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摘 要
本设计的主要内容是工程牵引车悬浮均载行星减速器。本文介绍了行星齿轮减速器的研究背景，在参考大量工程牵引车辆的资料的基础上，根据牵引车底盘的传动布置方案，设计出一种适合牵引车功率和扭矩的三级悬浮均载行星轮减速器。在技术路线中，本设计分析了工程牵引车的传动方案，确定了行星齿轮传动结构形式，完成了基本参数的选择和几何尺寸的计算以及两个主要强度的验算。还对减速器其它零部件进行了端对端的设计与校核。在经济性方面，分析了减速器的选用条件，技术参数，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等。本设计突出优点是，将前一级与后一级行星传动的构件做成一体，不但减少支撑，简化了结构，而且显著增加了径向的悬浮与均载效果，增大了承载能力。在结构布置合理的情况下，其传动效率可达91-94%。
关键词：工程牵引车；行星齿轮；减速器；悬浮均载；传动比
ABSTRACT
The primary content of this article is about planetary gear reducer with floating balance for engineering hauling Vehicles.This article is in the foundation of several engineering hauling Vehicles, which elaborated the chassis's transmission scheme of arrangement ,and is about to design one kind of third-level planetary gear reducer with suitable power and the torque for the project hauling Vehicles. In the roadmap of technology,we analysis the transmission programme of the project hauling vehicles,determined the structure of the planetary transmission,achieve thedecision of basic parameters,the calculation the computation of geometry size and the check of the two main strengths.we also degisn and check the other parts of the reducer with end to end.At the respect of economy , we analysis the optional condition of the reducer , the technical parameter, factor efficiency and so on.The measure, the transmission efficiency, the bearing capacity, the quality and the price should be compared with different type and variety to choose the most suitable reduction.The Superior advantage of the design is to make the former department and the next department joint integrative for one part , which not only reduces supporting and simplified structure , but also to be non-radial direction supporting with better floating balance and larger bearing capacity.If properly framed the transmission efficiency can go up to 91~94% .
Key words: Engineering hauling Vehicles；Planetary reducer；Floating balance；Gear ratio
目 录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论…………………………………………………………………………1
1.1 概述 ………………………………………………………………………………1
1.2 发展历史和现状 …………………………………………………………………2
1.3 本课题研究的主要内容 …………………………………………………………3
1.4 未来发展方向……………………………………………………………………3
第2章 总体设计方案 …………………………………………………………………5
2.1工程牵引车分类 …………………………………………………………………5
2.2总体方案选择……………………………………………………………………...5
2.3工程牵引车传动方案设计………………………………………………………..6
2.4工程牵引车底盘传动设计……………………………………………………… .8
2.5工程牵引车行驶速度估算……………………………………………………… 10
2.6 本章小结………………………………………………………………………10
第3章 行星齿轮机构传动设计 ……………………………………………………11
3.1 行星齿轮传动特点和原理……………………………………………………11
3.2 行星齿轮传动总体设计…………………………………………………………12
3.3 行星齿轮传动齿数确定条件……………………………………………………14
3.4 行星机构传动设计………………………………………………………………17
3.5 均载方法与均载装置……………………………………………………………23
3.6 本章小结…………………………………………………………………………24
第4章 减速器齿轮设计……………………………………………………………25
4.1 减速器齿轮设计…………………………………………………………………25
4.2 高速级齿轮强度校核……………………………………………………………28
4.3 中速级齿轮强度校核……………………………………………………………36
4.4 低速级齿轮强度校核……………………………………………………………39
4.5 行星传动的承载能力……………………………………………………………42
4.6 行星轮系的传动效率……………………………………………………………43
4.7 本章小结…………………………………………………………………………45
第5章 轴承设计………………………………………………………………………46
5.1 轴承设计…………………………………………………………………………46
5.2 轴承校核…………………………………………………………………………50
5.3 本章小结…………………………………………………………………………51
第6章 轴、键和螺钉设计……………………………………………………………52
6.1 输出轴的设计校核………………………………………………………………52
6.2 行星轮支承轴设计与校核………………………………………………………57
6.3 花键设计…………………………………………………………………………60
6.4 平键设计…………………………………………………………………………60
6.5 减速器螺钉选择…………………………………………………………………61
6.6 本章小结…………………………………………………………………………62
第7章 行星架和箱体设计…………………………………………………………...63
7.1 行星架的设计……………………………………………………………………63
7.2 行星轮支撑结构与整体结构分析………………………………………………64
7.3 减速器机体结构的设计…………………………………………………………65
7.4 减速器的密封和润滑……………………………………………………………65
7.5 本章小结…………………………………………………………………………67
第8章 经济效益分析………………………………………………………………..68
8.1 方案分析……………………………………………………………………68
8.2 减速器轴的工艺分析…………………………………………………………68
8.3 齿轮的工艺分析………………………………………………………………69
8.4 经济分析………………………………………………………………………69
8.5 本章小结 ………………………………………………………………………..69
结论………………………………………………………………………………………70
参考文献 ………………………………………………………………………………71
致谢………………………………………………………………………………………72
第1章 绪 论
1.1 概述
随着科学技术的飞速发展，机械和汽车工业都在软件和硬件方面有了长足的进步。设计也由概念化向基本的大众化和人性化发展。汽车的种类和应用更是随着行业的不同而千变万化。各种专用、工程车辆的广泛应用更是给工程的设计和制造乃至经济的快速发展提供了便利的条件。
作为重要工程车辆之一的工程牵引车，它的的历史几乎与交通工具上采用机械动力一样历史悠久. 近年来的研究结果表明,牵引车在港口、铁道、矿山等部门得到了广泛的应用,冲击压路机以其良好的压实性能正逐渐被施工部门所接受，但该机型对牵引车的要求非常高，需要专门的牵引车进行牵引作业。国内目前牵引车大多采用坦克、装载机或其改进机型，牵引性能和工作性能不能很好地与冲击压路机相匹配，市场迫切需要一种适合牵引冲击压路机的牵引车。近年来通过引进技术，国内有些厂家采用了多挡位动力换挡变速箱配高效的三元件液力变矩器的传动方式，虽然可以使重载作业时的传动效率大幅度提高，表现为在相同行驶阻力下可提高行驶速度，或者在相同的行驶速度下可提高牵引力。
减速器，它的结构虽然没有发动机那样复杂，功能虽然没有变速器那样有效，外观虽然没有车身一样流线美观，但是减速器的应用上却几乎渗透到整个机械行业的各个方面。不必说装有的主减速器、轮边减速器的日常大众的汽车工业，甚至冶金、矿山、起重运输、水泥、建筑、化工、纺织、轻工、橡塑、船舶、机床、航空、电力等行业都能见到减速器的身影。生产厂生产出的减速器种类繁多、形态各异，减速器因而在机械制造业有举足轻重的地位。
行星齿轮传动的减速器在减速器行业中应用非常广泛。由于行星齿轮传动采用功率分流，由数个行星轮承担载荷，采用合理的内啮合传动。与定轴传动相比，具有体积小、质量轻、承载能力大和效率高之优点。行星齿轮传动是一种新型高效的传动型式，它与普通定轴齿轮传动相比有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪声小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点，通过行星传动可以把能量由一根主动轴传给若干根从动轴，这些从动轴角速度的关系在工作时可变化。
根据轮系运转时各齿轮的几何轴线相对位置是否变动，可将轮系分为下列几种基本类型：
1、定轴轮系
当轮系运转时，若组成该轮系的所有齿轮的几何轴线位置是固定不变的，称为定轴轮系或普通轮系。
2、周转轮系
当轮系运转时，若组成轮系的齿轮中至少有一个齿轮的几何轴线不固定，而绕着另一个齿轮的几何轴线回转者，称为周转轮系。
工程上习惯将行星轮系和差动轮系的齿轮传动机构统称为行星齿轮传动。
1.2 发展历史和现状
早在中国的南北朝时代，便有著名科学家祖冲之发明的行星齿轮差动式指南车。19世纪以来，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮的发展有很大影响。1920年首次成批制造出行星齿轮传动装置，并首先用汽车的差速器。1938年起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。二战后，高速大功率船舰、航空发动机及工程机械的发展，促进行星齿轮传动的发展。
世界上一些工业发达的国家，如：日本、德国、英国、美国和俄罗斯等，对行星齿轮传动的应用、生产和研究都十分重视，在结构化、传动性能、传递功率、转矩和速度等方面均处于领先地位；并出现了一些新型的传动技术，如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代的机械传动设备中获得了成功的应用。
我国从20世纪60年代起开始研制应用行星齿轮减速器，20世纪70年代制订了NGW型行星齿轮减速器标准系列JB1799-1976。我国齿轮界的科研和新产品开发的格局正在悄悄地发生着根本性变化，许多企业正在成为新产品开发和科研的主力军。近来计算机软件开发工业的迅猛发展，行星齿轮减速器的辅助设计与制造方法也随之不断升级。
在设计工艺方面，与国际接轨。齿轮材料和热处理按最高标准控制齿轮均采用优质合金钢 17Cr2Ni2MoA或 20CrNi2MoA渗碳淬火精加工制成，齿轮和热处理的质量按ISO6336-1996的最高级别ME级控制。国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，完全可承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区。新一代减速器的突出
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