二级行星齿轮减速器设计及三维造型【含10张CAD图纸及proe三维】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共71页)
编号：10267953
类型：共享资源
大小：6.41MB
格式：ZIP
上传时间：2018-07-06
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
80
积分
- 关 键 词：
-
二级
行星
齿轮
减速器
设计
三维
造型
10
cad
图纸
proe
- 资源描述：
-
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下：
- 内容简介：
-
请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 1 -二 级 行 星 齿 轮 减 速 器 设计及三维造型摘 要本 文 完 成 了 对 一 个 二 级 行 星 齿 轮 减 速 器 的 结 构 设 计 。 与 国 内 外 已 有 的 减速 器 相 比 ， 此 减 速 器 具 有 更 大 的 传 动 比 ， 而 且 ， 它 具 有 结 构 紧 凑 、 外 廓 尺 寸小 和 重 量 轻 等 优 点 。论 文 首 先 简 要 介 绍 了 课 题 的 背 景 以 及 齿 轮 减 速 器 的 研 究 现 状 和 发 展 趋 势 ，然 后 比 较 了 各 种 传 动 结 构 ， 从 而 确 定 了 传 动 的 基 本 类 型 。 论 文 主 体 部 分 是 对传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 通 过 分 配 传 动 比 确 定 齿 轮 减 速 器 的 大 致 结 构 之 后 ， 对其 进 行 了 整 体 结 构 的 设 计 计 算 和 校 核 。 论 文 最 后 对 设 计 过 程 进 行 了 总 结 ， 并在 此 基 础 上 指 出 了 一 些 改 进 的 建 议 。关键词：行 星 齿 轮 ； 变 位 ； 传 动 机 构 请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 2 -AbstractThis paper proposes a design configuration of the two-stage planetary gear reducer settling for some known parameters.Compared with other gear reducers in the word,it have a larger gear ratio. Furthermore,there are other more advantages,such as, compact configuration,small figure,light avoirdupois and so on.The content is as followa.Firstly, the paper introduces the context of the task and the extent on research of gear reducers,as well as its development trends.Secondly,the drivered type is decided by comparing all kinds of gear configuration.The significant part is about the calculation of the configuration design.After distributing gear ratios, the rough configuration will be get.Then, the holistic configuration can be designed and back-checked.Lastly,the paper is summarized,and the needed improvements are indicated.Key words： planetary gear；modifying profile；driving machanism请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 3 -目 录摘要Abstract主要代号第 1 章 概述 .- 8 -1.1. 课题的提出和论文的主要内容 .- 8 -1.2. 齿轮减速器的研究现状 .- 8 -1.3. 齿轮减速器的发展趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -8 -第 2 章 传动方案的确定 .- 10 -2.1.齿轮传动比较和选择 .- 10 -2.1.1.齿轮传动两种大的类型 .- 10 -2.1.2.定轴轮系和行星轮系的比较 .- 10 -2.2.选择行星机构的类型 .- 12 -2.2.1.行星机构的类型及特点 .- 12 -. ZXV 型渐开线行星机构 .- 12 -. 2ZX 型渐开线行星齿轮机构 .- 13 -. 3Z 型渐开线行星齿轮机构 .- 14 -2.2.2.渐开线行星齿轮传动的发展趋势 .- 15 -第 3 章 设计计算 .- 16 -3.1.设计任务 .- 16 -3.2.前言 .- 16 -3.3 传动比分配传动系统的运动学和动力学计算 .- 17 -3.4.传动零件的设计 .- 19 -3.5.轴设计计算与校核 .- 46 -3.6.轴承的选择与计算 .- 56 -3.7.键连接的选择与计算 .- 59 -请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 4 -3.8.箱体的设计 .- 62 -3.9. 润滑和密封的选择 .- 62 -3.10 传动装置的附件及说明 .- 63 -3.11 齿轮的加工工艺 .66-3.12 轴的加工工艺 .67-第 4 章 设计小结 .- 65 -参考文献 .- 69 -请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 5 -主要代号代号 意 义 单 位 代号 意 义 单 位a 0bC *d 0abdfdeF nrtFf pbtfH中心距、标准中心距角度变位齿轮的中心距切齿中心距齿宽顶隙顶隙系数直径、分独圆直径插刀齿的分度圆直径齿顶圆直径基圆直径齿根圆直径节圆直径齿槽宽作用力法向力径向力切向力齿向公差摩擦系数基节极限偏差齿距极限偏差高度布氏硬度mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmNNNN mmminvK APKVLMmN Ln pPr arbfrT角的渐开线函数系数、载荷系数使用系数行星轮间载荷分布不均匀系数齿间载荷分布系数齿向载荷分布系数动载系数长度弯矩模数指数应力循环次数转速行星轮数目功率半径、分度圆半径节圆半径齿顶圆半径基圆半径齿根圆半径转矩重合度效率计算齿根弯曲应力mmNm:mmr/minkWmmmmmmmmmmNm:2/请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 6 -HBHRCah*fixXYFNT洛氏硬度齿顶高齿顶高系数齿根高传动比变位系数转臂变位系数和系数齿形系数弯曲强度计算时的寿命mmmmFPYSXYyza许用齿根弯曲应力系数应力修正系数弯曲强度计算时的尺寸系数弯曲强度计算时的螺旋角系数弯曲强度计算时的重合度系数中心距变动系数齿数压力角、齿形角齿顶压力角2/Nmradrad主要角下标a 齿顶的，中心轮、太阳轮 n 法向的b 基圆的，中心轮、内齿轮 p 许用的c 行星轮 r 径向的e 中心轮、内齿轮 t 切向的、端面的F 齿根弯曲的 x 轴向的，转臂的f 齿根的 代数和1 小齿轮的 I 第 1 级的，I 类2 大齿轮的 II 第 2 级的，II 类请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 7 -第 1 章 概述1.1. 设计内容旋 转 喷 射 器 中 减 速 箱 是 工 业 油 罐 罐 底 油 泥 旋 转 喷 射 混 合 系 统 中 重 要 的 一部 分 。 高 速 旋 转 的 涡 轮 带 动 喷 嘴 低 速 的 转 动 ， 中 间 需 要 一 个 传 动 比 很 大 的 减速 器 连 接 。 本 说 明 书 的 内 容 就 是 结 合 涡 轮 的 输 入 转 速 、 喷 嘴 所 需 的 转 速 以 及输 出 转 矩 等 已 知 条 件 设 计 一 个 满 足 要 求 的 齿 轮 减 速 器 。减 速 器 设 计 的 主 要 参 数 包 括 ：1 初 转 速 120 ；/minr2 目 标 转 速 0.5 ；h3 输出转矩 2000 。N本 论 文 主 要 完 成 以 下 工 作 ：1 选 择 确 定 传 动 方 案 。 传 动 方 案 的 确 定 包 括 传 动 比 的 确 定 和 传 动 类 型 的确 定 。 此 次 设 计 的 减 速 器 传 动 比 达 到 14400， 是 目 前 国 际 上 设 计 出 的 减 速 器中 传 动 比 最 大 的 ， 没 有 参 考 的 先 例 ， 所 以 ， 只 有 通 过 不 断 的 比 较 和 分 析 去 合理 的 选 择 一 种 传 动 方 案 ， 尽 量 降 低 减 速 器 的 体 积 和 重 量 。2 设 计 计 算 。 每 级 传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 都 大 致 包 括 ： 传 动 比 的 分 配 、传 动 系 统 运 动 学 和 动 力 学 计 算 、 传 动 零 件 的 设 计 、 轴 的 设 计 计 算 与 校 核 、 轴承 的 选 择 与 计 算 、 键 连 接 的 选 择 与 计 算 、 箱 体 的 设 计 、 润 滑 与 密 封 的 选 择 和传 动 装 置 的 附 件 说 明 等 。1.2. 齿轮减速器的研究现状齿轮传动具有功率输出恒定、承载能力大、传动效率高、使用寿命长、可靠性高、结构紧凑等优点，广泛用于各种机械设备和仪器仪表中，是机械传动的基础零件，其质量、性能、寿命直接影响整机的技术、经济指标。而齿轮制造技术水平是获得优质齿轮的关键。因为齿轮形状复杂、技术问题多，制造难度大，齿轮加工水平在某一程度上反映了一个国家机械工业制造的水平。因此，齿轮加工的研究是各国加工制造业研究的一个热点。请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 8 -齿轮产品种类较多，按大类来分，主要有圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆齿轮与行星传动齿轮等四大类。其中，圆柱齿轮在机械设备中应用最为广泛，各种通用与专用的齿轮减速器以及机床、车辆、农机等大量采用，约占齿轮产品总量的 90左右。因此，齿轮制造技术的研究主要集中在圆柱齿轮的成形及其热处理方面。近年来，随着汽车工业的发展，特别是轿车生产对变速器齿轮的精度及力学性能的要求愈来愈高，齿轮正朝着高精度、低噪声、高承载、高速度、轻量化及长寿命的方向发展。其中，采用硬齿面齿轮是提高齿轮强度及承载能力的有效途径。目前，硬齿面圆柱齿轮普遍采用“机械加工渗碳热处理精加工”的传统工艺，材料利用率不高，生产效率低，产品成本高，尤其是金属流线被切断，而且成形后渗碳处理使渗碳层晶粒粗大、渗碳层厚度分布不合理，造成齿轮强度与疲劳寿命的降低。这种不利局面使得工程技术人员寻求新的制造工艺。最优化方法在机构设计和零件设计中应用广泛，效果显著。近十年来，国内外对整台机器或某一机械系统的设计，采用最优化方法代替原来传统的设计方法也越来越多。 机构的优化设计从六十年代后期开始得到学速发展，目前已经成为机构学的重要研究方向之一。 齿轮传动的优化设计可概括为：当传动载荷一定时追求齿轮的体积最小，或在齿轮体积一定时追求传递的载荷最大。有时也追求齿轮传动的某项或某几项性能为最佳。齿轮传动的优化设计既可以成为但目标函数的问题，也肯已成为多目标函数问题。为使齿轮工作可靠，显然齿面的接触应力、齿轮的疲劳弯曲应力应分别小于或等于许用值或保证一定得的安全裕度。为使齿轮的啮合处于较好的工作条件下，有时还把吃面同油膜厚度以及润滑油的温升也作为约束条件。另外，诸如为了避免产生根切、并保持连续啮合、避免齿轮齿顶过分变尖、均须对设计变量提出某些限制，这些限制也应最为约束条件。在机械设计中人们希望获得全部最优设计点，但实际的工程问题，很少能保证满足凸性的要求，即所追求的目标函数往往具有很多个相对的极小点，因而优化的结果一般为局部最优设计点，或后退一步讲，如果这些都做不到，那请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 9 -么优化设计最起码也能将设计方案作出重大改进。这就是我们以前提到过的“最优化”应被理解为一个相对的概念，而不要把它决对化。实际上，如上所述，设计人员如能正确地运用最优化方法进行设计，其设计方案与传统方法比较，一定会有所改善并能避免许多盲目性，显然这刚好是工程设计人员最感兴趣的。第 2 章 传动方案的确定2.1.齿轮传动比较和选择2.1.1.齿轮传动两种大的类型轮 系 可 由 各 种 类 型 的 齿 轮 副 组 成 。 由 锥 齿 轮 、 螺 旋 齿 轮 和 蜗 杆 涡 轮 组 成的 轮 系 ， 称 为 空 间 轮 系 ； 而 由 圆 柱 齿 轮 组 成 的 轮 系 ， 称 为 平 面 轮 系 。根 据 齿 轮 系 运 转 时 各 齿 轮 的 几 何 轴 线 相 对 位 置 是 否 变 动 ， 齿 轮 传 动 分 为两 大 类 型 。1.普 通 齿 轮 传 动 （ 定 轴 轮 系 ）当 齿 轮 系 运 转 时 ， 如 果 组 成 该 齿 轮 系 的 所 有 齿 轮 的 几 何 位 置 都 是 固 定 不变 的 ， 则 称 为 普 通 齿 轮 传 动 （ 或 称 定 轴 轮 系 ） 。 在 普 通 齿 轮 传 动 中 ， 如 果 各齿 轮 副 的 轴 线 均 相 互 平 行 ， 则 称 为 平 行 轴 齿 轮 传 动 ； 如 果 齿 轮 系 中 含 有 一 个相 交 轴 齿 轮 副 或 一 个 相 错 轴 齿 轮 副 ， 则 称 为 不 平 行 轴 齿 轮 传 动 （ 空 间 齿 轮 传动 ） 。2.行 星 齿 轮 传 动 （ 行 星 轮 系 ）当 齿 轮 系 运 转 时 ， 如 果 组 成 该 齿 轮 系 的 齿 轮 中 至 少 有 一 个 齿 轮 的 几 何 轴线 位 置 不 固 定 ， 而 绕 着 其 他 齿 轮 的 几 何 轴 线 旋 转 ， 即 在 该 齿 轮 系 中 ， 至 少 具有 一 个 作 行 星 运 动 的 齿 轮 ， 则 称 该 齿 轮 传 动 为 行 星 齿 轮 传 动 ， 即 行 星 轮 系 。2.1.2.定轴轮系和行星轮系的比较行 星 齿 轮 传 动 与 普 通 齿 轮 传 动 相 比 较 ， 它 具 有 许 多 独 特 的 优 点 。 它 的 最显 著 的 特 点 是 ：请充值后下载含图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609- 10 -在 传 递 动 力 时 它 可 进 行 功 率 分 流 ； 同 时 ， 其 输 入 轴 与 输 出 轴 具 有 同 轴 性 ，即 输 入 轴 与 输 出 轴 均 设 置 在 同 一 主 轴 线 上 。 所 以 ， 行 星 齿 轮 传 动 现 已 被 人 们用 来 代 替 普 通 齿 轮 传 动 ， 而 作 为 各 种 机 械 传 动 系 统 的 中 的 减 速 器 、 增 速 器 和变 速 装 置 。 尤 其 是 对 于 那 些 要 求 体 积 小 、 质 量 小 、 结 构 紧 凑 和 传 动 效 率 高 的航 空 发 动 机 、 起 重 运 输 、 石 油 化 工 和 兵 器 等 的 齿 轮 传 动 装 置 以 及 需 要 变 速 器的 汽 车 和 坦 克 等 车 辆 的 齿 轮 传 动 装 置 ， 行 星 齿 轮 传 动 已 得 到 了 越 来 越 广 泛 的应 用 。行 星 齿 轮 传 动 的 主 要 特 点 如 下 ：(1) 体 积 小 ， 质 量 小 ， 结 构 紧 凑 ， 承 载 能 力 大 。 一 般 ， 行 星 齿 轮 传 动 的外 廓 尺 寸 和 质 量 约 为 普 通 齿 轮 传 动 的 1/2-1/5（ 即 在 承 受 相 同 的 载 荷 条 件 下 ）。例 ， 传 动 比 i 7.15， 功 率 为 4400kw 的 行 星 齿 轮 减 速 器 与 普 通 定 轴 齿轮 减 速 器 比 较 如 下 ：项 目 行 星 齿 轮 减 速 器 普 通 定 轴 齿 轮 减 速 器质 量 /kg 3471 6943高 度 /m 1.31 1.80长 度 /m 1.29 1.42宽 度 /m 1.35 2.36体 积 / 32.29 6.09齿 宽 /m 0.18 0.41损 失 功 率 /kw 81 95圆 周 速 度 /m/s 42.7 99.4（ 2） 传 动 效 率 高 。 在 传 动 类 型 恰 当 、 合 理 布 置 的 情 况 下 ， 其 效 率 值 可 达0.97 0.99。（ 3） 传 动 比 大 ， 可 以 实 现 运 动 的 合 成 和 分 解 。 只 要 适 当 选 择 行 星 齿 轮 传动 的 类 型 及 配 齿 方 案 ， 便 可 以 用 少 数 几 个 齿 轮 而 获 得 很 大 的 传 动 比 。 在 仅 作为 传 递 运 动 的 行 星 齿 轮 传 动 中 ， 其 传 动 比 可 以 达 到 几 千 。 应 该 指 出 ， 行 星 齿轮 在 传 动 比 很 大 的 情 况 下 ， 仍 然 可 保 持 结 构 紧 凑 、 质 量 小 、 体 积 小 等 许 多 优开题报告课题：二级行星齿轮变速器1、本课题的研究意义近年来，随着汽车工业的发展，特别是轿车生产对变速器齿轮的精度及力学性能的要求愈来愈高，齿轮正朝着高精度、低噪声、高承载、高速度、轻量化及长寿命的方向发展。其中，采用硬齿面齿轮是提高齿轮强度及承载能力的有效途径。近 十 几 年 来 ， 计 算 机 技 术 、 信 息 技 术 、 自 动 化 技 术 在 机 械 制 造 中 的 广泛 应 用 ， 改 变 了 制 造 业 的 传 统 观 念 和 生 产 组 织 方 式 。 一 些 先 进 的 齿 轮 生 产企 业 已 经 采 用 精 益 生 产 、 敏 捷 制 造 、 智 能 制 造 等 先 进 技 术 。 形 成 了 高 精 度 、高 效 率 的 智 能 化 齿 轮 生 产 线 和 计 算 机 网 络 化 管 理1） 齿轮减速的介绍由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速机，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。齿轮减速机是按国家专业标准 ZBJ19004 生产的外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮减速机，齿轮减速机广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。齿轮减速机适用范围如下：1、高速轴转不大于 1500 转/分。2、齿轮传动圆周速度不大于 20 米/秒。3、工作环境温度为-40-45，如果低于 0，启动前润滑油应预热至 0以上，本减速机可用于正反两个方向运转。类型主要有斜齿轮硬齿面减速机,斜齿一涡轮蜗杆减速机,螺旋锥齿轮减速机,平行轴斜齿轮减速机,涡轮蜗杆减速机,摆线针轮减速机等。2）轮 减速机的工作原理行星式齿轮减速机的传动机构是齿轮，想象一下有一大一小两个圆，两圆同心，在两圆之间的环形部分有另外三个小圆，所有的圆中最大的一个是内齿环，其他四个小圆都是齿轮，中间那个叫太阳轮，另外三个小圆叫行星轮伺服电机带动减速机的太阳轮，太阳轮再驱动支撑在内齿环上的行星轮，行星轮通过其与外齿环的啮合传动，驱动与外齿环相连的输出轴，就达到了减速的目的，减速比与齿轮系的规格有关。3）齿轮减速的特点齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大和同轴性好；运转平稳，噪音低；易于拆检，易于安装；传动率高， 冲 击 和 振 动 的 能 力 较 强 。2、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径） ，工作进度安排等。1）基本内容、重点、难点基 本 内 容 就 是 结 合 涡 轮 的 输 入 转 速 、 喷 嘴 所 需 的 转 速 以 及 输 出 转 矩 等 已 知条 件 设 计 一 个 满 足 要 求 的 齿 轮 减 速 器 。 重难点是传 动 方 案 的 确 定 、 传 动 比 的 确定 和 传 动 类 型 的 确 定 。 此 次 设 计 的 减 速 器 传 动 比 要 求 达 到 14400， 无 前 例 参 考 ，只 有 通 过 不 断 的 比 较 和 分 析 去 合 理 的 选 择 一 种 传 动 方 案 ， 且 尽 可 能 降 低 减 速 器的 体 积 和 重 量2）任务要求：减 速 器 设 计 的 主 要 参 数 ： 初 转 速 120 ； 目 标 转 速 0.5 ； 输出/minr/rh转矩 2000 Nm1 选 择 确 定 传 动 方 案 传 动 方 案 的 确 定 包 括 传 动 比 的 确 定 和 传 动 类 型 的确 定 。 此 次 设 计 的 减 速 器 传 动 比 达 到 14400， 只 有 通 过 不 断 的 比 较 和 分 析 去 合理 的 选 择 一 种 传 动 方 案 ， 尽 量 降 低 减 速 器 的 体 积 和 重 量 。2 设 计 计 算 每 级 传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 都 大 致 包 括 ： 传 动 比 的 分 配 、 传动 系 统 运 动 学 和 动 力 学 计 算 、 传 动 零 件 的 设 计 、 轴 的 设 计 计 算 与 校 核 、 轴 承 的选 择 与 计 算 、 键 连 接 的 选 择 与 计 算 、 箱 体 的 设 计 、 润 滑 与 密 封 的 选 择 和 传 动 装置 的 附 件 说 明 等 。3、文献综述（可以另附页）1）齿轮减速器的背景“十 一 五 ”期 间 我 国 将 按 照 国 家 储 备 与 企 业 储 备 相 结 合 、 以 国 家 储 备 为 主的 方 针 ， 统 一 规 划 ， 分 批 建 设 国 家 战 略 石 油 储 备 基 地 。 大 型 原 油 储 罐 在 建 立 时就 必 须 增 设 油 泥 防 止 和 消 除 系 统 ， 以 增 加 油 罐 的 储 油 效 率 ， 提 高 储 油 安 全 性 ，减 小 清 罐 难 度 。 大 型 原 油 储 罐 罐 底 油 泥 的 防 止 和 消 除 方 法 主 要 是 在 罐 内 增 加 油泥 的 混 合 搅 拌 系 统 ， 使 油 泥 破 碎 、 细 化 ， 便 于 通 过 管 线 输 出 。 旋 转 喷 射 器 中 减速 箱 是 工 业 油 罐 罐 底 油 泥 旋 转 喷 射 混 合 系 统 中 重 要 的 一 部 分 。 高 速 旋 转 的 涡 轮带 动 喷 嘴 低 速 的 转 动 ， 中 间 需 要 一 个 传 动 比 很 大 的 减 速 器 连 接 。6）减速器的研究现状齿轮传动具有功率输出恒定、承载能力大、传动效率高、使用寿命长、可靠性高、结构紧凑等优点，广泛用于各种机械设备和仪器仪表中，是机械传动的基础零件，其质量、性能、寿命直接影响整机的技术、经济指标。而齿轮制造技术水平是获得优质齿轮的关键。因为齿轮形状复杂、技术问题多，制造难度大，齿轮加工水平在某一程度上反映了一个国家机械工业制造的水平。因此，齿轮加工的研究是各国加工制造业研究的一个热点。2 0 世 纪 70 年 代 至 90 年 代 初 ， 我 国的 高 速 齿 轮 技 术 经 历 了 测 绘 仿 制 、 技 术 引 进 (技 术 攻 关 )到 独 立 设 计 制 造 3 个阶 段 。 现 在 我 国 的 设 计 制 造 能 力 基 本 上 可 满 足 国 内 生 产 需 要 ， 设 计 制 造 的 最 高参 数 :最 大 功 率 44MW,最 高 线 速 度 168m/s， 最 高 转 速 67000r/min。齿轮传动的优化设计可概括为：当传动载荷一定时追求齿轮的体积最小，或在齿轮体积一定时追求传递的载荷最大。有时也追求齿轮传动的某项或某几项性能为最佳。齿轮传动的优化设计既可以成为但目标函数的问题，也肯已成为多目标函数问题。为使齿轮工作可靠，显然齿面的接触应力、齿轮的疲劳弯曲应力应分别小于或等于许用值或保证一定得的安全裕度。为使齿轮的啮合处于较好的工作条件下，有时还把吃面同油膜厚度以及润滑油的温升也作为约束条件。另外，诸如为了避免产生根切、并保持连续啮合、避免齿轮齿顶过分变尖、均须对设计变量提出某些限制，这些限制也应最为约束条件。在机械设计中人们希望获得全部最优设计点，但实际的工程问题，很少能保证满足凸性的要求，即所追求的目标函数往往具有很多个相对的极小点，因而优化的结果一般为局部最优设计点，或后退一步讲，如果这些都做不到，那么优化设计最起码也能将设计方案作出重大改进。这就是我们以前提到过的“最优化”应被理解为一个相对的概念，而不要把它决对化。实际上，如上所述，设计人员如能正确地运用最优化方法进行设计，其设计方案与传统方法比较，一定会有所改善并能避免许多盲目性，显然这刚好是工程设计人员最感兴趣的。2） 减 速 器 的 计 算主 要 为 每 级 传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 大 致 包 括 ： 传 动 比 的 分 配 、 传 动 系 统 运 动 学 和 动 力 学计 算 、 传 动 零 件 的 设 计 、 轴 的 设 计 计 算 与 校 核 、 轴 承 的 选 择 与 计 算 、 键 联 结 的 选 择 与 计 算 、箱 体 的 设 计 、 润 滑 与 密 封 的 选 择 和 传 动 装 置 的 附 件 说 明 等 。 下 面 以 配齿计算为例。根据各种公式而计算的结果，有如下公式： .121()4(1)bapapapznzizn， 2eeb312cazz.4bbeaeabiipei指导教师意见：指导教师： 年 月 日系意见：盖章年 月 日 行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 1 -二 级 行 星 齿 轮 减 速 器 设计及三维造型摘 要本 文 完 成 了 对 一 个 二 级 行 星 齿 轮 减 速 器 的 结 构 设 计 。 与 国 内 外 已 有 的 减速 器 相 比 ， 此 减 速 器 具 有 更 大 的 传 动 比 ， 而 且 ， 它 具 有 结 构 紧 凑 、 外 廓 尺 寸小 和 重 量 轻 等 优 点 。论 文 首 先 简 要 介 绍 了 课 题 的 背 景 以 及 齿 轮 减 速 器 的 研 究 现 状 和 发 展 趋 势 ，然 后 比 较 了 各 种 传 动 结 构 ， 从 而 确 定 了 传 动 的 基 本 类 型 。 论 文 主 体 部 分 是 对传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 通 过 分 配 传 动 比 确 定 齿 轮 减 速 器 的 大 致 结 构 之 后 ， 对其 进 行 了 整 体 结 构 的 设 计 计 算 和 校 核 。 论 文 最 后 对 设 计 过 程 进 行 了 总 结 ， 并在 此 基 础 上 指 出 了 一 些 改 进 的 建 议 。关键词：行 星 齿 轮 ； 变 位 ； 传 动 机 构 行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 2 -AbstractThis paper proposes a design configuration of the two-stage planetary gear reducer settling for some known parameters.Compared with other gear reducers in the word,it have a larger gear ratio. Furthermore,there are other more advantages,such as, compact configuration,small figure,light avoirdupois and so on.The content is as followa.Firstly, the paper introduces the context of the task and the extent on research of gear reducers,as well as its development trends.Secondly,the drivered type is decided by comparing all kinds of gear configuration.The significant part is about the calculation of the configuration design.After distributing gear ratios, the rough configuration will be get.Then, the holistic configuration can be designed and back-checked.Lastly,the paper is summarized,and the needed improvements are indicated.Key words： planetary gear；modifying profile；driving machanism行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 3 -目 录摘要Abstract主要代号第 1 章 概述 .- 8 -1.1. 课题的提出和论文的主要内容 .- 8 -1.2. 齿轮减速器的研究现状 .- 8 -1.3. 齿轮减速器的发展趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -8 -第 2 章 传动方案的确定 .- 10 -2.1.齿轮传动比较和选择 .- 10 -2.1.1.齿轮传动两种大的类型 .- 10 -2.1.2.定轴轮系和行星轮系的比较 .- 10 -2.2.选择行星机构的类型 .- 12 -2.2.1.行星机构的类型及特点 .- 12 -. ZXV 型渐开线行星机构 .- 12 -. 2ZX 型渐开线行星齿轮机构 .- 13 -. 3Z 型渐开线行星齿轮机构 .- 14 -2.2.2.渐开线行星齿轮传动的发展趋势 .- 15 -第 3 章 设计计算 .- 16 -3.1.设计任务 .- 16 -3.2.前言 .- 16 -3.3 传动比分配传动系统的运动学和动力学计算 .- 17 -3.4.传动零件的设计 .- 19 -3.5.轴设计计算与校核 .- 46 -3.6.轴承的选择与计算 .- 56 -3.7.键连接的选择与计算 .- 59 -行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 4 -3.8.箱体的设计 .- 62 -3.9. 润滑和密封的选择 .- 62 -3.10 传动装置的附件及说明 .- 63 -3.11 齿轮的加工工艺 .66-3.12 轴的加工工艺 .67-第 4 章 设计小结 .- 65 -参考文献 .- 69 -行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 5 -主要代号代号 意 义 单 位 代号 意 义 单 位a 0bC *d 0abdfdeF nrtFf pbtfH中心距、标准中心距角度变位齿轮的中心距切齿中心距齿宽顶隙顶隙系数直径、分独圆直径插刀齿的分度圆直径齿顶圆直径基圆直径齿根圆直径节圆直径齿槽宽作用力法向力径向力切向力齿向公差摩擦系数基节极限偏差齿距极限偏差高度布氏硬度mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmNNNN mmminvK APKVLMmN Ln pPr arbfrT角的渐开线函数系数、载荷系数使用系数行星轮间载荷分布不均匀系数齿间载荷分布系数齿向载荷分布系数动载系数长度弯矩模数指数应力循环次数转速行星轮数目功率半径、分度圆半径节圆半径齿顶圆半径基圆半径齿根圆半径转矩重合度效率计算齿根弯曲应力mmNm:mmr/minkWmmmmmmmmmmNm:2/行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 6 -HBHRCah*fixXYFNT洛氏硬度齿顶高齿顶高系数齿根高传动比变位系数转臂变位系数和系数齿形系数弯曲强度计算时的寿命mmmmFPYSXYyza许用齿根弯曲应力系数应力修正系数弯曲强度计算时的尺寸系数弯曲强度计算时的螺旋角系数弯曲强度计算时的重合度系数中心距变动系数齿数压力角、齿形角齿顶压力角2/Nmradrad主要角下标a 齿顶的，中心轮、太阳轮 n 法向的b 基圆的，中心轮、内齿轮 p 许用的c 行星轮 r 径向的e 中心轮、内齿轮 t 切向的、端面的F 齿根弯曲的 x 轴向的，转臂的f 齿根的 代数和1 小齿轮的 I 第 1 级的，I 类2 大齿轮的 II 第 2 级的，II 类行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 7 -第 1 章 概述1.1. 设计内容旋 转 喷 射 器 中 减 速 箱 是 工 业 油 罐 罐 底 油 泥 旋 转 喷 射 混 合 系 统 中 重 要 的 一部 分 。 高 速 旋 转 的 涡 轮 带 动 喷 嘴 低 速 的 转 动 ， 中 间 需 要 一 个 传 动 比 很 大 的 减速 器 连 接 。 本 说 明 书 的 内 容 就 是 结 合 涡 轮 的 输 入 转 速 、 喷 嘴 所 需 的 转 速 以 及输 出 转 矩 等 已 知 条 件 设 计 一 个 满 足 要 求 的 齿 轮 减 速 器 。减 速 器 设 计 的 主 要 参 数 包 括 ：1 初 转 速 120 ；/minr2 目 标 转 速 0.5 ；h3 输出转矩 2000 。N本 论 文 主 要 完 成 以 下 工 作 ：1 选 择 确 定 传 动 方 案 。 传 动 方 案 的 确 定 包 括 传 动 比 的 确 定 和 传 动 类 型 的确 定 。 此 次 设 计 的 减 速 器 传 动 比 达 到 14400， 是 目 前 国 际 上 设 计 出 的 减 速 器中 传 动 比 最 大 的 ， 没 有 参 考 的 先 例 ， 所 以 ， 只 有 通 过 不 断 的 比 较 和 分 析 去 合理 的 选 择 一 种 传 动 方 案 ， 尽 量 降 低 减 速 器 的 体 积 和 重 量 。2 设 计 计 算 。 每 级 传 动 结 构 的 设 计 计 算 ， 都 大 致 包 括 ： 传 动 比 的 分 配 、传 动 系 统 运 动 学 和 动 力 学 计 算 、 传 动 零 件 的 设 计 、 轴 的 设 计 计 算 与 校 核 、 轴承 的 选 择 与 计 算 、 键 连 接 的 选 择 与 计 算 、 箱 体 的 设 计 、 润 滑 与 密 封 的 选 择 和传 动 装 置 的 附 件 说 明 等 。1.2. 齿轮减速器的研究现状齿轮传动具有功率输出恒定、承载能力大、传动效率高、使用寿命长、可靠性高、结构紧凑等优点，广泛用于各种机械设备和仪器仪表中，是机械传动的基础零件，其质量、性能、寿命直接影响整机的技术、经济指标。而齿轮制造技术水平是获得优质齿轮的关键。因为齿轮形状复杂、技术问题多，制造难度大，齿轮加工水平在某一程度上反映了一个国家机械工业制造的水平。因此，齿轮加工的研究是各国加工制造业研究的一个热点。行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 8 -齿轮产品种类较多，按大类来分，主要有圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆齿轮与行星传动齿轮等四大类。其中，圆柱齿轮在机械设备中应用最为广泛，各种通用与专用的齿轮减速器以及机床、车辆、农机等大量采用，约占齿轮产品总量的 90左右。因此，齿轮制造技术的研究主要集中在圆柱齿轮的成形及其热处理方面。近年来，随着汽车工业的发展，特别是轿车生产对变速器齿轮的精度及力学性能的要求愈来愈高，齿轮正朝着高精度、低噪声、高承载、高速度、轻量化及长寿命的方向发展。其中，采用硬齿面齿轮是提高齿轮强度及承载能力的有效途径。目前，硬齿面圆柱齿轮普遍采用“机械加工渗碳热处理精加工”的传统工艺，材料利用率不高，生产效率低，产品成本高，尤其是金属流线被切断，而且成形后渗碳处理使渗碳层晶粒粗大、渗碳层厚度分布不合理，造成齿轮强度与疲劳寿命的降低。这种不利局面使得工程技术人员寻求新的制造工艺。最优化方法在机构设计和零件设计中应用广泛，效果显著。近十年来，国内外对整台机器或某一机械系统的设计，采用最优化方法代替原来传统的设计方法也越来越多。 机构的优化设计从六十年代后期开始得到学速发展，目前已经成为机构学的重要研究方向之一。 齿轮传动的优化设计可概括为：当传动载荷一定时追求齿轮的体积最小，或在齿轮体积一定时追求传递的载荷最大。有时也追求齿轮传动的某项或某几项性能为最佳。齿轮传动的优化设计既可以成为但目标函数的问题，也肯已成为多目标函数问题。为使齿轮工作可靠，显然齿面的接触应力、齿轮的疲劳弯曲应力应分别小于或等于许用值或保证一定得的安全裕度。为使齿轮的啮合处于较好的工作条件下，有时还把吃面同油膜厚度以及润滑油的温升也作为约束条件。另外，诸如为了避免产生根切、并保持连续啮合、避免齿轮齿顶过分变尖、均须对设计变量提出某些限制，这些限制也应最为约束条件。在机械设计中人们希望获得全部最优设计点，但实际的工程问题，很少能保证满足凸性的要求，即所追求的目标函数往往具有很多个相对的极小点，因而优化的结果一般为局部最优设计点，或后退一步讲，如果这些都做不到，那行星齿轮传动减速器设计及三维造型- 9 -么优化设计最起码也能将设计方案作出重大改进。这就是我们以前提到过的“最优化”应被理解为一个相对的概念，而不要把它决对化。实际上，如上所述，设计人员如能正确地运用最优化方法进行设计，其设计方案与传统方法比较，一定会有所改善并能避免许多盲目性，显然这刚好是工程设计人员最感兴趣的。第 2 章 传动方案的确定2.1.齿轮传动比较和选择2.1.1.齿轮传动两种大的类型轮 系 可 由 各 种 类 型 的 齿 轮 副 组 成 。 由 锥 齿 轮 、 螺 旋 齿 轮 和 蜗 杆 涡 轮 组 成的 轮 系 ， 称 为 空 间 轮 系 ； 而 由 圆 柱 齿 轮 组 成 的 轮 系 ， 称 为 平 面 轮 系 。根 据 齿 轮 系 运 转 时 各 齿 轮 的 几 何 轴 线 相 对 位 置 是 否 变 动 ， 齿 轮 传 动 分 为两
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号