毕业设计（论文）-江淮轻卡汽车驱动桥设计（全套图纸）.pdf

本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文） 江淮轻卡汽车驱动桥设计江淮轻卡汽车驱动桥设计 学学 院院 机械工程学院机械工程学院 专业班级专业班级 学生姓名学生姓名 学生学号学生学号 指导教师指导教师 提交日期提交日期 2016 年年 月月 日日 I 摘摘 要要 随着国民经济的持续发展，汽车工业也在不断地发展着，各种设备都在不断 地发展， 创新着。 特别是在机动车辆方面， 江淮轻卡汽车驱动桥的应用非常广泛， 在一些特定的工作场合，江淮轻卡汽车驱动桥体积小，安装稳定，价格成本低廉 很受欢迎，根据市场调查发现，江淮轻卡汽车驱动桥必须满足当今人们对汽车制 造方面的安全稳定，灵活性操控等需求。 目前市面上的江淮轻卡汽车驱动桥大多都是采用传统的结构， 在某些特定的 区域， 这种结构形式的江淮轻卡汽车驱动桥非常不受欢迎。由于以往的江淮轻卡 汽车驱动桥采用传统的结构形式，这样就造成传动精度不好控制，保养维护费用 较高;同时存在一定的安全隐患。因此，对整车的安全性要求较高，车辆行走时 也会给工作人员带来强烈的震动，使得机动车驾驶员很不舒服。虽然传通的江淮 轻卡汽车驱动桥精度较高，质量较好，但是价格也较昂贵，对于一般的用户难以 接受。所以研究一种新式的江淮轻卡汽车驱动桥势在必行！ 本文介绍了江淮轻卡汽车驱动桥的结构组成、 工作原理以及主要零部件的设 计中所必须的理论计算和相关强度校验，以及对其结构进行创新设计，并对其中 的主要零件进行有限元强度分析。该江淮轻卡汽车驱动桥的优点是传动链短、效 率高、易加工、使用和维护都很方便，较适合在恶劣的环境下工作。 关键词：关键词：江淮轻卡汽车驱动桥；结构；有限元；工作 全套图纸，加153893706 II III Abstract With the sustainable development of the national economy, the automobile industry is constantly developing, and all kinds of equipment are constantly developing and innovating. Especially in motor vehicles, JAC light truck driving bridge application is very extensive, in some special occasions, JAC light truck driving bridge has the advantages of small volume, stable installation, low cost is very popular, according to market research, JAC light truck drive axle must meet todays people of automobile manufacturing aspects of security and stability, flexibility of manipulation and demand. Currently available on the market of the Yangtze and Huai light truck drive axle are mostly used in the traditional structure, in some specific areas, this structure in the form of the light truck drive bridge is very unpopular. Because of the past, the traditional structure of the bridge is used in the light truck, which makes the transmission accuracy is not good, the maintenance cost is high, and there is a certain security risk. Therefore, the safety requirements of the vehicle is higher, when the vehicle will give a strong shock to the staff, making the vehicle driver is very uncomfortable. Although the pass of the Yangtze and Huai light truck drive axle higher precision, better quality, but the price is also more expensive for the average user is difficult to accept. Therefore, it is imperative to study a new type of light truck drive axle! Light Jianghuai Automobile driving bridge structure, working principle and main parts design must have the theoretic calculation and strength check are introduced in this paper, and the structure of innovative design, and the finite element strength analysis of the main parts. The advantages of the light truck drive axle of the Yangtze River and the Yangtze River Bridge are short, high efficiency, easy to process, use and maintenance, and is suitable for working in a bad environment. Keywords：Driving roller ;Crankshaft;Processing craft;Significance IV 目目 录录 摘摘 要要 . I Abstract . II 第一章第一章 引言引言 . 1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 . 1 1.2 本课题研究的内容 . 2 1.3 Solidworks 设计基础 . 4 1.3.1 草图绘制 . 5 1.3.2 基准特征，参考几何体的创建 . 6 1.3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建 . 7 1.3.4 工程图的设计. 8 1.3.5 装配设计 . 10 第二章第二章 江淮轻卡汽车驱动桥总体结构的设计江淮轻卡汽车驱动桥总体结构的设计 . 12 2.1 江淮轻卡汽车驱动桥总体方案图 . 14 2.2 机械传动部分的设计计算 . 16 2.2.1 圆锥齿轮传动的设计计算 . 18 2.2.2 行星齿轮传动的设计计算 . 18 2.2.3 轴承的设计计算. 19 2.2.4 螺纹强度的校核计算 . 19 第三章第三章 江淮轻卡汽车驱动桥中主要零件的三维建模江淮轻卡汽车驱动桥中主要零件的三维建模 . 20 3.1 圆锥伞齿轮的三维建模 . 22 3.2 传动轴的三维建模 . 23 3.3 圆锥滚子轴承的三维建模 . 24 3.4 江淮轻卡汽车驱动桥的三维建模 . 26 第四章第四章 主要零件的有限元分析主要零件的有限元分析 . 28 第五章第五章 三维软件设计总结三维软件设计总结 . 29 结结 论论 . 30 致致 谢谢 . 31 参考文献参考文献 . 32 4 第一章第一章 引引 言言 1.1 课题的来源与研究的目的和意义课题的来源与研究的目的和意义 我国生产的江淮轻卡汽车驱动桥结构简陋，传动精度始终不高，虽然经过几 十年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平 等的影响， 我国目前生产的江淮轻卡汽车驱动桥的总体水平与进口产品及港口用 户的要求仍有较大差距， 江淮轻卡汽车驱动桥的生产也是如此， 为满足市场需求， 开发出一种新型的江淮轻卡汽车驱动桥势在必行！ 相信此种江淮轻卡汽车驱动桥的出现将会大大提高机动车辆的行驶能力和 安全系数，相对生产江淮轻卡汽车驱动桥，将会对其经济效益方面带来显著的提 高，同时也在某种程度上推进了汽车工业的不断发展。 随着国际标准化（SIO）的实施，世界江淮轻卡汽车驱动桥以采用新材料、 新技术、新工艺、新结构为基础，着眼于产品零部件的标准化、系列化、规格化、 通用化和专业化以及大批量生产。根据互换性、模数制、公差与配合的原理，使 得组合、多变、拆装的江淮轻卡汽车驱动桥已经进入全面系统设计的阶段，其功 能与形式的结合更为完美。19 世纪 80 年代，美国的 HUGER 公司将新开发的江 淮轻卡汽车驱动桥应用到该公司的子公司一个专业生产汽车的公司， 经过几年 的运行，为该公司创造了不菲的利润。随着技术的发展，能源危机引发全球性的 节约能源和环境保护意识的提高， 在总结第一代江淮轻卡汽车驱动桥的经验基础 上，开发出了性能更佳，功率更大的江淮轻卡汽车驱动桥。当前，全世界各大机 械人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行江淮轻卡汽车驱动桥的研发工作。 现在国外等著名江淮轻卡汽车驱动桥的品牌中，都有江淮轻卡汽车驱动桥的销 售，全世界江淮轻卡汽车驱动桥的应用越来越广泛。有一点值得注意的是，江淮 轻卡汽车驱动桥的市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此江淮 轻卡汽车驱动桥是汽车生产企业很乐意生产的汽车部件之一。 西方资本主义国家 有巨大的江淮轻卡汽车驱动桥销售市场， 机械人工业是西方资本主义国家的机械 工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展江淮轻卡汽车驱动桥的功率最大化， 产能 最优化的问题。自“九五”期间江淮轻卡汽车驱动桥的开发和研制已经被列入 美国的重大科技攻关计划， 以跟踪世界技术的发展和开发适合美国汽车工业发展 的江淮轻卡汽车驱动桥。 我国从 1953 年开始生产江淮轻卡汽车驱动桥，于 1958 年自行设计功率在 50、70、90、120、500 等的江淮轻卡汽车驱动桥之后，为了适应汽车生产厂家 5 的需要，1959 年又制造了 500、1000、1200 等大功率的江淮轻卡汽车驱动桥。 为了满足江淮轻卡汽车驱动桥生产工业发展需要，我国于 1970 年研制了大 型江淮轻卡汽车驱动桥。也曾设计制造顶部单缸 900 液压江淮轻卡汽车驱动桥， 并装有自动调整与报警装置，经过多年实践摸索，于 80 年代研制 1200/140 轻液 压江淮轻卡汽车驱动桥， 经运转实践证明效果很好。 近几年又研制出 PX1400/170 江淮轻卡汽车驱动桥， 其设计功率为 137KW， 实际达到 150KW， 是设计值的 1.6 倍。 目前，江淮轻卡汽车驱动桥是 1953 年开始仿苏 2100 和 1“O 弹簧江淮轻卡 汽车驱动桥而设计。 1954年开始自行设计生产了1200江淮轻卡汽车驱动桥。 1958 年又设计制造了大型 2200 江淮轻卡汽车驱动桥。70 年代已研制出 1200，1650， 2200 多缸液压江淮轻卡汽车驱动桥的系列产品。后经多年反复研制与实践，相 继克服了旧系统不足，零件强度低以及结构上的某些缺点，现己批量生产的新系 列江淮轻卡汽车驱动桥有 600，900，1200，1750，2200 五个规格十四种类型， 然而我国机械人业所需的江淮轻卡汽车驱动桥全部依赖进口， 这使得国产机械人 配备江淮轻卡汽车驱动桥后，成本增加很大，而装备自行开发生产江淮轻卡汽车 驱动桥，其成本提高不大，说明江淮轻卡汽车驱动桥的市场前景令人乐观。 1.2 本课题研究的内容本课题研究的内容 本次设计主要针对江淮轻卡汽车驱动桥进行设计， 从江淮轻卡汽车驱动桥的 整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几 个方面： （1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类江淮轻卡汽车驱动桥的原 理及结构，挑选相关内容记录并学习。 （2）分析江淮轻卡汽车驱动桥的结构与参数 （3）确定设计总体方案。 （4）确定具体设计方案。 （5）江淮轻卡汽车驱动桥的三维图的绘制、CAD 装配图、零件图的绘制。 （6）江淮轻卡汽车驱动桥主要零件的有限元分析。 （7）说明书的编写和整理。 6 1.3 Solidworks设计基础设计基础 伴随着社会的高速发展，在全球经济发展的大环境之下，我国各个行业在受 到其他国家先进技术冲击的同时， 与国外品牌企业的沟通交流的机会也变的越来 越多。汽车行业通过行业展会、科研合作等多种途径，不断的提高了自身实力和 核心竞争力，缩小与发达国家之间的差距。 在新的市场需求的驱动下，汽车汽车驱动桥的更新和优化升级更加迫切。国 内汽车车身生产企业充分挖掘市场潜力，大力研究发展稳固、牢固的汽车车身， 在机动车辆向绿色环保化的转变中挥积极作用。 一般生产汽车车身的企业对所生 产的车身的安全指数都有严格的要求。各企业在生产汽车车身的同时，都充分考 虑到汽车在运行中可能会出现的种种问题， 从而减少汽车因为车身不牢固以及由 于车身的联接问题在行驶过程中产生的噪音而引起的噪音大、污染重等现象。 国内汽车半承载车身的研发及制造要与全球号召的安全稳定、 成本低廉的主 题保持一致。加大汽车新型半承载车身结构的研发及生产是行业发展的大趋势， 同时也迎合了国内基础建设发展的需求。 汽车行业的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 随着科学技 术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、 新工艺，目前半承载车身正向着稳定、高效、可靠、节能方向发展。 本文介绍了汽车汽车驱动桥的结构组成、 结构原理以及主要零部件的设计中 所必须的理论计算，由于汽车车身在多样化、安全稳定方面的优点日益突出，并 且其使用和维护都很方便，相信在不久的将来，该新型半承载车身结构的应用将 会越来越普及。 本论文主要研究运用 SolidWorks 对江淮轻卡汽车驱动桥进行设计。在设计 过程中，了解 SolidWorks 的各种功能。 汽车驱动桥是汽车传动系统的重要组成部分， 承载着汽车的满载荷重及地面 经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的垂直力、纵向力、横向力及其力矩，以 及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。 汽车驱动桥的结构型式和设计参数除对汽车的可靠性与耐久性有重要影响外， 也 对汽车的动力性、 平稳性、 通过性、 机动性、 以及操作稳定性都会有直接的影响。 例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置、桥壳、和各种齿轮。 汽车驱动桥设计涉及的汽车零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件 及总成的制造也几乎涉及所有的现在汽车制造工艺。 对于汽车驱动桥的学习和设 计实践可以更好的学习并掌握现代汽车设计与汽车设计的全面知识和技能。 由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的 7 明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万 美元的高额市值将 SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一 千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。 并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行 业一家高素质的专业化公司。 SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最 具竞争力的 CAD 产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、 直观式设计技术、 先进的 parasolid 内核 （由 剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks 成为全球装机量最 大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器 械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学 生通过 SolidWorks 的培训课程。 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多， 这一事实说明了越来越多的工程师和 设计者使用 SolidWorks 三维软件，越来越多的企业需要 SolidWorks 人才。 Solidworks 软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks的五大特点。 使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维CAD 解决方案。SolidWorks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛 选， 工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高 产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，SolidWorks 是设计过 程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个 工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks 软件是 世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技 术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最 高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百 项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995- 1999 年获得全球微机平 台 CAD 系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其 中仅从 1999 年起， 美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵 循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大 缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks 出色的技术 和市场表现， 不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星， 也成为华尔街青睐的对象。 终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 SolidWorks 全资 8 并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高 额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和 管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司， SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。 1.3.1 草图绘制草图绘制 掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高 级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约 束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和 利用草图绘制工具完成草图绘。 1.3.2 基准特征基准特征-参考几何体的创建参考几何体的创建 清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准 点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵 活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。 1.3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建模拉伸、旋转、扫描和放样特征建模 灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方 法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通 过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合 应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。 1.3.4 工程图设计工程图设计 灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖 视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。 1.3.5 装配设计装配设计 灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运 用 SolidWorks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能 够在装配体中设计子装配体； 灵活运用干涉检查； 灵活运用自上向下的装配方法； 灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号； 灵活运用生成装配体材料明细表的 方法。 第二章第二章 江淮轻卡汽车驱动桥总体结构的设计江淮轻卡汽车驱动桥总体结构的设计 2.1 江淮轻卡汽车驱动桥总体方案图 9 本次设计的江淮轻卡汽车驱动桥的设计包括差速器的设计、 圆锥齿轮传动的 设计、行星齿轮传动的设计等等。具体的方案图如下图 1- 1 所示： 图 1- 1 方案图 2.2 机械传动部分的设计计算 2.2.1 圆锥齿轮传动的设计计算圆锥齿轮传动的设计计算 1 初步计算 （1）材料选择 因传动尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用 40Cr(调质），硬度 241HB286HB，平均取为 280HB，大齿轮用 45 钢（调质），硬度 229HB286HB, 平均取为 240HB。选齿轮精度为 7 级。 （2）节锥角的计算 1 cot=i （3.11） 1 06222266 . 1 cotcot o =arciarc （3.12） 2 54676706222290 ooo = （3.13） 由文献2表3314可知， 10 8 . 15062222cos 20sin 12 cos sin 2 2 1 2 min = = oa a h z （3.14） 式中， a h 齿顶高系数，1= a h。 取小齿轮齿数30 1= z， 8 . 493066 . 1 12 = izz （3.15） 取大齿轮齿数50 2 =z。 （3）根据工作条件的要求，大端模数为 12=m （3.16） （4）齿轮分度圆的直径 3603012 11 = mzdmm （3.17） 6005012 22 = mzdmm （3.18） （5）锥距 86.349 2 600 2 360 22 222 2 2 1 = + = + = dd Rmm （3.19） （6）齿轮齿顶、齿根圆直径 由文献3表910可知， 齿顶高 12121 * =mhh aa mm （3.20） 齿顶圆直径 382062222cos122360cos2 111 =+=+= o aa hddmm （3.21） 11 610546767cos122600cos2 222 =+=+= o aa hddmm （3.22） 齿根高 ()() 4 . 14122 . 01 * =+=+=mchh af mm （3.23） 齿轮基圆直径 ()()95.31328 . 0 5 . 013605 . 01 11 = Rm ddmm （3.24） ()()52828 . 0 5 . 016005 . 01 22 = Rm ddmm （3.25） （7）齿宽 由文献2表3314可知， 96.9786.34928 . 0 =Rb R mm （3.26） （8）节圆周速度 48.10 1060 55636014 . 3 1060 33 11 = = = nd v m/s 2.2.2 行星齿轮传行星齿轮传动的设计计动的设计计算算 据 2Z-X(A)型行星传动的传动比 p i 值和按其配齿计算（见参考文献1）公 式（3-27）公式（3-33）可求得内齿轮 b 和行星轮 c 的齿数 b z 和 c z 。现考虑到 行星齿轮传动的外廓尺寸较小，故选择中心轮 a 的齿数 a z =17 和行星轮 p n =3. 根据内齿轮 apb ziz) 1(= 1715 . 5=）（ b z =76.5 对内齿轮齿数进行圆整，同时考虑到安装条件，取 79= b z ，此时实际的 p 值与给定的 p 值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差的范围内。 实际传动比为 12 a b z z i+=1 = 647 . 5 17 79 = 其传动比误差 5 . 5 647 . 5 5 . 5 = = p p i ii i =2.67% 由于外啮合采用角度变位的传动， 行星轮 c 的齿数 c z 应按如下公式计算， 即 c ab c z zz z+ = 2 因为 62= ab zz 为偶数， 故取齿数修正量为 1= c z 。 此时， 通过角变位后， 既不增大该行星传动的径向尺寸，又可以改善 a-c 啮合齿轮副的传动性能。故 c z = 301- 2 17-79 = 在考虑到安装条件为 32 2 = + C zz ba （整数） 初算中心距和模数 1. 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 太阳轮和行星轮材料为 20GrMnTi，表面渗碳淬火处理，表面硬度为 57 61HRC。 试验齿轮齿面接触疲劳极限 limH =1591Mpa。 试验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮 limF =485Mpa。 行星轮 limF =4850.7Mpa=339.5Mpa (对称载荷)。齿形为渐开线直齿。最终 加工为磨齿，精度为 6 级。 内齿圈材料为 38GrMoAlA，淡化处理，表面硬度为 973HV。 试验齿轮的接触疲劳极限 limH =1282Mpa 验齿轮的弯曲疲劳极限 limF =370MPa 13 齿形的终加工为插齿，精度为 7 级。 2. 减速器的名义输出转速 2 n 由 i= 2 1 n n 得 2 n = i n1 = 5 . 5 1000 minr =181.82 minr 3. 载荷不均衡系数 P K 采用太阳轮浮动的均载机构，取 15 . 1 = PP FH KK 。 4. 齿轮模数m和中心距 a 首先计算太阳轮分度圆直径： 3 lim 2 1 a 1 d u ukkkT K H d HHPA td = 式中： u一齿数比为 76 . 1 17 30 = A K 一使用系数为 1.25； td K 一算式系数为 768； H K 一综合系数为 2； 1 T 一太阳轮单个齿传递的转矩。 pp a nn P n T T 1 1 1 9549= = 985 . 0 10003 120 9549 mN =376 mN 其中 高速级行星齿轮传动效率，取=0.985 d 齿宽系数暂取 a db =0.5 14 limH =1450Mpa 代入 3 lim 2 1 a 1 d u ukkkT K H d HHPA td = 3 2 a 76 . 1 ) 176. 1 ( 15915 . 0 6 . 115 . 1 25 . 1 23.376 768d + = =78.66mm 模数 m= 63 . 4 17 66.78 = a a z d 取 m=5 则 mmzzma ga )3017(5 2 1 )( 2 1 0 +=+= =117.5mm 取 mma5 .122= 齿宽 5 . 421755 . 0=db d 取 mmb62= 1. 计算变位系数 (1) a-c 传动 啮合角 ac 因 o 20cos 5 . 122 5 . 117 coscos 0 = a a ac =0.93969262 所以 ac = “54 3920o 变位系数和 2tan )( invinv zzx ac ca += =（17+30） o oo 20tan2 20543920 invinv 15 =1.141 图 2-1 选择变位系数线图 中心距变动系数 y y= 5 5 . 117 5 . 122 0 = m aa =1 齿顶降低系数 y 141 . 0 1141 . 1 = yxy 分配边位系数： 根据线图法，通过查找线图 2-1 中心距变动系数 y y= 5 5 . 117 5 . 122 0 = m aa =1 齿顶降低系数 y 16 141 . 0 1141 . 1 = yxy 分配边位系数： 根据线图法，通过查找线图 2-1 得到边位系数 549 . 0 = a x 则 592.5490 . 0 141 . 1 = ac xxx (2) c-b 传动 由于内啮合的两个齿轮采用的是高度变位齿轮，所以有 0=+= bc xxx 从而 592 . 0 = cb xx 且 aa = = 0=y 0=y 2. 几何尺寸计算结果 对于单级的 2Z-X(A)型的行星齿轮传动按公式进行几何尺寸的计算，各齿轮 副的计算结果如下表： 表 3-1 各齿轮副的几何尺寸的计算结果 项 目 计 算 公 式 a-c 齿轮副 b-c 齿轮副 分 度 圆 直 径 d 111 zmd = 222 zmd = 85175 1 =d 150305 2 =d 150 1 =d 395795 2 =d 基 圆 直 径 b d cos 1 1 ddb= cos 2 2 ddb= 87.7920cos85 1 = o b d 95.14020cos150 2 = o b d 95.140 1 = b d 37120cos395 2 = o b d 啮 (2 11 xhmdd aaa += )(2 22 yxhmdd caa += 076.99 1 = a d 513.164 2 = a d 17 齿 顶 圆 直 径 a d 合 啮 合 (2 * 11 xhmdd caa += )(2 22 yxhmdd baa += 513.164 1 = a d 09.391 2 = a d 齿 根 圆 直 径 f d 啮 合 (2 * * 11af chmdd+= (2 * 22af chmdd+= 987.77 1 = f d 424.143 2 = f d 啮 合 (2 * 11af chmdd+= (2 22af chmdd+= 424.143 1 = f d 424.413 2 = f d 注：齿顶高系数：太阳轮、行星轮 1= a h ，内齿轮 8 . 0= a h ； 顶隙系数：内齿轮 25 . 0 = c 按公式验算其邻接条件，即 p acac n ad sin2 已知行星轮 c 的齿顶圆的直径 ac d =164.513， 5 . 122 = ac a 和 3= p n 代入上式， 则得 164.513 mm176.212 3 sin 5 . 1222= 满足邻接条件 同心条件 按公式对于角变位有 coscos bc cb ac ca zzzz = + 18 已知 17= a z 30= c z 79= b z ， 543925o= ac o 20 = bc 代入上式得 oo 20cos 3079 543920cos 3017 = + =52.145 满足同心条件 按公式验证其安装条件，即得 )(整数C n zz p ba = + 将 17= a z 79= b z 3= p n 代入该式验证得 32 3 7917 = + 满足安装条件 啮合要素的验算 1. a-c 传动端面重合度 a （1）顶圆齿形曲率半径 a 22 ) 2 () 2 ( ba a dd = 太阳轮 22 1 ) 2 874.79 () 2 0076.99 (= a =29.31mm 行星轮 22 2 ) 2 954.140 () 2 513.164 (= a =42.416mm （2）端面啮合长度 a g )sin( 21taaa ag= 式中“”号正号为外啮合，负号为内啮合； t 端面节圆啮合角。 直齿轮 t = ac = 54 3925o 则 mmga)543925sin 5 . 122416.4231.29( o += 19 =18.67mm （3）端面重合度 o 20cos5 67.18 )cos/(cos = tnaa mg =1.265 2. bc 端面重合度 a （1）顶圆齿形曲率半径 a 22 ) 2 () 2 ( ba a dd = 行星轮 1a 由上面计算得， 1a =42.416mm 内齿轮 22 2 ) 2 18.371 () 2 08.391 (= a mm =61.597mm （2）端面啮合长度 a g 21 sin taaa ag+= = o 20sin 5 . 122597.61146.42+mm =24.05mm （3）端面重合度 )cos/(cos tnaa amg= = o 20cos5 05.24 =1.63 2.1.3 轴承轴承的设计计的设计计算算 （1）滚动轴承的选择 滚动轴承为圆锥滚子轴承 32210，由文献2表242 .39得862= r CKN， 1490= or CKN，83. 0=e，8 . 0 1 =Y。 （2）寿命验算 轴承所受支反力合力 74.150502.136813.629 2222 =+=+= BZBYB RRRN （4.1） 对于圆锥滚子轴承，派生轴向力互相抵消。 20 0= Ba F，57.712= aCa FFN 由文献2表242 .39得， e R F B B