2KH型行星减速箱设计（全套图纸） .doc

原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 优秀设计 毕业设计 论文毕业设计 论文 题题 目 目 2k h2k h 型型 行行 星星 减减 速速 箱箱 设设 计计 学学 院 院 专业名称 专业名称 班级学号 班级学号 学生姓名 学生姓名 指导教师 指导教师 二二 0 年年 六六 月月 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 毕业设计 论文 任务书毕业设计 论文 任务书 i 毕业设计 论文 题目 2k h 型行星减速箱设计型行星减速箱设计 ii 毕 业设计 论文 使用的原始资料 数据 及设计技术要求 给定传动比给定传动比 i 4 64 作用与太阳轮上扭矩 作用与太阳轮上扭矩 m 1140n m 设计太阳轮及行星轮材料均采用 设计太阳轮及行星轮材料均采用 20crmnti 表面淬火硬度表面淬火硬度 hrc 45 56 齿宽 齿宽 b 52mm 模数模数 m 5 行星轮数 行星轮数 c 3 要求 1 设计一行星减速箱 结构合理 紧凑 2 输入轴工艺流程设计 3 要求出总装图及部分主要零件图纸 iii 毕 业设计 论文 工作内容及完成时间 1 开题报告 第 1 周 2 总体方案设计 第 2 周 3 常规设计 第 3 周 第 7 周 4 输入轴工艺流程设计 第 8 周 第 10 周 5 编写毕业设计说明书 第 11 周 第 14 周 6 外文资料翻译 不少于 6000 字符 第 15 周 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 主 要参考资料 1 1 沈纫秋主编 工程材料与制造工艺教程 北京 航空工业出版社 1991 5 2 2 胡来熔主编 行星传动设计与设计 北京 煤炭工业出版社 1996 3 3 库德里亚夫采夫等编著 江更华等译 行星齿轮传动手册 北京 4 齿轮传动 机械设计手册 北京 机械工业出版社 5 akin computer assisted mechanical design englewood cliffs prentice hall 1990 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 开题报告开题报告 一 选题的依据及意义一 选题的依据及意义 行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较 具有质量小 体积小 传动比 大 承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点 这些已被我国越来越多的 机械工程技术人员所了解和重视 由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的 利用了功率分流性和输入 输出的同轴性以及合理地采用了内啮合 才使得其 具有了上述的许多独特的优点 行星齿轮传动不仅适用于高速 大功率而且可 用于低速 大转矩的机械传动装置上 它可以用作减速 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 重要意义 因此 行星齿轮传动在起重运输 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 等工业部门均获得了广泛的应用 二 国内外研究概况及发展趋势二 国内外研究概况及发展趋势 世界上一些工业发达国家 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 在结构优化 传动性能 传动功 率 转矩和速度等方面均处于领先地位 并出现一些新型的行星传动技术 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化的 机械传动设备中获得了成功的应用 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史 很早就有了应用 然而 自 20世纪60年代以来 我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入 系统的研究和 试制工作 无论是在设计理论方面 还是在试制和应用实践方面 均取得了较 大的成就 并获得了许多的研究成果 近20多年来 尤其是我国改革开放以来 随着我国科学技术水平的进步和 发展 我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术 经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化 与时俱进 开拓创新地努力奋 进 使我国的行星传动技术有了迅速的发展 据有关资料介绍 人们认为目前行星齿轮传动技术的发展方向如下 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 1 标准化 多品种 目前世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计 而且还演化出多种形式的行星减速器 差速器和行星变速器等多种产品 2 硬齿面 高精度 行星传动机构中的齿轮广泛采用渗碳和淡化化学热处 理 齿轮制造精度一般均在6级以上 3 高转速 大功率 行星齿轮传动机构在高速传动中 如在高速汽轮传动 中已获得广泛的应用 其传动功率也越来越大 4 大规格 大转矩 在中低速 重载传动中 传动大转矩的大规格的行星齿 轮传动已有了较大的发展 三 研究内容及实验方案三 研究内容及实验方案 1 研究内容 给定传动比i 4 64 作用与太阳轮上的扭矩m 1140nm 设计太阳轮及行星轮材 料均采用20crmnti 表面淬火硬度hrc 45 56 齿宽 52 模数 5 行星轮数 3 要求 1 设计一行星减速箱 结构合理 紧凑 2 行星架工艺流程设计 3 要求画出总装图及部分主要零件图纸 2 试验方案 根据课题所给的已知条件初步选定行星齿轮传动类型为ab ax 型 ab ax 型行星齿轮传动具有结构简单 制造容易 外形尺寸小 质量小 传动 效率高等特点 通常 其传动比范围为 2 8 13 传动效率 0 97 0 99 目前该 传动类型已获得了较广泛的应用 四 毕业设计工作内容及完成时间四 毕业设计工作内容及完成时间 1 开题报告 第1周 2 总结方案设计 第2周 3 常规设计 第3周 第7周 4 输入轴工艺流程设计 第8周 第10周 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 5 编写毕业设计说明书 第11周 第14周 6 外文资料翻译 不少于6000字符 第15周 五 参考文献五 参考文献 1 王大康主编 机械设计综合课程设计 北京 机械工业出版社 2003 2 姚家娣 李明 黄兴元主编 机械设计指导 南昌 江西高校出版社 2001 3 任嘉卉 李建平主编 机械设计课程设计 北京 北京航空航天大学出版社 2001 4 濮良贵 纪名刚主编 机械设计 北京 高等教育出版社 2001 5 孙桓 陈作模主编 机械原理 北京 高等教育出版社 2000 6 饶振纲编著 行星齿轮传动设计 北京 化学工业出版社 2003 7 成大先主编 机械设计手册 北京 化学工业出版社 2004 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 摘要摘要 在给定传动比 扭矩 模数及行星轮个数的条件下进行了行星减速器的 总体方案设计 常规设计计算 输出轴的工艺流程设计及绘制总装图和部分零 件图 行星减速器的总体方案设计选用太阳轮浮动的均载机构 太阳轮通过单齿 联轴器与高速轴联接实现浮动 这种浮动方法浮动灵敏 结构简单 易于制造 便于安装 太阳轮与齿轮联轴器的外齿半联轴套做成一体 内齿轮设计成内齿 圈的结构 行星架选用刚性较好的双侧板整体式结构 与输出轴法兰式联接 行星架与输出轴通过两个对称布置得定位销保证同轴度 齿轮联轴器选用鼓形 齿齿轮联轴器 鼓形齿齿轮联轴器允许两轴线有较大角位移 相对承载能力较 强 并且易于安装调整 减速器齿轮采用油池润滑 轴承采用飞溅润滑 根据总体设计方案和常规设计计算绘制总装配图以及太阳轮 行星架 输 入轴 输出轴的零件图 输入轴的工艺流程设计对输入轴进行工艺分析 绘制零件图 确定毛坯的 制造形式 制定零件的机械加工工艺路线并填写工艺过程卡和工序卡 关键词 2k h 行星齿轮 减速箱 指导老师签名 指导老师签名 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 abstract in a given gear ratio torque modulus and the number of planets round under the conditions of the planetary reducer for the overall program design conventional design the output shaft of the process design and draw parts assembly diagram and fig planetary reducer selection of the overall design of the sun round the floating bodies are set the sun wheel gear coupling with a single high speed shaft connected to the realization of floating the floating floating method is sensitive simple structure easy to manufacture easy to install round the sun gear coupling with the second half of the outer sleeve teeth into one with gear designed with the structure of ring gear planetary rigid frame a better selection of both the overall board structure with the output shaft flange type connection planetary output shaft through the frame with two pins in a symmetrical arrangement to ensure coaxiality selection of drum gear coupling tooth gear coupling gear coupling crown gear axis to allow the two larger angular displacement load bearing capacity is relatively strong and easy to install and adjust used oil tank gear reducer lubrication bearing lubrication using splash according to the overall design of conventional design and calculation programs and the general assembly drawing as well as round the sun planetary plane input shaft output shaft of the parts diagram input shaft of the process design of the input shaft to process analysis mapping parts diagram to determine the manufacture of blank forms the development of parts of the machining process and complete the process route and process card card key words 2k h planetary gear reducer box signature of supervisor 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 目 录 1 前言 1 1 1 选题的依据及意义 1 1 2 国内外研究概况及发展趋势 1 2 常规设计计算 3 2 1 已知条件 3 2 2 设计计算 3 2 2 1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图 3 2 2 2 行星轮传动的配齿计算 3 2 2 3 初步计算齿轮的主要参数 4 2 2 4 装配条件的验算 5 2 2 5 传动效率的计算 6 2 2 6 减速器的润滑和密封 10 2 2 7 齿轮强度验算 10 2 2 7 1 校核其齿面接触强度 10 2 2 7 2 校核其齿跟弯曲强度 13 3 结构设计计算 15 3 1 行星架的结构设计与计算 15 3 1 1 行星架的结构设计 15 3 1 2 行星架结构计算 15 3 2 齿轮联轴器的结构设计与计算 16 3 3 轴的结构设计与计算 17 3 3 1 输入轴的结构设计与计算 17 3 3 2 输出轴的设计计算 19 3 4 铸造箱体的结构设计计算 20 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 4 输入轴的工艺设计 22 4 1 零件的分析 22 4 1 1 零件的图样分析 22 4 1 2 零件的工艺分析 22 4 2 工艺规程设计 23 4 2 1 确定毛坯的制造形式 23 4 2 2 基面的选择 23 4 3 制定工艺路线 23 4 3 1 工艺路线方案一 23 4 3 2 工艺路线方案二 24 4 3 3 工艺路线方案三 25 4 4 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 25 4 4 1 机械加工余量的确定 25 4 4 2 毛坯尺寸确定 26 4 5 确定切削用量及基本工时 26 总结与评价 34 参考文献 35 致谢 36 1 1 前言 前言 1 11 1 选题的依据及意义选题的依据及意义 行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较 具有质量小 体积小 传动比 大 承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点 这些已被我国越来越多 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 的机械工程技术人员所了解和重视 由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的 利用了功率分流性和输入 输出的同轴性以及合理地采用了内啮合 才使得其具 有了上述的许多独特的优点 行星齿轮传动不仅适用于高速 大功率而且可用于 低速 大转矩的机械传动装置上 它可以用作减速 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重要意义 因此 行星齿轮传动在起重运输 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 和航空航天等工业部门均 获得了广泛的应用 1 21 2 国内外研究概况及发展趋势国内外研究概况及发展趋势 世界上一些工业发达国家 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 在结构优化 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行星传动技术 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机械传动设 备中获得了成功的应用 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史 很早就有了应用 然而 自二 十世纪 60 年代以来 我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入 系统的研究和 试制工作 无论是在设计理论方面 还是在试制和应用实践方面 均取得了较大 的成就 并获得了许多的研究成果 近 20 年来 尤其是我国改革开放以来 随着我国科学技术的进步和发展 我国已从世界上许多工业发达的国家引进了大量先进的机械设备和技术 经过我 国机械科技人员不断积极地吸收和消化 与时俱进 开拓创新地努力奋进 使得 我国的行星传动技术有了迅速发展 目前 我国已有许多的机械设计人员开始研 究分析和应用上述的新型行星齿轮传动技术 并期待着能有更大的突破 据有关资料介绍 人们认为目前行星齿轮传动技术的发展方向如下 1 标准化 多品种 目前世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计 而且还演化出多种形式的行星减速器 差速器和行星变速器等多种产品 2 硬齿面 高精度 行星传动机构中的齿轮广泛采用渗碳和淡化化学热处 理 齿轮制造精度一般均在6级以上 3 高转速 大功率 行星齿轮传动机构在高速传动中 如在高速汽轮传动 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 中已获得广泛的应用 其传动功率也越来越大 4 大规格 大转矩 在中低速 重载传动中 传动大转矩的大规格的行星齿 轮传动已有了较大的发展 减速器的代号包括 型号 级别 联接型式 规格代号 规格 传动比 装 配型式 标准号 其标记符号如下 n ngw n 内啮合 g 公用齿轮 w 外啮合 型 a 单级行星齿轮减速器 b 两级行星齿轮减速器 c 三级行星齿轮减速 器 z 定轴圆柱齿轮 s 螺旋锥齿轮 d 底座联接 f 法兰联接 l 立式 行星减速器 2 2 常规设计计算 常规设计计算 2 12 1 已知条件已知条件 毕业设计 论文 使用的原始资料 数据 及设计技术要求 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 给定传动比 i 4 64 作用于太阳轮上扭矩 m 1140n m 设计太阳轮及行星轮 材料均采用 20crmnti 表面淬火硬度 hrc 45 56 齿寛 b 52mm 模数 m 5 行星轮数 c 3 要求 1 设计一行星减速箱 结构合理 紧凑 2 输出轴的工艺流程设计 3 要求画出总装图及部分主要零件图纸 2 22 2 设计计算设计计算 2 2 12 2 1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图选取行星轮传动的传动类型和传动简图 根据上述设计要求 给定传动比 结构合理 紧凑 据各行星轮传动类型的 传动比和工作特点可知 2k h 型结构紧凑 传动比符合给定要求 其传动简图如 图 2 1 所示 图中太阳轮 a 输入 行星架 x 输出 内齿圈 b 固定 输入 输出 b a c x 图 2 1 行星传动的传动简图 2 2 22 2 2 行星轮传动的配齿计算行星轮传动的配齿计算 在确定行星轮传动的各轮齿数时 除了满足给定的传动比外 还应满足与其 装配有关的条件 即同心条件 邻接条件和安装条件 此外 还应考虑到与其承 载能力有关的其他条件 在给定传动比的情况下 行星轮传动的各轮齿数的确定方法有两种 一 计算法 二 查表法 下面采用计算法来确定各轮齿数 由公式 3 28 得 1 4 46 1 3 46 见参考文献 2 a b z z p p i 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 一般取 3 8 在满足的条件下为减小行星传动的径向尺寸中心轮 a 和p p i 行星轮 c 的尺寸应尽可能地小 由公式 3 29 见参考文献 2 得 apab zizpz64 3 1 取 17 则 3 64x17 61 88 圆整后取 61 a z b z b z 根据同心条件可以求得行星轮的齿数 由公式 3 30 见参考文献 2 得 22 44 圆整后取 2 ab c zz z 22 c z 所以 行星轮传动的各轮齿数分别为17 61 22 a z b z c z 2 2 32 2 3 初步计算齿轮的主要参数初步计算齿轮的主要参数 标准直齿圆柱齿轮的基本参数有五个 齿数 模数 压力角 齿顶高系数和 顶隙系数 在确定上述基本参数后 齿轮的齿形及几何尺寸就完全确定了 已知 25 0 1 20 22 61 17 chzzz acba 齿轮的几何尺寸计算如下 见参考文献 2 分度圆直径 85175 aa mzd 305615 bb mzd 110225 cc mzd 齿顶高 外啮合副 ca5 aacaa mhhh 内啮合副5 mhbc ac 38 4 mhhh aab 齿根高 25 6 mchh af 全齿高 fa hhh 轮 a25 11 h 轮b25 11 h 轮 c38 9 h 齿顶圆直径 轮a952 aa hdd 轮 c1202 aa hdd 轮 b24 2962 aa hdd 齿根圆直径 轮a 5 722 faf hdd 轮b 5 3172 fbf hdd 轮c 5 972 fcf hdd 基圆直径 轮a 9 7920cos ab dd 轮b b d 7 286 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 轮c 4 103 b d 中心距 副 ca 2 1 ca zza 5 97 副 bc 5 97 2 1 cb zza 齿顶圆压力角 a 轮 75 32arccos a b a d d b 轮 5 30arccos a b a d d c 轮 58 14arccos a b a d d 2 2 42 2 4 装配条件的验算装配条件的验算 在确定行星齿轮传动的各轮齿数时 除了满足给定的传动比外 还应满足与 其装配有关的条件 即同心条件 邻接条件和安装条件 此外 还要考虑到与其 承载能力有关的其他条件 1 邻接条件 由多个行星轮均匀对称地布置在太阳轮和内齿轮之间的行星传 动设计中必须保证相邻两个行星轮齿顶之间不得相互碰撞 这个约束称之为邻接 条件 按公式 3 7 见参考文献 2 验算其邻接条件 即 p acac n ad sin2 式中 np 行星轮个数 aac a c 啮合副的中心距 dac 行星轮的齿顶圆直径 已知代入上式可得 5 97 120 acac ad 87 168 3 180 sin 5 972120 即满足邻接条件 2 同心条件 对于 2k h 型行星传动 三个基本构件的旋转轴线必须重合于 主轴线 即由中心轮和行星轮组成的所有啮合副实际中心距必须相等 称之为同 心条件 按公式 3 8a 见参考文献 2 验算同心条件 即 cbac aa 已知5 97 5 97 cbac aa 即满足同心条件 3 安装条件 在行星传动中 几个行星轮能均匀装入并保证中心论正确啮合 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 应具备的齿数关系和切齿要求 称之为装配条件 按公式 3 20 见参考文献 2 验算安装条件 即 c n zz p ba 整数 已知3 61 17 pba nzz 26 3 6117 p ba n zz 即满足安装条件 2 2 52 2 5 传动效率的计算传动效率的计算 按照表 5 1 见参考文献 2 或 5 2 见参考文献 2 中所对应的效率计 算公式计算 按公式 5 36 见参考文献 2 计算如下 m 对于啮合副 a c 齿顶圆压力角 75 32 95 9 79 arccosarccos 1 a b a d d 5 30 120 4 103 arccosarccos 2 a b a d d 56 1 tantantantan 2 1 2211 aa zz 对于啮合副 c b 齿顶压力角 5 30 1 58 14 2 78 1 tantantantan 2 1 2211 aa zz 根据公式 5 37 见参考文献 2 得 取1 0 m f 025 0 11 2 21 zz fm x ma 008 0 11 2 21 zz fm x mb 行星齿轮传动中大都采用滚动轴承 摩擦损失很小故可忽略 974 0 1 1 x mb x ma b xa p p 可见 该行星传动的传动效率较高 可满足短期间断工作方式的使用要求 行星齿轮传动功率分流的理想受力状态由于受不可避免的制造和安装误差 零件变形及温度等因素的影响 实际上是很难达到的 若用最大载荷 fbtamax与平 均载荷 fbta之比值 kp来表示载荷不均匀系数 即 kp fbtamax fbta 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 kp值在的范围内变化 为了减小载荷不均匀系数 便产生了所谓的均 pp nk 1 载机构 均载机构的合理设计 对能否充分发挥行星传动的优越性有这极其重要 的意义 均载机构分为基本构件浮动的均载机构 采用弹性元件的均载机构和杠杆联 动式均载机构 在选用行星齿轮传动的均载机构时 根据该机构的功用和工作情况 应对其 提出如下几点要求 1 均载机构在结构上应组成静定系统 能较好的补偿制造和装配误差及零 件的变形 且使载荷分布不均匀系数 k 值最小 2 均载机构的补偿动作要可靠 均载效果要好 为此 应使均载构件上所 受的力较大 因此 作用力大才能使其动作灵敏 准确 3 在均载过程中 均载构件应能以较小的自动调整位移量补偿行星齿轮传 动存在的制造误差 4 均载机构应制造容易 结构简单 紧凑 布置方便 不得影响到行星齿 轮传动的传动性能 5 均载机构本身的摩擦损失应尽量小 效率要高 6 均载机构应具有一定的缓冲和减振性能 至少不应增加行星齿轮传动的 振动和噪声 在本设计中采用了中心轮浮动的结构 太阳轮通过双齿或单齿式联轴器与高 速轴相联实现浮动 如图 2 2 所示 前者既能使行星轮间载荷分布均衡 又能 使啮合齿面沿齿寛方向的载荷分布得到改善 而后者在使行星轮间载荷均衡过程 只能使太阳轮轴线偏斜 从而使载荷沿齿寛方向分布不均匀 降低了传动承载能 力 这种浮动方法 因为太阳轮重量小 浮动灵敏 结构简单 易于制造 便于 安装 应用广泛 根据 2k h a 型行星传动的工作特点 传递扭矩的大小和转速的高低等情 况对其进行具体的结构设计 首先应该确定太阳轮 a 的结构 因为它的直径 d 较 小 所以轮 a 应该采用轴齿轮的结构 因为在该设计中采用了中心论浮动的结构 因此它的轴与浮动齿轮联轴器的外齿半联轴套 制成一体或连接 如图 2 3 且 按该行星传动的扭矩初步估算输入轴的直径 da 同时进行轴的结构设计 为了便 于轴上零件的拆装 通常将轴制成阶梯形 总之在满足使用要求的情况下 轴的 形状和尺寸应力求简单 以便于加工制造 详见结构设计计算 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 a b 图 2 2 齿轮联轴器 内齿轮做成环形齿圈 在该设计中内齿轮是用键在圆周方向上实现固定的 行星轮通过两个轴承来支撑 由于轴承的安装误差和轴的变形等而引起的行 星轮偏斜 则选用具有自动调心性能的球面滚子轴承是较为有效的 但是只有 在使用一个浮动基本构件的行星轮传动中 行星轮才能选用上述自动调心轴承作 为支撑 行星轮心轴的轴向定位是通过螺钉固定在输出轴上实现的 行星架的结构选用了刚性比较好的双侧板整体式结构 与输出轴法兰联接 为保证行星架与输出轴的同轴度 行星架时应与输出轴配做 并且用两个对称布 置得销定位 行星架靠近输入轴的一端采用一个向心球轴承支撑在箱体上 转臂上各行星轮轴孔与转臂轴线的中心距极限偏差 fa 可按公式 9 1 见 参考文献 2 计算 现已知啮合中心距 a 97 5mm 则 mm a fa0368 0 1000 83 取mfa 8 36 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 图 2 3 太阳轮 各行星轮轴孔的孔距相对偏差的 1 2 即 1 mex 182 1 在对所设计的行星齿轮传动进行了其啮合参数和几何尺寸 计算 验算其转配条件 且进行了结构设计之后 绘制该行星 齿轮的传动结构图 即装配图 如下图 2 4 图 2 4 行星减速箱结构图 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 2 2 62 2 6 减速器的润滑和密封减速器的润滑和密封 1 齿轮采用油池润滑 常温条件下润滑油的粘度按表 7 2 81 选用 见参考文 献 11 2 轴承采用飞溅润滑 但每当拆洗重装时 应注入适量的 约占轴承空间体 积 1 3 钙钠基润滑脂 3 减速器的密封 减速器的剖分面 陷入式端盖四周和视孔盖等处应涂以密 封胶 2 2 72 2 7 齿轮强度验算齿轮强度验算 2 2 7 12 2 7 1 校核其齿面接触强度校核其齿面接触强度 1 确定使用系数 ka 查表 6 7 见参考文献 2 得 ka 1 1 工作机中等冲击 原动机轻微冲击的情况下 2 确定动载荷系数 kv 取功率 p 45kw na 377 1r min min 1 82 59 3 1 1 377 1 r p n n a x min 295rnn xa 已知 d1 85mm 有公式 6 57 见参考文献 2 得 smsm nnd v xx 31 1 19100 11 计算动载荷系数 kv由公式 6 58 见参考文献 2 得 b x v va a k 200 取传动精度系数为 7 即 c 6 b 025 7 5 0 667 0 817 a 50 56 1 b 60 248 所以 kv 1 17 3 齿向载荷分布系数 fh kk 因为该 2k h 行星齿轮传动的内齿轮宽度与行星轮分度圆直径的比值小于 1 所以 1 fh kk 4 齿间载荷分配系数 fh kk 查表 6 9 见参考文献 2 得 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 1 1 fh kk 5 行星轮间载荷分配不均匀系数 fphp kk 查图 7 19 见参考文献 2 取 2 1 hp k 由公式 7 12 得 见参考文献 2 取 3 1 12 1 5 11 fp k 6 节点区域系数 h z 查图 6 9 见参考文献 2 得 05 2 h z 7 弹性系数 e z 查表 6 10 见参考文献 2 得 2 8 189mmnze 8 重合度系数 z 已知 a c 副 b c 副56 1 78 1 所以9 0 3 4 zca 86 0 3 4 zbc 9 螺旋角系数 z 1cos z 10 试验齿轮的接触疲劳极限 limh 查图 6 14 a 见参考文献 2 得 2 lim 1300nmm h 11 最小安全系数 minmin fh ss 查表 6 11 见参考文献 2 得 6 1 25 1 minmin hh ss 12 接触强度计算的寿命系数 nt z a c 用表 6 13 见参考文献 2 得 8 1 105488 2 60 ptxal nnnn 查表 6 12 见参考文献 2 得 97 0 102 0191 0 1 6 1 l nti n z 8 12 10099 1 pll unnn 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 93 0 102 0191 0 2 6 2 l nt n z c b 77 2 c b z z u 7 2 10093 7 60 ptxbl nnnn 72 1 1055 6 p l l n un n 由表 6 12 见参考文献 2 得 89 0 102 0191 0 1 6 1 l nt n z 89 0 102 0191 0 2 6 2 l nt n z 13 润滑油膜影响系数 rvl zzz 查图 6 17 见参考文献 2 取 1 l z 查图 6 18 见参考文献 2 取 94 0 v z 查图 6 19 见参考文献 2 取 95 0 r z 14 齿面硬化系数 w z 已知条件中给定硬度为 45 56hrc 取 1 0 w z 15 尺寸系数 x z 查表 6 15 见参考文献 2 得 0 9997 x z a c 副 许用接触应力 hp 5 978 lim lim xwrvlnt h h hp zzzzzz s 齿面接触应力 h 6 663 1 1 0 u u bd ft zzzz ehh 68 862 1101 hphhuahh kkkkk a c 副满足齿面接触强度的要求 hph c b 副 许用接触应力 hp 3 925 lim lim xwrvlnt h h hp zzzzzz s 齿面接触应力 h 62 334 1 1 0 u u bd ft zzzz ehh 435 1101 hphhuahh kkkkk 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 c b 副满足齿面接触强度的要求 hph 2 2 7 22 2 7 2 校核其齿跟弯曲强度校核其齿跟弯曲强度 1 弯曲强度计算中的切向力 ft 使用系数 ka和动载荷系数 kv与接触强度计算 相同 即 17 1 1 1 va kk 2 齿向载荷分布系数 f k 1 f k 3 齿间载荷分配系数 f k 查表 6 9 见参考文献 2 得 1 1 f k 4 齿形系数 fa y 查图 6 22 见参考文献 2 得 053 2 fa y 5 应力修正系数 sa y 查图 6 23 见参考文献 2 得 65 2 sa y 6 重合度系数 y 按公式 6 75 见参考文献 2 计算 即 73 0 75 0 25 0 ac yca 67 0 78 1 75 0 25 0 ybc 7 螺旋角系数 y 查图 6 25 见参考文献 2 得 1 y 8 齿轮的弯曲疲劳极限 limf 查图 6 29 见参考文献 2 得 2 lim 310mmn f 9 弯曲强度计算的寿命系数 nt y 由公式 6 13 见参考文献 2 得 8 2 8 1 10099 1 105488 2 ll nnca 7 2 7 1 10093 7 1055 6 ll nnbc 由公式 6 16 见参考文献 2 得 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 955 0 103 02 0 1 6 1 l nt n yca 9 0 103 02 0 2 6 2 l nt n y 835 0 103 02 0 1 6 1 l nt n ycb 848 0 103 02 0 2 6 2 l nt n y 10 弯曲强度计算的尺寸系数 x y 由表 6 17 见参考文献 2 得 101 0 05 1 myx 11 相对齿根圆敏感系数 relt y 由图 6 33 见参考文献 2 查得 1 relt y 12 相对齿根表面状况系数 rrelt y 由表 6 18 见参考文献 2 得 9863 0 1 529 0 674 1 1 0 zrrelt ry mrz 12 13 最小安全系数 由表 6 11 见参考文献 2 查得 6 1 min f s 副 许用齿根应力 ca fp 44 2922 min lim xrreltrelt f ntsaf fp yyy s yy 齿根应力 f 58 136 0 yyyy b f safa mn t f 36 251 0 fpffvaff kkkkk 副满足齿根弯曲强度的要求 ca fpf 副 许用齿根应力 cb fp 43 429 min lim xrreltrelt f ntsaf fp yyy s yy 齿根应力 f 35 125 0 yyyy b f safa mn t f 7 230 0 fpffvaff kkkkk 副满足齿根弯曲强度的要求 cb fpf 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 3 3 结构设计计算 结构设计计算 3 13 1 行星架的结构设计与计算行星架的结构设计与计算 行星架是行星传动中结构比较复杂而重要的构件 当行星架作为基本构件时 它是机构中承受外力矩最大的零件 因此行星架的结构设计和制造质量对行星轮 间的载荷分配以及传动装置的承载能力 噪声和振动等有重大影响 3 1 13 1 1 行星架的结构设计行星架的结构设计 行星架的常见结构形式有双臂整体式 双臂装配式和单臂式三种 在制造工 艺上又有铸造 锻造和焊接等不同形式 双臂整体式行星架结构刚性较好 采用铸造和焊接方法可得到与成品尺寸相 近的毛坯 加工余量小 铸造行星架常用于批量生产地中 小型行星减速器中 如用锻造 则加工余量大 浪费材料和工时 不经济 焊接行星架通常用于单件 生产的大型行星传动结构中 该设计选用双臂式整体行星架 轴与行星架法兰连接 如图 3 1 所示 图 3 1 行星架 3 1 23 1 2 行星架结构计算行星架结构计算 见参考文献 1 当两侧板不装轴承时 取25 5 97 3 025 0 3 025 0 1 acmmc201 取20 5 97 25 0 2 0 25 0 2 0 2 acmmc202 连接板的内圆半径 5 085 0 rrn 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 取120 5 70 5 085 0 rrn103 rn 行星架厚度 为内齿轮宽度 b 52mm bbc 5 0 mmc26525 0 行星架外径 110 5 97 8 0 2mmdmmadad cc 取mmd2831108 02 5 97 mmd284 3 23 2 齿轮联轴器的结构设计与计算齿轮联轴器的结构设计与计算 齿轮联轴器是用来联接同轴线的两轴 一同旋转传递转矩的刚性可移式机 构 基本形式见图 3 2 图 3 2 齿轮联轴器 1 外齿轴套 2 端盖 3 内齿圈 齿轮联轴器是渐开线齿轮应用的一个重要方面 一般由参数相同的内外齿 轮副相互配合来传递转矩 并能补偿两轴线间的径向 轴线倾斜的角位移 允 许正反转 沿分度圆 如图 3 3 所示 位置剖切外齿 剖切面得齿廓为直线时 称之 为直齿联轴器 齿廓为腰鼓形曲线时 称之为鼓形齿联轴器 齿轮联轴器的内 齿圈都用直齿 鼓形齿联轴器的主要特点 1 外齿轮齿厚中间厚两端薄 允许两轴线有较大的角位移 一般设计为 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 特殊的设计在以上也能可靠地工作 5 1 3 2 能承受较大的转矩和冲击载荷 在相同的角位移时 比直齿联轴器的承 载能力高 15 20 外形尺寸小 3 易于安装调整 a a aa 图 3 3 加工鼓形齿常用滚齿法和插齿法 用磨齿和剃齿法也可获得一定得鼓形量 齿轮联轴器的外齿半联轴套和太阳轮做成一体 直径较小而承受转矩较大情况下 常取 并设计成鼓形齿 3 02 0 1 dgb 已知6 106 mmmdg 内齿圈宽度 见参考文献 1 1 25 1 15 1 2bb 取 6 31 2 21 3 02 0 1 dgbmmb201 取25231 25 1 15 1 2 bbmmb252 联轴器外壳的壁厚为 取 6 103 5 1 005 0 dghgmmhg 5 10 3 33 3 轴的结构设计与计算轴的结构设计与计算 轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸 轴的结构主要取决于 以下因素 轴在机器中的安装位置及形式 轴上安装零件的类型 尺寸 数量以 及和轴的连接方法 载荷的性质 大小 方向及分布情况 轴的加工工艺等等 3 3 13 3 1 输入轴的结构设计与计算输入轴的结构设计与计算 1 拟定轴上零件的装配方案 拟定轴上的装配方案是进行轴的结构设计的前提 它决定轴的基本形式 所 谓装配方案就是预定出轴上主要零件的装配方向 顺序和相互关系 如图 2 4 中 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 的装配方案是轴承 套筒 轴承 轴承端盖依次从轴右端向左装 2 轴上零件的定位 为了防止轴上零件受力时发生沿轴向和周向的相对运动 轴上零件出了游动 或空转的要求外 都必须进行轴向和周向定位 以保证其准确的工作位置 1 轴上零件的轴向定位是以套筒 轴承端盖和轴承盖来保证的 2 轴上零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动 常用的周向定 位的零件有键 花键 销 紧定螺钉以及过盈配合等 3 各轴段直径和长度的确定 1 按扭矩计算轴径 轴的材料选用 40gr 则查表 15 3 见参考文献 5 得 110 45 0 ampa t 计算轴的直径 有公式 15 2 见参考文献 5 得 mm n p n p d tt 98 49 1 377 45 997 101 2 0 9550000 2 0 9550000 33 33 取mmd70min 2 初步确定各轴段直径和长度如图 3 4 所示 图 3 4 输入轴 4 轴上零件的选择 1 轴承的选择 2 键的选择 见参考文献 7 表 14 1 bxh 16x10 l 70mm 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 3 3 23 3 2 输出轴的设计计算输出轴的设计计算 1 拟定轴上零件的装配方案 如图 2 4 中的装配方案是行星架 轴承和轴承盖 依次从轴左端向右装 2 轴上零件的定位 1 轴上零件的轴向定位是以定位轴肩 轴承端盖和轴承盖来保证的 2 轴上零件的周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对转动 常用的周向定 位的零件有键 和过盈配合等 3 各轴段直径和长度的确定 1 按扭矩计算轴径 选用的原动机为 p 45kw n 377 1 min r98 0 5882 4 i min 19 82 5882 4 min 1 377 r r i n n r c kwkwppc 1 4498 0 45 根据公式 15 2 见参考文献 5 得 mm r kw n p d tct c c 9 82 min 19 822 0 4419550000 2 0 9550000 33 取 mmdc86 2 初步确定各轴段直径和长度如图 3 5 所示 4 轴上零件的选择 1 轴承的选择 见参考文献 4 2 键的选择 见参考文献 7 表 14 1 bxh 25x14 l 50mm a 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 b 图 3 5 输出轴 3 43 4 铸造箱体的结构设计计算铸造箱体的结构设计计算 见参考文献 1 铸造机体的壁厚 053 1 1000 1233103 1000 3 bd k 查表 7 5 见参考文献 1 得mm10 下列计算均按表 7 5 16 见参考文献 1 算 机体壁厚 mm10 前机盖壁厚 mm88 01 后机盖壁厚 mm102 机盖法兰凸缘厚度 125 1 3d 加强肋厚度 mm104 加强肋的斜度为 2 机体宽度 mmbb2345 4 机体机盖紧固螺栓直径 mmd10 185 0 1 轴承端盖螺栓直径 mmdd818 02 底脚螺栓直径 mmd12 机体底座凸缘厚度 取mmdh1218 5 11 mmh15 地脚螺栓孔的位置 取mmdc 85 2 11 mmc201 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 mmdc 85 2 取mmc202 4 4 输入轴的工艺设计输入轴的工艺设计 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 4 14 1 零件的分析零件的分析 4 1 14 1 1 零件的图样分析零件的图样分析 1 两个的同轴度公差为 0 025mm 两个的圆柱面的圆跳动公 032 0 002 0 80 032 0 002 0 80 差为 0 025mm 2 与两个圆柱的同轴度公差为 0 025mm 圆柱面的圆 030 0 011 0 70 032 0 002 0 80 030 0 011 0 70 跳动公差为 0 025mm 3 齿顶圆圆跳动公差为 0 022mm 4 键槽的对称度公差为 0 015mm 5 正火处理后硬度为 179 229hbs 6 材料为 40cr a b 图 4 1 输入轴 4 1 24 1 2 零件的工艺分析零件的工艺分析 1 图样中对键槽对称度的检查 可采用偏摆仪及量块配合完成 也可采用专 用对称度检具进行检验 2 输入轴各部同轴度的检查 可采用偏摆仪和百分表结合进行检查 原创通过答辩毕业设计说明书论文 qq 194535455 4 24 2 工艺规程设计工艺规程设计 4 2 14 2 1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 40cr 毛坯为锻件 4 2 24 2 2 基面的选择基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基面选择的正确与合理可 以使加工质量得到保证 生产率得以提高 否则 加工工艺中问题百出 更有 甚者还会造成零件的大批报废 使生产