NAF450-8-I型行星减速器设计含4张CAD图.zip
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NAF450
行星减速器
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NAF450-8-I型行星减速器设计含4张CAD图.zip,NAF450,行星减速器,设计,CAD
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NAF450-8-1型行星减速器设计开题报告一、题目来源题目来源于生产实际。二、研究(设计)目的和意义在使用大型油罐进行原油储备的过程中,遇到最关键的问题就是油泥的问题,储运未经提炼的原油重平均约含2.2%的油泥,即对一个10万立方的储罐来说,罐满原油后其中约有2200立方的油泥沉淀在油罐底部。如不及时清除,再次加入原油是油泥将继续累积在一起,形成硬块,为油罐的检查及清洗增加困难。而且数量如此巨大的油泥存在于油罐底部,不经减小油罐的有效储存空间,降低储存周期寿命,造成进出阀的阻塞,而且较厚的油泥层使浮顶罐的浮顶不能不下降到底而引起浮顶倾斜,对储油安全造成威胁。因此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,我们选用了旋转喷射搅拌器。但是,其喷嘴口径相对于大型储罐的直径而言是很小的,喷嘴固定使得射流束的搅拌范围是有限的,于是,在旋转喷射器入口处设置轴流涡轮,靠循环油泵加压后的原油流动带动轴流涡轮高速旋转,旋转的涡轮通过主轴带动结构上完全隔绝的传动箱内一系列的减速传动使喷嘴缓慢旋转,而且通过传动箱内有关参数的选择来调节喷嘴旋转的速度,是从喷嘴喷出的射流也随之缓慢旋转,射流可打击到油罐底周向任一位置的油泥,实现彻底清除油泥,不留死角的功能。可见,旋转喷射器中减速箱是工业油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水嘴低速的转动,中间需要一个传动比很大的减速器连接。三、阅读的主要参考文献 1 璞良贵,纪名刚主编.机械设计.第七版.北京:高等教育出版社,2001 参2 王昆主编.机械设计课程设计.武汉:华中理工大学出版社,19223 卢颂峰、王大康主编.机械设计课程设计.北京:北京工业大学出版社,19934 吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,19925 孙桓,陈作模主编.机械原理.第六版.北京:高等教育出版社,2002 6 成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2004 7 饶振纲编著.行星齿轮传动设计.北京:化学工业出版社,20038 王昆、罗圣国主编.机械零件课程设计挂图.北京:高等教育出版社,19869 中华人民共和国国家标准.技术制图与机械制图.北京:中国标准出版社,199610 齿轮手册编委会.上册.第二版.北京:机械工业出版社,199111 饶振纲.行星齿轮变速箱的设计与研究.传动设计,1999,(2)12 中国国家标准汇编.机械卷第1-12分册.北京:中国标准出版社,199313 中华人民共和国国家标准.GB/T272-93.滚动轴承的代号.北京:中国标准出版社14 周开勤主编.机械零件手册.北京:高等教育出版社,199415 Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7四、国内外现状和发展趋势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,这些已经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种均有效地利用了功率分流性和输入,输出地同轴性以及合理的采用了内啮合,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、和航空航天等工业部门获得了广泛的应用。20世界80年代至90年代初,我国相继制定了一批减速器标准,如ZBJ1900488圆柱齿轮减速器,ZBJ1902690运输机械用减速器和YB/T05093冶金设备用YNK齿轮减速器等几个硬齿面减速器标准,我国有自己只是产权的标准,如YB/T07995三环减速器。按这些标准生产的许多产品的主要技术指标均可达到或接近国外同类产品的水平,其中YNK减速器较完整地吸取了德国FLENDER公司同类产品的特点,并结合国情做了血多改进与创新。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,传动效率,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齿轮传动技术,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,均有了较大的成就,并获得了血多的研究成果。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,改变了执照也得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,高效率的智能化生产线和计算机网络化管理。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制,液压传动,齿轮,带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。工业通用变速箱是指为各行业成套装备及生产线配套的大功率和中小功率变速箱。国内的变速箱将继续淘汰软齿面,向硬齿面,高精度,高可靠度软启动,运行监控,运行状态记录,低噪声,高的功率与体积比和高的功率与重量比的方向发展。中小功率变速箱为适应机电一体化成套装备自动控制,自动调速,多种控制与通讯功能的接口需要,产品的结构与外型在相应改变。矢量变频代替直流伺服器驱动,已成为经年中小功率变速箱产品追求的目标。随着我国航天,航空,机械,电子,能源及核工业等方面的快速发展和工业机器人等在各工业部门的应用,我国在谐波传动技术应用方面已取得显著成绩。同时,随着国家高新技术及信息产业的发展,对谐波传动技术产品的需求将更会更加突出。总之,当今世纪各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高,二低,二化方面发展。六高即高承载能力,高齿面硬度,高精度,高速度,高可靠性和高传动效率;二低即低噪声,低成本;二化即标准化,多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展,在一定程度上标志着一个国家的工业水平,因此,开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景。五、主要研究(设计)内容、关键问题及解决思路5.1 主要研究(设计)内容我的工作就是结合涡轮的输入转速,喷嘴所需要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具体步骤:(1)选择确定传动方案 传动方案的确定包括传动类型和传动简图的确定。此次设计的减速器实际传动比达到140,只有通过不断地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 每级传动机构的设计计算,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)装配图以及各零件图的设计。5.2 关键问题传动比的分配,传动系统运动学和动力学计算5.3 解决思路传动类型和传动简图的确定,参数确定及设计计算,行星齿轮减速器装配图设计及零部件图设计六、完成毕业设计(论文)所必须具备的工作条件所必须具备的工作环境:熟练使用CAD制图软件,能够绘制零件图与装配图;熟悉各部件的结构,能够准确的计算出相关数据;如遇不懂的问题能查阅相关资料并与指导老师较好的沟通找出解决方法:熟练使用Word文档辅助毕业设计(论文)的完成。七、预期成果(达到目标)熟悉了行星齿轮减速器的设计步骤,可知行星齿轮减速器有着体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高等特点,但由于行星齿轮减速器传动比大,力矩就比其速器结构小,行星齿轮减速器自锁角大止退性差而不适合启动用。学会查找相关资料相关标准,分析数据,提高了自己的绘图能力,懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。八、工作的主要阶段、进度与时间安排2018年10月21日 指导老师下达的毕业设计任务书,撰写开题报告。2018年10月21日11月20日 学习软件操作及相关知识2018年11月21日2019年1月20日 初步完成毕业设计资料,中期检查2019年1月21日2019年5月10日 完成毕业设计主体工作2019年5月11日2019年5月20日 指导教师完成各项审查及相关签字2019年5月21日2019年6月4日 评阅教师完成评阅意见及相关签字2019年6月5日2019年6月10日 毕业设计答辩九、指导教师审查意见任务书分院 XXX 专业 XXX 班级 XX 学生姓名 XX 指导教师/职称 XXX 1.毕业论文(设计)题目:NAF450-8-I型行星减速器设计2.毕业论文(设计)起止时间:20XX年 10月20XX年6月3毕业论文(设计)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)1 璞良贵,纪名刚主编.机械设计.第七版.北京:高等教育出版社,2001 2 孙桓,陈作模主编.机械原理.第六版.北京:高等教育出版社,2002 3 成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2004 4 饶振纲编著.行星齿轮传动设计.北京:化学工业出版社,20035 Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.76 成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2004 7 饶振纲编著.行星齿轮传动设计.北京:化学工业出版社,20038 王昆、罗圣国主编.机械零件课程设计挂图.北京:高等教育出版社,19864毕业论文(设计)应完成的主要内容(1)减速器的整体方案设计(2)减速器的结构设计及重要部件的设计计算和校核计算(3)装置的总装图和重要部件的二维零件图 5任务书下达日期 20XX年 10 月 20 日 指导教师(签字) 题目 NAF450 8 I行星齿轮减速器设计专业 XXX姓名 XX指导教师 XX XXX 主要内容 1 设计要求及其原理2 传动方案选择与其基本结构3 重要零部件的设计计算4 强度校核5 制图 行星减速器工作原理减速器的本质是一种动力传达机构 而行星齿轮是利用齿轮的速度转换 将输入的转速减速到所要的转速 输入的转速与输出转速比就是公称传动比 方案设计 1 设计要求该减速器的基本要求是体积小 重量轻 结构紧凑 承载能力强 传动效率高 可支持间歇式工作 2 已知条件NGW型一级行星减速器 法兰联结等3 传动方式的选择选用3Z型传动结构简图如右图所示 基本结构NAF型行星齿轮减速 齿轮的设计 1 材料的选取2 配齿的计算3 尺寸的计算 强度校核 1 齿根弯曲疲劳强度校核计算2 齿面接触强度校核计算 CAD装备图 结果分析 本次设计的行星齿轮减速器由一级行星齿轮传动组成 采用3Z型齿轮传动 该行星齿轮中的齿轮的结构尺寸都是根据各项已知条件和部分预选数据设计出来的 设计出来的齿轮通过强度校核 满足条件 在画装配图时零件的尺寸也符合基本装配要求 致谢 本文的设计工作是在XX老师的细心指导下要求下完成的 在此向杨老师表示感谢 同时也十分感谢各位老师能够耐心听我讲解 此外 由于自身能力的不足 对专业知识的缺乏 导致论文的质量不佳 还望各位老师能够包容海涵 NAF450-8-I型行星减速器设计摘要:此次毕业设计的题目是NAF450-8-1型行星齿轮减速器。该行星齿轮减速器的主要构成为一个太阳轮,三个行星轮和一个齿圈,两个轴等。本次设计主要研究内容:(1)行星齿轮的传动设计 其中包括传动比的确定和具体分配,还有传动的方式的选定。(2)行星齿轮的尺寸数据计算其中包括配尺的计算,装配条件的计算,传动效率的计算,结构设计计算,输入、输出端的尺寸计算和其他主要构件的数据计算。(3)行星齿轮传动强度的校核其中包括各啮合齿轮的疲劳强度校核等(4)装配图以及各零件图的设计。本次设计的NAF450-8-I行星齿轮减速器需要体积尽可能小、重量尽量轻、工作平稳、结构合理,承载能力强等,要已以上条件进行装备结构的设计计算,使用AutoCAD进行二维装备图及零件图的设计。关键词:减速器;行星齿轮,太阳轮,法兰Design of NAF450-8-1 planetary reducerAbstract: The title of this graduation project is the NAF450-8-1 planetary gear reducer. The main structure of the planetary gear reducer is a sun gear, three planetary gears and one ring gear, two shafts, etc. The main research content of this design:(1) Planetary gear transmission design This includes the determination and specific assignment of the gear ratio, as well as the choice of the mode of the drive.(2)Calculation of the size data of planetary gears These include the calculation of the ruler, the calculation of the assembly conditions, the calculation of the transmission efficiency, the structural design calculation, the calculation of the input and output dimensions and the calculation of the data of other main components.(3)Calibration of planetary gear transmission strengthIncluding the fatigue strength check of each meshing gear, etc.(4)Assembly drawing and design of each part drawingThe designed NAF450-8-I planetary gear reducer needs to be as small as possible, light in weight, stable in operation, reasonable in structure, strong in carrying capacity, etc. The design and calculation of the equipment structure must be carried out under the above conditions, using AutoCAD for two-dimensional Equipment drawing and part drawing design.Key words: reducer; planetary gear, sun gear, flange目录中文摘要I外文摘要II1 前言11.1 课题研究的背景和意义11.2 行星齿轮减速器的优势及其特点21.3 本文研究的主要内容42 NAF450-8-1型行星齿轮减速器传动方案设计52.1 已知条件52.2 设计计算53 NAF450-8-I型行星齿轮参数的设计63.1 配齿计算63.2 初步计算齿轮的主要参数63.3 啮合参数计算73.4 几何尺寸计算104 NAF450-8-1型行星齿轮传动和结构设计144.1 装配条件的计算144.2 传动效率的计算154.3 结构设计165 NAF450-8-1型行星齿轮强度计算206总结27参考文献27致 谢291 前言课题研究的背景和意义我国从1993起成为石油净进口国,不仅是石油,我国的天然气供求矛盾也越来越突出,为了应对我国石油工业持续发展的形式,制定了具有前瞻性的石油工业“十五”发展计划和远景规划,建立了由国家分批规划的石油储备基地。为了迅速在中国建立独立的储油基地,根据中国国情,主要使用大型工业油罐。介绍污泥是大型油罐储存过程中的关键问题。未经精制和储存的原油重量约为污泥重量的2.2%,相当于10万立方米储罐的重量。例如,在注入原油后,大约2200立方米的污泥将被放置在油罐底部。如果不及时清除,添加的油将继续积聚并形成硬块,使检查和清洁油箱变得很难。此外,池底存在大量污泥,不会减少有效的储存空间,缩短储存周期,导致进出口阀门堵塞,较厚的水库会防止浮顶。最后,浮顶倾斜对油库的安全构成威胁。因此,在大型原油储罐的建设中,为了提高储油效率,提高储油安全性,减少灌溉和清洗的难度,需要增加污泥控制系统。而油泥控制离不开的就是旋转喷射减速器。由此可见,旋转喷射减速器是工业槽底污泥旋转射流混合系统的重要组成部分。而旋转喷射这个工作过程中是由高速度涡轮驱动低速度的喷嘴。所以两者中间就需要一个传动比比较大的减速器。1.2 行星齿轮减速器的优势及特点在众多减速器中,行星齿轮减速器可谓“性价比”最高。与一般定轴齿轮传动相比,行星齿轮传动具有高刚性、高精度、高传动效率、承载能力大、体积小、传动平稳等优点。这些已经被越来越多的机械工程师和技术人员使用。理解和价值。适用于各类齿轮负荷特性的热加工工艺和机械加工工艺,采用变位齿轮课充分发挥各机件的性能,可减小机械体的体积和质量,啮合性能好,承载能力高,具有许多独特的优点。 现在行星传动技术已经向高速度,高转矩硬齿面,标准化等方面发展。行星齿轮传动可用于高速度、功率较大的机械传动中,也能适用于低速度、扭矩较大的机械传动中。它可进行加速、减速和变速传动、也可参与运动合成跟分解。在很多的实际生产生活中,这些功能都是有特殊的意义。对于现在的机械传动来说,因此,行星齿轮传动已广泛应用于起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、工程机械、轻工纺织、医疗设备、仪器仪表、汽车、造船、军工航天等工业领域。由太阳轮,行星轮,轴,行星架,齿轮连轴器等组成的齿轮减速器,用于输出端和工作机或执行机构之间,可以起到调整转速和互相传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。其他技术的发展也反映在理论研究上(如强度计算、成形技术、现代设计方法的应用,新齿形,新结构的应用等)更完善,更接近实际;普通采用各种优质合金钢锻件;材料和热处理质量控制水平的提高;结构设计更合理;加工精度普遍提高到ISO的4-6级;轴承质量和寿命的提高;润滑油质量的提高;加工装备和检测手段的提高等方面。 随着这些技术的应用和成熟,齿轮产品的性价比得到了很大提升,产品也越来越完善。 假如你粗略估计,输出100N米扭矩的齿轮在1950年的重量应为10kg。到80年代就可做到仅为1kg。在过去的十几年中,计算机技术,信息技术和自动化技术已经广泛应用于机械制造业,改变了传统许可和生产组织的概念。 一些先进的齿轮制造公司使用先进的技术,如精益制造,敏捷许可和智能许可。 形成了高精度,高效率的智能通信管理系统。总之,世界减速机和齿轮技术发展的大趋势是发展到六个高,两个低,两个层次。 高指的是高刚性,高精度,高承载能力,高速度,高可靠性,高传动效率; 二低指低噪音,低成本; 二化指标准化和多样化。 机械制造的齿轮及齿轮箱技术的发展在一定程度上标志着一个国家的机械工业发展水平。 因此,中国人自主研发的减速器和齿轮传动等技术都是有很好的发展前景。1.3 本文研究的主要内容我的研究主要内容就是结合已知条件如查表可知的转速跟输出转矩还有型号跟公称传动比设计一个一级行星齿轮减速器(1)确定齿轮的传动方案 齿轮传动方案包括传动是什么类型还有传动简图的绘制。而我设计的减速器已知的公称传动比为8,通过分析和比较设计出合适的传动方案,还要在高转矩高传动比前提下,尽量的降低减速器的体积和重量。(2)如何设计结构和结构计算 齿轮传动中每个阶段的设计计算包括:该如何分传动比,传动部件的选择和设计,轴系设计的计算和验证,整个传动系统的动力计算和验证,以及传动机构的选择和计算。 轴和键连接的方式及其计算,外机壳的设计等2 NAF450-8-1型行星齿轮减速器传动方案设计2.1 已知条件 设计NAF450-8-I行星齿轮减速器,由题目可以得到该行星减速器传动的公称传动比i为8,查表可知取输入转速n1为1500r/min,则公称输入功率为440.3kw,要求该行星齿轮体积小、结构简单、质量小、传动效率高和转矩大。2.2 设计计算2.2.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图按照设计该行星减速器的实际用途是连接于高速涡轮跟低速喷嘴之间,工作时短期间断性工作,结合行星齿轮传动设计的设计特点,需要该行星减速器体积较小,转矩较大,简单易装备,所以选取只有一个齿圈的NAF450-8-1型行星齿轮更合适,采用3Z()的行星齿轮传动,其传动简图如图1所示。图1 NAF450-8-1型行星齿轮减速传动3 NAF450-8-1型行星齿轮参数的设计3.1 配齿计算已知NAF450-8-1型行星传动的传动比ip值,根据齿轮计算公式可求得内齿轮b,e和行星齿轮c的齿数zb,ze和zc。根据该行星齿轮的设计要求,预选择太阳轮的齿数za为23,而行星齿轮数定np 为3。按照要求齿数差应该较小,所以应取ze -zb= np。将太阳轮齿轮值23,行星齿轮数3以及转动比ip代入公式,求得内齿轮的齿数Zb 为zb= (3.1)求得zb为86按以下公式可得内齿轮e的齿数Ze为ze = zb + np =86+3=89 (3.2)因为为偶数则可求Zc为zc=(ze-za)-1=(89-23)-1=32 (3.3)再按传动比验算公式验算其实际的传动比为 ibae=140.6 (3.4)其传动比误差为 =0.94 (3.5)由以上计算可得出实际运行中传动比,则该行星各齿轮数为za=26,zb=91,ze=94和zc=33.3.2 初步计算齿轮的主要参数齿轮材料和热处理的选择:太阳轮a和行星轮c均采用20CrMnTi,渗碳淬火回火,齿面硬度58-62HRC,取 =1500N/mm 和=330N/mm ,太阳轮a和行星齿轮c的加工精度6级;内齿轮b和e均采用40CrNiMo,调质硬度283-323HB,取=780N/mm 和=260N/mm ,内齿轮b和e的加工精度7级。按弯曲强度的初计算公式计算齿轮的模数m为m=Km (3.6)现已知Z1=26,=340N/mm 。齿轮转矩T1=9549=775.59NM;取算式系数Km=17.8;查表取使用工况系数KA=1.5;取综合系数KF=2,;载荷不均衡系数=KHp=1.15,;可查得齿形系数YFa1=2.67;查得齿宽系数d=0.6。则的齿轮模数为m=4.8(mm) (3.7)取齿轮模数m=5mm3.3 啮合参数计算在三组啮齿齿轮中,其标准中心距a计算可得 (mm) (3.8)(mm) (3.9)(mm) (3.10)根据以上结果可知,几个齿轮间的中心距各不相同,则要满足已知条件则需要对该行星传动进行角度变位参考关系由于各啮齿齿轮的标准中心距相差不大,最后选择170mm为标准中心距值已知+=59,-=58,和-=61,m=5mm,=66mm及压力角20。,对各齿轮副的啮合参数计算结果见表。表 NAF450-8-1型行星传动参数计算项目计算公式a-c齿轮副b-c齿轮副e-c齿轮副中心距变动系数=1.5啮合角=变位系数和=齿顶高变动系数=重合度确定各齿轮的变位系数。(1)在a-c齿轮副中,由于太阳轮a的齿数z=262=54和中心距小于平均标准中心距。所以其变位方式应采用角度变位的正传,即当系数=1,时,最小变位系数为=0.1176按如下公式可求得中心论a的变位系数为 =0.5 (3.12) =0.5 =0.2732=0.1176按如下公式可得到行星齿轮c的变位系数= =0.5377-0.2732=0.2645(2)b-c齿轮副 在b-c齿轮副中,=33=27,=582=54和=61.5mm,-=612=54和mm 。据此其变位方式应采用高度变位,即。则可得内齿轮e的变位系数为0.25。3.4 几何尺寸计算各齿轮副的几何尺寸的计算结果见表2。表2 NAF450-8-1型行星齿轮的参数项目计算公式a-c齿轮副b-c齿轮副e-c齿轮副变位系数=0.2732=0.2645=0.2645=2.1022=0.2645=0.2645分度圆直径=130=455=165=455=165=470基圆直径=122.16=427.56=155.04=427.56=155.4=441.66节圆直径=149.83=190.17=136=476=84=216齿顶圆直径外啮合151.42200.82内啮合- 齿根圆直径外啮合内啮合用插齿刀加工493.31265.84注:1.表内公式中,为插齿刀的齿顶圆直径;为插齿刀与被加工齿轮之间的中心距。2.表中的径向间径=,其中=7.6(1-) /。齿根圆直径的计算。已知模数=5mm,插齿刀齿数=25,齿顶高系数=1.25,变位系数=0。试求被插制内齿轮的齿根圆直径。齿根圆直径按下式计算,即=+2 (3.13)式中 插齿刀的齿顶圆直径; 插齿刀与被加工内齿轮的中心距。 =525=137.5(mm) (3.14)现对内啮合齿轮副b-c和e-c分别计算如下。(1)b-c内啮合齿轮副(,=69) (3.15) =0.049683查表得= (3.16)加工中心距为=(mm) (3.17)按一下公式计算内齿轮b齿根圆直径为=137.5+2177.7655=493.031mm(填入表2中) (3.18)(2)e-c内啮合齿轮副(,=72)仿上,= (3.19) =0.019001查表得= (3.20)=(mm) (3.21)则得内齿轮e的齿根圆直径为mm( 填入表2中) (3.22)4 NAF450-8-1型行星齿轮传动和结构设计4.1 装配条件的计算根据设计的齿轮传动,按照以下装备条件 按如下公式验算其邻接条件,即 (4.1)将已知的、和值代入上式,则得200.84mm,则该行星传动功率计算为= (4.4)已知和=91/26=3.5其啮合损失系数 (4.5)和可按如下公式计算,即有=2.3 (4.6)=2.3,且将、和代入上式,可得=2.3=2.3即有 =0.01931+0.01966=0.03897所以,其传动效率为=故转动效率满足工作要求4.3 结构设计4.3.1 输入端输入轴的设计按照设计要求。材料上使用18Cr2Ni6W,热处理为掺碳淬火回火并使用齿轮轴的结构形式,将太阳轮a与输入轴连成一个整体。由于已知该行星减速器的输入功率p=440.3kw,输入轴转速n=1500,可以估算出该输入轴的直径D 按公式=149=99mm (4.7)考虑误差等原因。我们取为100mm,第二段为110mm,并且带有一个单键槽,键槽尺寸已知查表得1530,根据估算所得直径,还有部分已知参考数据,轴的结构尺寸可进行草图设计。4.3.2输出端输出轴的基本结构条件与输入轴类似根据=149=60mm (4.8)带有单键槽,与齿轮e同体相连作为输出轴。取为70mm,选择816的键槽。4.3.3转臂的设计转臂x中所需连接板得数目一般应等于行星齿轮数。壁厚为=mm取壁厚为40,其中为实际啮合中心距。沟槽宽度为160mm。外圆直径2=260mm,取外圆直径280mm。先已知中心距a=170mm,可得0.0443(mm) (4.9)取=42.3即 (4.10)取0.0300=30为,即=15先已知低速级的啮合中心距a=140mm,则得=0.0415(mm) (4.11)取=40.3按公式计算,即 (4.12)取0.0420=42转臂X1的偏心误差为孔距相对偏差的,即 (4.13)4.3.4 机体及前后机盖的设计行星减速器使用水平整体式铸造体,具体取决于行星传动装置的类型。 它具有结构简单,体积小的特点。材料选为灰铸铁7。壁厚 (4.14)机体表面的形状系数 取1与内齿轮直径有关的系数取2.6_作用在机体上的转矩4.3.5标准件及附件的选用螺钉的选择:大多紧固螺钉选择六角螺钉。吊环的设计参照标准。通气塞的设计参照设计手册自行设计。以及油标的设计根据GB1161-89的长形油标的参数来设计。轮啮合,每个行星齿轮的内孔与B和e啮合,两个可以安装滚动轴承支撑。 在行星齿轮轴安装在臂x侧板上之后,行星齿轮轴通过矩形截面弹性挡板轴向固定。现已知啮合中心距mm,则得 (mm) (4.15)取 即 (4.16)取=0.030mm=30m该转臂的误差为孔距的1/2,即=15m (4.17)根据以上传动方案的计算和已知参数可绘出该行星齿轮减速器的装备图,结构简图如下5 NAF450-8-1型行星齿轮强度计算根据该行星齿轮的工作特点。如体积小。功率高,传动比较大。按照齿轮的强度条件进行校核公式计算如下 (5.1)首先按以下公式计算齿轮的齿根应力,即 (5.2)其中,齿根应力的基本值可按以下公式计算,即= (5.3)许用齿根应力可按以下公式计算,即= (5.4)现将该NAF450-8-1行星传动按照三个齿轮副a-c、b-c和e-c分别验算如下。a-c齿轮副 名义切向力。中心轮a的切向力=可按如下公式计算;已知Nm,和mm。则得(N) (5.5)有关系数。a使用系数 。使用系数按中等冲击查表得=1.5b.动载荷系数。先按下式计算轮a相对于转臂x的速度,即 (5.6)其中 (m/s)所以 (m/s)已知该行星齿轮的齿轮精度为6;则C为6再按下公式计算动载荷系数,即= (5.7)式中 B=0.25= A=50+56则得=齿轮的动载荷系数=1.06c.齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数可按下式计算,即=1+ (5.8)查表得 =查表得,代入上式,则得=1+(1.3-1)1=1.3d.齿间载荷分配系数。齿间载荷分配系数查表得 =1.1e.行星轮间载荷分配系数。行星轮间载荷分配系数按下式计算即 =1+1.5已取,则得 =1+1.5=1.3f.齿形系数。齿形系数查得。 g.应力修正系数。应力修正系数查得 h.重合度系数 。重合度系数可按下式计算,即=0.25+ (5.9)i.螺旋角系数。螺旋角系数查得 =1各齿轮互相之间啮合取齿宽b=60mm。计算齿根弯曲应力。按下式计算齿根弯曲应力,即= (5.10)=(N/mm2) (N/mm2)取弯曲应力=110N/mm2计算许用齿根应力按以下公式计算许用齿根应力,即= (5.11)已知齿根弯曲疲劳极限=340 N/mm2由查表得最小安全系数。式中各系数、和取值如下。应力系数,按所给定的区域图取时,取=2。 寿命系数由下式计算,即 = (5.12)循环次数按照公式计算,要求工作时间为280每日工作时间为15可得=6060=1.06 (5.13)则得 =0.89齿根圆角敏感系数查得=1。先对齿根表面状况系数按表中对应公式计算,即=1.674-0.529 (5.14)取=12.5m,代入得=1.674-0.529=0.98尺寸系数按表中相对应公式计算,即=1.05-0.01=1.05-0.01=1.02代入下公式可得许用齿根应力为=378(N/mm2) 由于=110 N/mm2=378 N/mm2,。所以,a-c齿轮副满足齿根弯曲强度条件。b-c齿轮副 其齿根弯曲应力及按公式计算许用齿根应力。已知,=260 N/mm2。a使用系数 。使用系数按中等冲击查表得=1.11b.动载荷系数。先按下式计算轮a相对于转臂x的速度,即 (5.15)其中 (m/s)所以 (m/s)查表得各齿轮精度为6,则C为6;再按下公式计算动载荷系数,即= (5.16)式中 B=0.25= A=50+56则得=太阳轮a和行星轮c的=1.25c.齿向载荷分布系数齿向载荷分布系数可按下式计算,即=1+ (5.17)查表得 =查表得,代入上式,则得=1+(1.3-1)1=1.3d.齿间载荷分配系数。齿间载荷分配系数查表得=1.1e.行星轮间载荷分配系数。行星轮间载荷分配系数按下式计算即 =1+1.5 (5.18)已取,则得 =1+1.5=1f.齿形系数。齿形系数查得。 g.应力修正系数。应力修正系数查得 h.重合度系数 。重合度系数可按下式计算,即=0.25+ (5.19)i.螺旋角系数。螺旋角系数查得=1根据,,=2.44,,=1.03和。代入上式则得 (5.20) =(N/mm2)取 N/mm2 (N/mm2)可见,故b-c齿轮副满足齿根弯曲强度条件。e-c齿轮副 计算和。仿上,与内齿轮b不同的系数为和=0.68。代入上式,则得 =98(N/mm2)因 N/mm2取 N/mm2(N/mm2)可见,故e-c齿轮副满足弯曲强度条件。6、总结2018年10月,我开始了毕业论文的书写和设计,虽然中间实习工作过一段时间,但到
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