行星齿轮减速器设计

行星齿轮减速器设计毕业设计题目行星齿轮减速器设计作者姓名所属院、专业、年级指导教师姓名、职称预计字数开题日期选题的目的和意义目的本次毕业设计通过对行星齿轮减速器设计，利用三维软件PRO/E对其相关结构进行建模，便于分析，熟练使用三维软件，不但培养我们把所学相关的专业知识综合利用的能力，而且加深对行星齿轮减速速器的工作原理与结构的认知，是一次很好的将理论与实践相结合的锻炼机会。意义行星齿轮传动不但用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。可用于减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中，这些功用对于现代机械传动发展有着十分重要的意义。主要研究内容简单的行星齿轮机构包括一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮圈，其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态，通常都采用斜齿轮以提高工作的平稳性。我主要研究的内容是1、行星齿轮传动尺寸设计包含传动比的分配、配齿计算、齿轮的主要参数设计及装配条件验算2、行星齿轮传动强度的校核有高速级、低速级的齿轮啮合疲劳强度校核3、主要构件的结构设计分别是轴、齿轮、行星架、齿轮联轴器I应达到的技术指标或要求1、行星齿轮体积尽量小，重量尽量轻2、使整个结构具有合理性3、承载能力大4、工作平稳主要设计方法或技术路线1、全盘认识行星齿轮减速器的构成，充分理解各部分工作的协调性2、运用所学的专业课程知识，掌握行星齿轮的结构、工作原理3、运用PRO/ENGINEER50画出齿轮各零件的结构简图与三维图完成本课题应具备的环境（软件、硬件）所使用的软件是PRO/ENGINEER50各阶段任务安排2014年12月2015年1月通过互联网、校图书馆等一切可用资源进行查阅，完成开题报告2015年1月6日提交开题报告2015年3月10日2015年3月31日行星齿轮减速器的理论资料整理2015年4月01日2015年4月20日书写毕业论文2015年4月21日2015年4月30日提交论文，老师批阅，进一步修改2015年5月1日2015年5月8日上交论文终稿，准备答辩材料2015年5月9日答辩II主要参考资料1孙桓、陈作模、葛文杰机械原理第七版）M北京高等教育出版社，20062王巍机械制图M北京高等教育出版社，20093王文斌机械设计手册/单行本/齿轮传动M北京机械工业出版社，20074王文斌机械设计手册/单行本/轮系M北京机械工业出版社，20075饶振纲行星齿轮传动设计M北京化学工业出版社，20146李建功机械设计M北京机械工业出版社20077陆玉机械设计课程设计M北京机械工业出版社，20068TAMIYAPLANETARYGEARBOXSET,ITEM720011400EDMUNDSCIENTIFIC,CATALOGNOC029D,ITEMD305240819959CCARMICHAEL,ED,KENTSMECHANICALENGINEERSHANDBOOK,12THEDNEWYORKJOHNWILEYANDSONS,1950DESIGNANDPRODUCTIONVOLUME,P1449TO1443指导教师意见毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974指导教师签名开题报告会纪要时间地点姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）与会人员III二、湖南师范大学本科毕业设计评审表毕业设计题目行星齿轮减速器设计作者姓名所属院、专业、年级指导教师姓名、职称字数定稿日期会议记录摘要会议主持人签名记录人签名年月日指导小组意见负责人签名年月日学院意见负责人签名年月日IV中文摘要行星齿轮传动与定轴轮系相比较，具有以下优点，如体积小、重量轻、传动比范围大、效率高和工作平稳等，因此，行星传动在工业部门的应用日益广泛，如在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天方面。本次设计主要是对渐开线行星齿轮减速器进行研究，在已给定的电动机功率、输入转速、输出转速、输出转矩条件下，首先确定行星齿轮传动尺寸，然后根据高速级与低速级对其进行强度校核，最后为主要构件如轴、行星齿轮、行星架、齿轮联轴器设计其结构，并画出三维图。关键词（35个）行星齿轮传动；强度校核；结构设计；高速级；低速级英文摘要PLANETARYGEARTRANSMISSIONASCOMPAREDWITHTHEFIXEDAXISGEARTRAIN,HASTHEFOLLOWINGADVANTAGES,SUCHASSMALLVOLUME,LIGHTWEIGHT,LARGERANGEOFTRANSMISSIONRATIO,HIGHEFFICIENCYANDSTABLEWORK,ETC,ASARESULT,PLANETARYTRANSMISSIONAPPLICATIONISBECOMINGMOREANDMOREWIDELYINTHEINDUSTRIALSECTOR,SUCHASINHOISTING,TRANSPORTATION,ENGINEERINGMACHINERY,METALLURGY,MINING,PETROCHEMICALINDUSTRY,CONSTRUCTIONMACHINERY,LIGHTINDUSTRY,TEXTILE,MEDICALEQUIPMENT,INSTRUMENTSANDMETERS,AUTOMOBILES,SHIPS,WEAPONS,ANDAEROSPACETHISDESIGNMAINLYISTHESTUDYOFINVOLUTEPLANETARYGEARREDUCER,INHASGIVENROTATIONALSPEEDOFMOTORPOWER,INPUTANDOUTPUTROTATIONALSPEEDANDOUTPUTTORQUECONDITIONS,FIRSTDETERMINETHESIZEOFPLANETARYGEARTRANSMISSION,ANDTHENACCORDINGTOTHEHIGHLEVELANDLOWLEVELOFINTENSITY,THELASTASTHEMAINCOMPONENTSSUCHASAXIS,PLANETARYGEAR,PLANETCARRIER,GEARCOUPLINGDESIGNITSSTRUCTURE,ANDDRAWATHREEDIMENSIONALFIGURE关键词（35个）PLANETARYGEARTRANSMISSIONINTENSITYSTRUCTUREDESIGNHIGHLEVELLOWLEVE目录摘要1ABSTRACT21、前言311研究行星齿轮减速器的目的、意义3V12国内外行星齿轮减速器发展概况32、行星齿轮减速器方案确定521设计背景522行星齿轮减速器的传动型式523传动简图53、行星齿轮传动尺寸设计631传动比分配632配齿计算733齿轮主要参数计算734装配条件验算1235传动效率的计算134、齿轮传动强度的校核1541高速级齿轮啮合疲劳强度校核计算15411外啮合齿轮副中接触强度的校核15412外啮合齿轮副中弯曲强度的校核17413高速级齿轮内啮合接触强度的校核1842低速级齿轮啮合疲劳强度的校核19421低速级外啮合接触疲劳强度校核19422低速级外啮合齿根弯曲疲劳强度的校核21423低速级内啮合齿轮副中接触强度的校核225、主要构件的结构设计与计算2451轴的设计24511输入轴24512输出轴25513行星轴2652齿轮的设计27521太阳轮设计27522行星轮设计28523内齿轮3053行星架设计3154齿轮联轴器设计34VI541齿轮联轴器的几何计算35542齿轮联轴器的强度计算356、三维建模3661行星齿轮减速器装配图3662行星齿轮减速器爆炸图37总结38参考文献39致谢400行星齿轮减速器设计摘要行星齿轮传动与定轴轮系相比较，具有以下优点，如体积小、重量轻、传动比范围大、效率高和工作平稳等，因此，行星传动在工业部门的应用日益广泛，如在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天方面。本次设计主要是对渐开线行星齿轮减速器进行研究，在已给定的电动机功率、输入转速、输出转速、输出转矩条件下，首先确定行星齿轮传动尺寸，然后根据高速级与低速级对其进行强度校核，最后为主要构件如轴、行星齿轮、行星架、齿轮联轴器设计其结构，并画出三维图。关键词行星齿轮传动；强度校核；结构设计；高速级；低速级1ABSTRACTPLANETARYGEARTRANSMISSIONASCOMPAREDWITHTHEFIXEDAXISGEARTRAIN,HASTHEFOLLOWINGADVANTAGES,SUCHASSMALLVOLUME,LIGHTWEIGHT,LARGERANGEOFTRANSMISSIONRATIO,HIGHEFFICIENCYANDSTABLEWORK,ETC,ASARESULT,PLANETARYTRANSMISSIONAPPLICATIONISBECOMINGMOREANDMOREWIDELYINTHEINDUSTRIALSECTOR,SUCHASINHOISTING,TRANSPORTATION,ENGINEERINGMACHINERY,METALLURGY,MINING,PETROCHEMICALINDUSTRY,CONSTRUCTIONMACHINERY,LIGHTINDUSTRY,TEXTILE,MEDICALEQUIPMENT,INSTRUMENTSANDMETERS,AUTOMOBILES,SHIPS,WEAPONS,ANDAEROSPACETHISDESIGNMAINLYISTHESTUDYOFINVOLUTEPLANETARYGEARREDUCER,INHASGIVENROTATIONALSPEEDOFMOTORPOWER,INPUTANDOUTPUTROTATIONALSPEEDANDOUTPUTTORQUECONDITIONS,FIRSTDETERMINETHESIZEOFPLANETARYGEARTRANSMISSION,ANDTHENACCORDINGTOTHEHIGHLEVELANDLOWLEVELOFINTENSITY,THELASTASTHEMAINCOMPONENTSSUCHASAXIS,PLANETARYGEAR,PLANETCARRIER,GEARCOUPLINGDESIGNITSSTRUCTURE,ANDDRAWATHREEDIMENSIONALFIGUREKEYWORDSPLANETARYGEARTRANSMISSIONINTENSITYSTRUCTUREDESIGNHIGHLEVELLOWLEVE21、前言11研究行星齿轮减速器的目的、意义本次通过对行星齿轮减速器设计，利用绘图软PRO/ENGINEER50对其相关结构进行建模，便于分析，熟练使用三维软件，不但培养我们把所学相关的专业知识综合利用的能力，而且加深对行星齿轮减速速器的工作原理与结构的认知，是一次很好的将理论与实践相结合的锻炼机会。对于我自身来说，可以深入学习绘图软件，提高自学能力；大的方面则是为机械齿轮传动作出轻微贡献，行星齿轮传动可用于减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及在特殊的应用中，这些作用对于现代机械传动发展有着十分重要的意义，但这里，我只关注行星齿轮传动作为减速传动的部分。12国内外行星齿轮减速器发展概况国外发展国外行星齿轮减速器应用非常普遍，发展非常迅速，其制造公司有NEWSTART纽氏达特、德国DEMAG、英国ALLEN齿轮公司、瑞士马格MAAG、日本三菱造船公司，以上公司主要体现在高速大功率传动方面；而法国雪特龙（CITROEN）、德国法伦达（FLENDER）公司、日本宇都兴产公司则注重的是低速重载方面。英国ALLEN齿轮公司生产了一台功率为25740KW的压缩机用行星减速器，瑞士马格MAAG生产了一台功率为11030KW的船用行星减速器，日本三菱造船公司制造出了功率为8830KW的船用行星减速器；承载重量一般在50125T左右。国内发展我国的行星齿轮减速器生产地主要集中北京、江苏、洛阳、成都，而山东的淄博市博山楷钧源机械厂主要生产的行星齿轮减速器类型有NGWL型、NGWS型、NGW系列等其他类型。总的来说，这行业还是有了很大的提高，体现在起重运输、轻工化工、工程机械等设备上。在1975年，制定了三个系列的NGW型行星减速器系列；在1984年，颁布了NGWL、NGWS、NGWZ系列的标准，3全国拥有齿轮制造企业600多家，减速器制造企业400家，这就为我国的机械行业作出了重大贡献。42、行星齿轮减速器方案确定21设计背景试为一卷筒直径为35M的卷扬机设计行星齿轮减速器，高速轴通过弹性联轴器与电动机直接联接，已知电动机功率P850KW，转速N入950R/MIN，减速器输出轴转速N出43R/MIN，最大输出转矩为TMAX390103NM，预期寿命10年。22行星齿轮减速器的传动型式根据上述设计要求可知，此行星齿轮减速器应具有传动效率高，体积小，重量轻，传动比范围大等特点，所以我们采用双级行星齿轮传动。而双级NGW型符合上述要求，所以选用由两个行星齿轮串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理。23传动简图B2B1C2C1H2H1A2A1输出端输入端图21行星齿轮减速器传动简图53、行星齿轮传动尺寸设计31传动比分配由功率P850KW,则算出总传动比I2209，用角标出入N43950表示高速级参数，表示低速级参数。设高速级与低速级外啮合齿轮材料、齿面硬度相同，则HLIMHLIM，取NWNW，ZWZW，B103，（DB为低速级内齿轮分度圆直DBDB径，DB为高速级内齿轮分度圆直径）KC1KC,D/D186,13，引用多级行星齿轮传动的传动比分配，由KVKHZ2NKVKHZ2N式1727得EAB3（31）ANWDKCKVKHZ2NZ2W2HLIMNWDKCKVKHZ2NZ2W2HLIM式中NW行星轮数目；D齿宽系数；KC载荷不均匀系数见表17216；KV动载系数；KH接触强度的齿向载荷分布系数；ZN接触强度的寿命系数；ZW工作硬化系数；HLIM计算齿轮的接触疲劳极限。A24186EAB324181033264查图1724得I55，I4II509232配齿计算高速级查表1721选择行星轮数目，取NW3确定各轮齿数，按配齿方法进行计算C，适当调整553125使C为整数，1BAHIWNZ1IBHAZA159352ZA132ZB1CNW1ZA159332145ZC1（ZB1ZA1）（14532）5652121取ZC156，则J101136，由图1723可查出适用1ZCAB5634的预计啮合角在20、1820到23、2130的范1CB1AC1CB围内，预取21301AC低速级计算方法同高速级，首先，C，40WABHNZ2I342AZ302AZC4033090BWN2AZ（）（9030）302ZC12BZA1J12CAB309预计啮合角在20、2010到22、21的范围内。2AC2CB2AC2CB733齿轮主要参数计算1）按接触强度初算AC传动的中心距和模数高速级输入转矩T95509550NM8544NM1NP9508查表17216，设载荷不均匀系数K115，在一对AC传动中，太C阳轮传递的转矩TK1153275NMAW1NC384表31综合系数K载荷特性接触强度弯曲强度说明平稳中等冲击较大冲击202425303542182323293240精度高、布置对称、硬齿面，采取有利于提高强度的变位时取低值，反之取高值由表31查得接触强度使用的综合系数K3，齿数比U1751ACZ3256太阳轮和行星轮的材料用20CRMNTI渗碳淬火，齿面硬度5660HRC，查图16218选取1300MPA，取齿宽系数LIMH05AB按表16220中的公式计算中心距A483（U1）32LIMAHUKT（32）A483（1751）2497MM3213075模数M1567MM1A2CZ649取M6MM未变位时，AM（63256264MM1CA21ZAC2按预取啮合角2130，可得AC传动中心距变动系数，8Y（）（1）1AC21ZACACOS（3256）（1）3020438625则中心距AAYM2640438625626663175MM1C1AC取A267MM1C低速级低速级输入转矩TTI85445509846052NMTK11517653267NMAWNC346052接触强度使用的综合系数K依然等于3，齿数比U1，2ZAC301300MPA，05LIMHAB由公式32得A483（U1）483（11）32LIMAHUT32105763976MM模数M1325MM，取M14MMCAZ23078未变位时，AMZZ14（3030）420MM212AC1按预取啮合角21，ACY（ZZ12AC12AC2OSAC3030110019659则中心距AAYM2C2AAC4200196514422751MM取A423MM2C2）计算AC传动的实际中心距变动系数Y和啮合角ACAC高速级Y051CAM1CA6247COSCOSCOS20092913421AC20421AC低速级Y02142ACM2CAC1403COSCOSCOS20093302812ACC2152AC（注式中上标与下标1、2表示为高速级、低速级。）3）计算AC传动变位系数高速级X（ZZ1AC1ACTAN2I1IVC（3256）0T24II052079用图1627校核，X在P5与P6线之间，为综合性能较好区，可1AC用。用图1628分配变位系数，得X031,1AXXX0520790310210791CAC1低速级X（ZZ2AC2ACTANI2IVC10303020TAN51IVI020111用图1627校核，X在P4与P5线之间，为综合性能较好区，可2AC用。同样，用图1628分配变位系数，得X01,2A分配变位系数方法如下先在图1628上找出由和所决定ZCA2XAC的点，由此点按L射线的方向作一射线，在此射线上找出与Z和ZA相应的点，然后即可从纵坐标轴上查得变位系数X。CA3XXX0201110101011122AC4）计算CB传动的中心距变动系数YCB和啮合角CBCB传动未变位时高速级AZZ14556267MM1BC2M1BC26则Y01BCA7201BC低速级AZZ（9030）420MM2BCM2BC14A不等于A2BC低速级的CB传动与AC传动一样，YY02142CBAC212CBCA5）计算CB传动的变位系数高速级20X01BC1CBXXX00210790211BC1低速级ZZZZ2AC2BCXX020111BA11XXX020111010111030222032B2CBC6）几何尺寸计算高速级见表32（单位MM低速级见表33表32高速级几何尺寸表33低速级几何尺寸名称分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径公式DMZ外DD2HXM内AAYDD2HXKM2DD2HCFAXM,DD2HCFXMA1D192D207470AD180720FCD336D350280D323529FB1D870D863205AD887520F名称分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径公式DMZ外DD2HXM内AAYDD2HXKM2DD2HCXFADD2FHCXMAA1D420D450439AD3878FCD420D450470D387831FB1D1260D1245989AD13034F1234装配条件验算对于我设计的双级NGW型的行星齿轮传动应满足如下装配条件1）邻接条件按公式验算邻接条件，即2ASINDACWN180AC（33）D行星轮的齿顶圆直径AC已知高速级的A267MM，D350280MM，N3CACW2267SIN462457350280MM，从而满足邻接条件；3180已知低速级的A423MM,D450470MMCAC2423SIN732657MM450470MM,满足邻接条件。2）同心条件按Z2ZZ的条件，ACB已知高速级，Z32,Z145,Z56则满足同心条件；B已知低速级，Z30，Z90，Z30满足同心条件。AC3）安装条件按此公式验算，C（整数）WBAN59（整数）高速级满足安装条件3145240（整数）低速级满足安装条件9035传动效率的计算双级NGW型是由基本的行星齿轮传动串联而成的，故传动效率为212ABXAX（34）而1，1，P1BXAP1X2BXA1P2XABZ高速级啮合损失系数的确定1在转化机构中，其损失系数等于啮合损失系数和轴承损失系数1X1XM13之和，即，这里计算时轴承损失系数为01XN1X1XM1XN1XN其中，MABM（35）转化机构中中心轮A1与行星轮C1之间的啮合损失1XAM转化机构中中心轮B1与行星轮C1之间的啮合损失B（）1XBM2BMF1Z2（36）（）1XAM2AMF1Z2（37）高速级中外啮合的重合度查图16210可得，084089173A内啮合的重合度089094183B36与37式中啮合摩擦系数，取02MFMF齿轮副中小齿轮的齿数1Z齿轮副中大齿轮的齿数217302（）0026671XAM256318302（）0006291B14002667000629003296XXM而P4531251ABZ3245则1100329609721BXA1X53124低速级啮合损失系数的确定X低速级中啮合的重合度查图16210可得083083166，083092175AB16602（）0034742XM30117502（）0012212B9140034740012210046952X2XMP31100469509652BXA1P2X43综上所述，总的传动效率为09720965093798由此可见，该行星齿轮传动效212ABXAX率高，满足使用要求。4、齿轮传动强度的校核41高速级齿轮啮合疲劳强度校核计算411外啮合齿轮副中接触强度的校核1）使用系数KA考虑到由齿轮啮合外部因素引起的附加动载荷影响的系数，它与原动机和工作机的特性，轴和连轴器系统的质量和刚度以及运行状态有关，原动机工作平稳，为中等振动,3取K175A2）动载系数KV考虑齿轮的制造精度，运转速度对轮齿内部附加动载荷影响的15系数,3由式16212得，K1108V3）齿向载荷分布系数H考虑沿齿向载荷分布不均匀影响的系数,3按表16240、41公式计算确定，11254）齿间载荷分配系数KH考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀影响的系数,3由表16242查得，K15）行星齿轮间载荷分配不均匀系数HP考虑在各个行星齿轮间载荷分配不均匀对齿接触应力影响的系数,314HP6）节点区域系数HZ考虑节点啮合处法面曲率与端面曲率的关系，并把节圆上的圆周力换算为分度圆上的圆周力，把法面圆周力换算为端面圆周力的系数，3其计算公式为ZHT2ANCOSTB（41）式中分度圆端面压力角；节圆端面啮合角；基TB圆柱螺旋角，取Z25H7）弹性系数E考虑配对齿轮的材料弹性模量E和泊松比对接触应力影响的系数,3公式为EZ）（21E（42）取18980EZ8）重合度考虑端面重合度、纵向重合度对齿面接触应力影响的系数316Z）（314（43）取0897Z9）螺旋角系数Z考虑螺旋角对齿面接触应力影响的系数,3，取ZCOS110）最小安全系数SMINH考虑齿轮工作可靠性的系数3，取S1MINH11）接触强度计算的寿命系数NTZ考虑当齿轮只要求有限寿命时，齿轮的接触疲劳极限可以提高的系数3按表16244中公式计算得，1038T12）润滑油膜影响系数LVR考虑润滑油粘度、圆周速度、以及齿面粗糙度对润滑油膜影响的系数,3取1LVRZ13）工作硬化系数W考虑经光整加工的硬齿面小齿轮在运转过程中对调质钢大齿轮齿面产生冷作硬化，从而使大齿轮的齿面接触疲劳极限提高的系数，3取1WZ14）接触强度计算的尺寸系数XZ考虑计算齿轮的模数大于试验齿轮的模数时，由于尺寸效应使齿轮的齿面接触疲劳极限降低的系数,3取1043XZ15）分度圆上的切向力TF查表16232得TFA1D20T（44）而2848NM1T入NPW19542745457NTF17接触应力HZEUDKFHVA1TB（45）25189800897751402128752478538MPA许用接触应力1407MPAHPMINLIHXWLVRNTSZ133804时，选择双壁整体式的结构，材料用铸钢，如ZG45。（带齿套的）双壁整体式的结构如图所示，33图510高速级行星架材料选用20CR，密度为782G/CM3模型图分两侧展示出来，如下图34图511低速级行星架3554齿轮联轴器设计在行星齿轮传动中，广泛使用齿轮联轴器来保证浮动机构中的浮动件，在受力不平衡时产生位移，以使各行星轮之间载荷分布均匀。齿轮联轴器分为单联和双联齿轮联轴器两种。本次设计高速级行星架浮动、低速级太阳轮浮动，所以采用双联齿轮联轴器，联轴器的左端与低速级的太阳轮啮合，右端与高速级的行星架啮合，外形结构如图所示图512齿轮联轴器36541齿轮联轴器的几何计算齿轮联轴器的齿形为渐开线，几何计算见下表（非变位）MM表51齿轮联轴器根据该啮合传动的受载荷情况，它的失效形式主要是齿面点蚀和齿面磨损，一般不会造成轮齿折断。542齿轮联轴器的强度计算轮齿切应力NCAKSDZBTM20P（51）这里T2848NM式中节圆上弦齿厚；CSCSZ2DK载荷不均匀系数，取K2；CK工况系数，K15；AAK轮齿载荷分布系数，见表17227，取K1；MMK寿命系数见表17226，取K1；NN许用切应力，见表17225。P项目代号计算公式结果分度圆直径DDMZD272基圆直径DBDDCOSBD255596393B齿顶圆直径DADD2HMA1ADD2HM2D288A1D2562齿根圆直径DFDD2HM1FFDD2HM2FFD2621FD2822F齿顶高HAHHMAH8A齿根高HFHHMHCMFH10F齿宽BB120,B6512啮合角2037所以满足使用要求。6、三维建模61行星齿轮减速器装配图62行星齿轮减速器爆炸图38总结一个好的设计者，对产品必须要有完整的设计思路，具有全局39观。我本次设计的题目是行星齿轮减速器，设计结构主要体现在三大模块，一是行星齿轮传动尺寸设计，二是行星齿轮传动强度校核，三是主要构件的结构设计，所有的设计内容由给定的设计背景而产生。模块一设计的内容有传动比的分配，本次设计是采用的两级行星齿轮传动的传动比分配，利用书中所示图找出我们需要的传动比；配齿计算，满足行星轮等于内齿轮与太阳轮之差的二分之一；齿轮的主要参数；装配条件验算，从三方面验算，首先是邻接条件，其次是同心条件，最后是安装条件。模块二设计的是行星齿轮传动在高速级与低速级时强度的校核，强度校核也是从接触疲劳强度与弯曲疲劳强度两方面进行校核。模块三设计的是主要构件结构，有轴的设计、齿轮的设计、行星架设计、齿轮联轴器设计，本人这里从三维图（PRO/E50和零件图展现出来。此次设计的行星齿轮减速器是双级NGW型的，它主要体现在安装方式不同、要求的精度不同、尺寸设计不同方面，整个设计过程中遇到了不少问题，如计算齿轮参数时，计算的结果和想要的数据匹配不上；结构设计中，尺寸大小容易弄错，如果事先不准备好设计图纸，那用三维软件绘制实物图时，会出现大小不一，配不了的情况等等问题，一份优秀的设计真的需要设计者考虑十分周全，知识面广，总的来说，设计之路十分艰辛，只有不断学习，才能顺利走下去。40参考文献1孙桓、陈作模、葛文杰机械原理第七版）M北京高等教育出版社，20062王巍机械制图M北京高等教育出版社，20093王文斌机械设计手册/单行本/齿轮传动M北京机械工业出版社，20074王文斌机械设计手册/单行本/轮系M北京机械工业出版社，20075饶振纲行星齿轮传动设计M北京化学工业出版社，20146李建功机械设计M北京机械工业出版社20077陆玉机械设计课程设计M北京机械工业出版社，20068TAMIYAPLANETARYGEARBOXSET,ITEM720011400EDMUNDSCIENTIFIC,CATALOGNOC029D,ITEMD305240819959CCARMICHAEL,ED,KENTSMECHANICALENGINEERSHANDBOOK,12THEDNEWYORKJOHNWILEYANDSONS,1950DESIGNANDPRODUCTIONVOLUME,P1449TO144341致谢毕业设计已到了尾声，算上前期的开题工作，共用了两个多月的时间，在这里我要感谢我的指导老师杨老师，因为他的悉心指导，我才顺利的完成了毕业设计其次我要感谢我所选择的题目的出题老师，也是杨老师，这个题目牵涉的知识是我所学专业的重点之一，它能让我把大学四年所学的知识综合运用起来，充分利用各种资源如校园网、图书馆等来设计。还要感谢大学里所有给我授课的老师，正是因为他们付出，才让我收获了如此宝贵的知识，也要感谢本次设计运用的所有参考文献的作者，他们的参考给了我许多启示。最后还要感谢各位老师在百忙之中抽出宝贵时间来看我的毕业论文谢谢外文文献PLANETARYGEARSINTRODUCTIONTHETAMIYAPLANETARYGEARBOXISDRIVENBYASMALLDCMOTORTHATRUNSATABOUT10,500RPMON30VDCANDDRAWSABOUT10ATHEMAXIMUMSPEEDRATIOIS1400,GIVINGANOUTPUTSPEEDOFABOUT26RPMFOURPLANETARYSTAGESARESUPPLIEDWITHTHEGEARBOX,TWO14ANDTWO15,ANDANYCOMBINATIONCANBESELECTEDNOTONLYISTHISAGOODDRIVEFORSMALLMECHANICALAPPLICATIONS,ITPROVIDESANEXCELLENTREVIEWOFEPICYCLEGEARTRAINSTHEGEARBOXISAVERYWELLDESIGNEDPLASTICKITTHATCANBEASSEMBLEDINABOUTANHOURWITHVERYFEWTOOLSTHESOURCEFORTHEKITISGIVENINTHEREFERENCESLETSBEGINBYREVIEWINGTHEFUNDAMENTALSOFGEARING,ANDTHETRICKOFANALYZINGEPICYCLICGEARTRAINSAPAIROFSPURGEARSISREPRESENTEDINTHEDIAGRAMBYTHEIRPITCHCIRCLES,WHICHARETANGENTATTHEPITCHPOINTPTHEMESHINGGEARTEETHEXTENDBEYONDTHEPITCHCIRCLEBYTHEADDENDUM,ANDTHESPACESBETWEENTHEMHAVEADEPTHBENCATHTHEPITCHCIRCLEBYTHEDEDENDUMIFTHERADIIOFTHEPITCHCIRCLESAREAANDB,THEDISTANCEBETWEENTHEGEARSHAFTSISABINTHEACTIONOFTHEGEARS,THEPITCHCIRCLESROLLONONEANOTHERWITHOUTSLIPPINGTOENSURETHIS,THEGEARTEETHMUSTHAVEAPROPERSHAPESOTHATWHENTHEDRIVINGGEARMOVESUNIFORMLY,SODOESTHEDRIVENGEARTHISMEANSTHATTHELINEOFPRESSURE,NORMALTOTHETOOTHPROFILESINCONTACT,PASSESTHROUGHTHEPITCHPOINTTHEN,THETRANSMISSIONOFPOWERWILLBEFREEOFBIBRATIONANDHIGHSPEEDSAREPOSSIBLEWEWONTTALKFURTHERABOUTGEARTEETHHERE,HAVINGSTATEDTHISFUNDAMENTALPRINCIPLEOFGEARINGIFAGEAROFPITCHRADIUSAHASNTEETH,THENTHEDISTANCEBETWEENCORRESPONDINGPOINTSONSUCCESSIVETEETHWILLBE2A/N,AQUANTITYCALLEDTHECIRCULARPITCHIFTWOGEARSARETOMATE,THECIRCULARPITCHESMUSTBETHESAMETHEPITCHISUSUALLYSTATEDASTHERATION2A/N,CALLEDTHEDIAMETRALPITCHIFYOUCOUNTTHENUMBEROFTEETHONAGEAR,THENTHEPITCHDIAMETERISTHENUMBEROFTEETHTIMESTHEDIAMETRALPITCHIFYOUKNOWTHEPITCHDIAMETERSOFTWOGEARS,THENYOUCANSPECIFYTHEDISTANCEBETWEENTHESHAFTSTHEVELOCITYRATIOROFAPAIROFGEARSISTHERATIOOFTHEANGULARVELOCITYOFTHEDRIVENGEARTOTHEANGULARVELOCITYOFTHEDRIVINGGEARBYTHECONDITIONOFROLLINGOFPITCHCIRCLES,RA/BN1/N2,SINCEPITCHRADIIAREPROPORTIONALTOTHENUMBEROFTEETHTHEANGULARVELOCITYOFTHEGEARSMAYBEGIVENINRADIANS,REVOLUTIONSPERMINUTE,ORANYSIMILARUNITSIFWETAKEONEDIRECTIONOFROTATIONASPOSITIVE,THENTHEOTHERDIRECTIONISNEGATIVETHISISTHEREASONFORTHESIGNINTHEABOVEEXPRESSIONIFONEOFTHEGEARSISINTERNAL,THENTHEVELOCITYRATIOISPOSITIVE,SINCETHEGEARSWILLROTATEINTHESAMEDIRECTIONTHEUSUALINVOLUTEGEARSHAVEATOOTHSHAPETHATISTOLERANTOFVARIATIONSINTHEDISTANCEBETWEENTHEAXES,SOTHEGEARSWILLRUNSMOOTHLYIFTHISDISTANCEISNOTQUITECORRECTTHEVELOCITYRATIOOFTHEGEARSDOESNOTDEPENDONTHEEXACTSPACINGOFTHEAXES,BUTISFIXEDBYTHENUMBEROFTEETH,ORWHATISTHESAMETHING,BYTHEPITCHDIAMETERSSLIGHTLYINCREASINGTHEDISTANCEABOVEITSTHEORETICALVALUEMAKESTHEGEARSRUNEASIER,SINCETHECLEARANCESARELARGERONTHEOTHERHAND,BACKLASHISALSOINCREASED,WHICHMAYNOTBEDESITEDINSOMEAPPLICATIONSANEPICYCLICGEARTRAINHASGEARSHAFTSMOUNTEDONAMOVINGARMORCARRIERTHATCANROTATEABOUTTHEAXIS,ASWELLASTHEGEARSTHEMSELVESTHEARMCANBEANINPUTELEMENT,ORANOUTPUTELEMENT,ANDCANBEHEDFIXEDORALLOWEDTOROTATETHEOUTERGEARISTHERINGGEARORANNULUSASIMPLEBUTVERYCOMMONEPICYCLICTRAINISTHESUNANDPLANETEPICYCLICTRAIN,SHOWNINTHEFIGUREATTHELEFTTHREEPLANETARYGEARSAREUSEDFORMECHANICALREASONSTHEYMAYBECONSIDEREDASONEINDESCRIBINGTHEACTIONOFTHEGEARINGTHESUNGEAR,THEARM,ORTHERINGGEARMAYBEINPUTOROUTPUTLINKSTHETRICKISTHATANYMOTIONOFTHEGEARTRAINCANCARRIEDOUTBYFIRSTHOLDINGTHEARMFIXEDANDROTATINGTHEGEARSRELATIVETOONEANOTHER,ANDTHENLOCKINGTHETRAINANDROTATINGITABOUTTHEFIXEDAXISTHENETMOTIONISTHESUMORDIFFERENCEOFMULTIPLESOFTHETWOSEPARATEMOTIONSTHATSATISFIESTHECONDITIONSOFTHEPROBLEMTOCARRYOUTTHISPROGRAM,CONSTRUCTATABLEINWHICHTHEANGULARVELOCITIESOFTHEGEARSANDARMARELISTEDFOREACH,FOREACHOFTHETWOCASESTHELOCKEDTRAINGIVES1FORARM,GEAR1,GEAR2ANDGEAR3ARMFIXEDGIVES0,1,N1/N2,N1/N3SUPPOSEWEWANTTHEVELOCITYRATIONBETWEENTHEARMANDGEAR1,WHENGEAR3ISFIXEDMULTIPLYTHEFIRSTROWBYACONSTANTSOTHATWHENITISADDEDTOTHESECONDROW,THEVELOCITYOFGEAR3WILLBEZEROTHISCONSTANTISN1/N3NOW,DOINGONEDISPLACEMENTANDTHENTHEOTHERCORRESPONDSTOADDINGTHETWOROWSWEFINDN1/N3,1N1/N3,N1/N3N1/N2THEFIRSTNUMBERISTHEARMVELOCITY,THESECONDTHEVELOCITYOFGEAR1,SOTHEVELOCITYRATIOBETWEENTHEMISN1/N1N2,AFTERMULTIPLYINGTHROUGHBYN3THISISTHEVELOCITYRATIOWENEEDFORTHETAMIYAGEARBOX,WHERETHERINGGEARDOESNOTROTATE,THESUNGEARISTHEINPUT,ANDTHEARMISTHEOUTPUTTHEPROCEDUREISGENERAL,HOWEVER,ANDWILLWORKFORANYEPICYCLICTRAINONEOFTHETAMIYAPLANETARYGEARASSEMBLIESHASN1N216,N348,WHILETHEOTHERHASN112,N218,N348BECAUSETHEPLANETARYGEARSMUSTFITBETWEENTHESUNANDRINGGEARS,THECONDITIONN3N12N2MUSTBESATISFIEDITISINDEEDSATISFIEDFORTHENUMBERSOFTEETHGIVENTHEVELOCITYRATIOOFTHEFIRSTSETWILLBE16/48161/4THEVELOCITYRATIOOFTHESECONDSETWILLBE12/48121/5BOTHRATIOSAREASADVERTISEDNOTETHATTHESUNGEARANDARMWILLROTATEINTHESAMEDIRECTIONTHEBESTGENERALMETHODFORSOLVINGEPICYCLICGEARTRAINSISTHETABULARMETHOD,SINCEITDOESNOTCONTAINHIDDENASSUMPTIONSLIKEFORMULAS,NORREQUIRETHEWORKOFTHEVECTORMETHODTHEFIRSTSTEPISTOISOLATETHEEPICYCLICTRAIN,SEPARATINGTHEGEARTRAINSFORINPUTSANDOUTPUTSFORMITFINDTHEINPUTSPEEDSORTURNS,USINGTHEINPUTGEARTRAINSTHEREARE,INGENERAL,TWOINPUTS,ONEOFWHICHMAYBEZEROINSIMPLEPROBLEMSNOWPREPARETWOROWSOFTHETABLEOFTURNSORANGULARVELOCITIESTHEFIRSTROWCORRESPONDSTOROTATINGAROUNDTHEEPICYCLICAXISONCE,ANDCONSISTSOFALLSWRITEDOWNTHESECONDROWASSUMINGTHATTHEARMVELOCITYISZERO,USINGTHEKNOWNGEARRATIOSTHEROWTHATYOUWANTISALINEARCOMBINATIONOFTHESETWOROWS,WITHUNKNOWNMULTIPLIERSXANDYSUMMINGTHEENTRIESFORTHEINPUTGEARSGIVESTWOSIMULTANEOUSLINEAREQUATIONSFORXANDYINTERMSOFTHEKNOWNINPUTVELOCITIESNOWTHESUMOFTHETWOROWSMULTIPLIEDBYTHEIRRESPECTIVEMULTIPLIERSGIVESTHESPEEDSOFALLTHEGEARSOFINTERESTFINALLY,FINDTHOUTPUTSPEEDWITHTHEAIDOFTHEOUTPUTGEARTRAINBECAREFULTOGETTHEDIRECTIONSOFROTATIONCORRECT,WITHRESPECTTOADIRECTIONTAKENASPOSITIVE行星齿轮介绍TAMIYA的行星齿轮箱是由