滿足壽命要 求。 出軸設(shè)計(jì) 1．初算軸的最小直徑 在三個(gè)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(shí)，則輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用 42金鋼，其許用剪切應(yīng)力 ? ? 45?? 求出輸出軸伸出端直徑 ? ? 3 22 ??? ? = 11 2 09 5 4 99 5 4 922???? ?? 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 22 =6114 N? 中 2T — 輸出軸轉(zhuǎn)矩； ? — 齒輪嚙合傳動(dòng)的效率，取 ? = 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 1102 ?d 由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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 ? ? 故按結(jié)構(gòu)要求選用特輕系列單列深溝球軸承 6030 型，其尺寸為5225150 ????? ，可畫出行星架草圖（如附圖 03）。 軸承的壽命計(jì)算 其參數(shù)為 50? 25? 5? 132?rC 1250 ?rC 000n （油?。?； 取載荷系數(shù) 2.1? 當(dāng)量動(dòng)載荷 4 2 4 ?? =5088N; 軸承的壽命計(jì)算 3306 )5088132000(6010 ???ch h=1600938h>70400h 故該軸承滿足壽命要求。 3．輸出軸上鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算 平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，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(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。普通平鍵連接的強(qiáng)度條件按（ 3計(jì)算 ? ? 0 00 ?? ?? （ 3 式中 T －