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履带式车辆后桥侧减速器的设计【5张图/13200字】【优秀机械毕业设计论文】

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履带式 车辆 后桥 减速器 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,58页,13200字左右。
开题报告一份。
任务书一份。
实习报告一份。

图纸共5张,如下所示
A0-装配图.dwg
A1-输出轴.dwg
A2-侧减速器上箱体.dwg
A3-太阳轮.dwg
A3-行星轮.dwg

摘 要
行星齿轮传动与普通的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。

关键词: 行星齿轮传动;内啮合;机械传动 

Abstract
Planetary gear transmission gear with ordinary fixed-axle compared with quality, small, small volume, transmission, carrying capacity, and smooth transmission and transmission efficiency, these advantages of China has been more and more mechanical engineering technicians to know and attention. Due to the various types of planetary gear transmission in the effective use of the power diversion and input and output of the coaxial and reasonably using the mesh, it has the advantages of many. Planetary gear transmission power, not only suitable for high speed, and can be used in the mechanical transmission torque device. It can be used as a slow pace, movement and continuously variable transmission, the synthesis and decomposition, and its special applications, These functions for modern mechanical transmission development has important significance. Therefore, the planetary gear transmission in lifting transportation, engineering machinery, metallurgy, mining, petroleum chemical industry, construction machinery, light textile, medical equipment, instrumentation, automobile, shipbuilding, weapons, and aerospace industries are widely used.

Keywords: Planetary;gear transmission;Internal meshing 

目 录
摘要 I
Abstract II

第1章 绪论 1
1.1 行星齿轮减速器的构成意义及特点 1
1.2 行星减速器的研究概述 2
1.2.2 行星减速器的发展概况 2
1.2.3 渐开线行星齿轮传动概述 2
第2章 啮合方式设计方案 4
2.1 设计方案列举 4
2.1.1 设计方案一 4
2.1.2 设计方案二 4
2.1.3 设计方案三 5
2.2 设计方案比较 6
第3章 各主要参数确定 7
3.1 齿轮主要参数的确定 7
3.1.1 高低速级相关计算 7
3.1.2 行星轮数目的确定 7
3.1.3 载荷不均衡系数 7
3.1.4 配齿计算 8
3.1.5 齿轮模数m 8
3.1.6 变位系数的确定 9
3.1.7 选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级 9
3.2 齿轮尺寸的设计计算 9
3.2.1 齿轮几何尺寸计算 9
3.2.2 太阳轮的基本尺寸计算 11
3.2.3 行星轮的基本尺寸计算 11
3.2.4 内齿圈的基本尺寸计算 11
3.3 齿轮啮合要素验算 12
3.3.1 a-c传动端面重合度 12
3.3.2 c-b传动端面重合度 13
3.4 齿轮强度验算 13
3.4.1 a-c传动(太阳轮) 13
3.4.2 c-b传动(行星轮) 18
3.4.3 c-b传动(内齿圈) 22
第4章 主要结构设计 27
4.1 均载机构设计 27
4.1.1 均载机构的选择 27
4.1.2 行星油膜浮动设计原理与特点 27
4.1.3 中间环参数 28
4.2 行星轮结构设计 29
4.3 行星架结构设计 30
4.4 行星架法兰结构设计 31
4.5 行星轮心轴结构设计 32
4.6 内齿圈配合件结构设计 33
4.7 太阳轮结构设计 33
4.8 轴结构设计 34
4.8.1 轴选材及热处理 34
4.8.2 最小轴径计算 35
4.8.3 绘制轴的布置简图 35
4.8.4 轴强度计算 36
第5章 其它辅助结构设计 41
5.1 润滑及密封设计与选择 41
5.1.1 润滑方式及润滑油的选择 41
5.2.2 管件的结构设计 41
5.2.3 管件的选用 42
5.2 箱体结构设计 43
5.2.1 上箱体结构设计 43
5.2.2 下箱体结构设计 44
5.3 端盖设计 44
5.3.1 上箱体端盖结构设计 44
5.3.2 下箱体端盖体结构设计 45
5.4 行星架联接螺栓与螺母的设计与选择 45
结 论 47
致 谢 48
参考文献 49

一、设计题目:履带式车辆后桥侧减速器的设计
二、设计的主要内容:说明书中对后桥侧减速器的设计总体方案分进行析、设计,对侧减速器进行传动系统设计、本体结构设计、以及机构设计,说明书字数约1.5万。
绘制履带式车辆后桥侧减速器的设计总装配图,主要部件装配图及零件图,其中手绘图1张,折合0#图纸2张以上。
三、设计目标: 通过方案分析,完成履带式车辆后桥侧减速器的设计,实现侧减速器的功能。按照工程技术规范要求,整理好技术资料,编写出设计说明书和绘制出工程图纸。
题 目 履带式车辆后桥侧减速器设计 来源 工程实际
1、研究目的和意义
通过对实物的测绘,了解到行星减速器的工作原理。并通过对侧减速器的设计,有利于巩固和综合应用本专业基础理论和专业知识,在结构设计和工艺设计方面都得到训练和提高。选题具有一定的实际意义。

2、国内发展情况(文献综述)

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。
3、研究/设计的目标:

根据所给的设计参数,综合运用知识,多种方案比较,对侧减速器进行设计,确定最优方案。完成侧减速器的设计:1.侧减速器总装图1张2.零件图若干。其中1张图必须徒手画,并且总图量在2张A0以上。设计说明书一份,要求字数不的少于1万5千。 
4、设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等):
1 啮合方式设计方案
2 各主要参数确定
齿轮主要参数的确定
齿轮尺寸的设计计算
齿轮啮合要素验算
齿轮强度验算
3 主要结构设计
均载机构设计
行星轮结构设计
行星架结构设计
行星架法兰结构设计
行星轮心轴结构设计
内齿圈配合件结构设计
太阳轮结构设计
轴结构设计
4 其它辅助结构设计
润滑及密封设计与选择
箱体结构设计
端盖设计
行星架联接螺栓与螺母的设计与选择

5、方案的可行性分析:
方案一
啮合方式为NGW型,结构简图如图方案一;
传动比范围1.13~13.7。推荐值 =2.7~9。效率0.97~0.99。传递功率/kW不限。
特点:效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,传递功率范围大,可用于各种工作条件,在机械传动中应用广泛但单级传动比范围小

图2-1 方案一
方案二
啮合方式为NW型,结构简图如方案二;
传动比范围1~50。推荐值 =7~21。效率0.97~0.99。传递功率/kW不限。
特点:效率高、径向尺寸比NGW型小,传动比范围较NGW型大,可用于各种工作条件但双联行星齿轮制造工艺性较差。

图2-2 方案二
方案三
啮合方式为WW型,结构简图如图方案三;
传动比范围1.2~几千。推荐值 不限。效率随︱i︱增加而下降。传递功率/kW 15。
特点:传动比范围大,但外形尺寸及重量较大:效率低,制造困难,一般不用作动力传动。运动精度低,也不用作分度传动,但当行星架从动时,︱i︱从某一数值起,会发生自锁。

图2-3 方案三
方案可行性分析:
本次设计的减速器为履带式车辆后轮的侧减速器。根据整体车辆设计要求,从传动比的角度出发(传动比i=3.43)方案一和方案二可行性高,而方案三虽然在某种情况下可以实现自锁,但方案三的WW型结构外形尺寸及重量较大,而且效率低,制造困难,不适用与本次设计要求。所以方案三不予以考虑。方案一的NGW型结构和方案二的NW型结构都满足本次设计要求,但从制造成本上考虑,方案一的NGW型结构效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,更适合于本次设计。
综上所述,最终选用方案一得NWG型啮合结构 。
6、该设计的创新之处
采用了行星油膜浮动的均载机构,这种均载方式是基于滑动轴承理论,在行星轮与行星轮轴承(或心轴)之间装设—中间环,该环宇行星轮孔之间留有径向间隙并储有润滑油。当运转时,行星轮与中间环以同一方向、同一转速旋转,并承受方向相同的载荷,此时行星轮产生的浮动量为无中间环浮动量的 倍。当行星轮间载荷分配不均衡时,径向力大时其油膜厚度相对最小,油楔夹角 也随之减小,即各行星轮对心轴产生不等量的位移而实现均载。

7、设计产品的主要用途和应用领域:

用途:与后差速器联接,将差速器传递过来的转速经过一次减速,传递给轮胎,从而实现车辆的行动。
应用领域:本次设实为行星减速器设计,渐开线行星齿轮传动是一种至少有一个齿轮其集合轴线绕公共几何轴线作回转运动的齿轮传动装置。由于此装置采用数个行星轮同时传递载荷、使公路分流并合计的采用了内啮合,因而具有一系列的优点:如结构紧凑。体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高、转动平稳、噪声小、可进行运动的合成与分解等,因而惯犯用用与冶金、矿山、起重运输、轻纺、化工、航空、船舶等领域的设备上,作为减速、增速和变速传动装置。

8、时间进程
3月28号-4月6号 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告
4月7号-5月4号 设计计算、总体结构草图设计
5月5号-5月25号 总体图和部件图设计
5月26号-5月31号 零件图设计
6月1号-6月5号 整理、撰写毕业设计说明书和设计图纸
6月6号-6月10号 结合毕业设计,翻译2500字以上的外文资料
6月10号-6月20号 答辩


履带式车辆后桥侧减速器的设计







内容简介:
黑龙江科技学院 毕业设计任务书 学生姓名: 郭 越 任务下达日期: 2011 年 12 月 19 日 设计开题日期: 2012 年 4 月 13 日 设计开始日期: 2012 年 4 月 16 日 中期检查日期: 2012 年 5 月 18 日 设计完成日期: 2012 年 6 月 6 日 一、设计题目 : 履带式车辆后桥侧减速器的设计 二 、设计的主要内容 : 说明书中 对 后桥侧减速器的设计 总体方案分进行析、设计,对 侧减速器 进行传动系统设计、本体结构设计、 以及 机构设计,说明书字数约 绘制 履带式车辆后桥侧减速器的设计 总装配图,主要部件装配 图 及零件图,其中手绘图 1张,折合 0#图纸 2张以上。 三 、设计目标: 通过 方案 分析 , 完成 履带式车辆后桥侧减速器的设计 ,实现 侧减速器的 功能 。按照工程技术规范要求,整理好技术资料,编写出设计说明书 和绘制出工程图纸 。 指 导 教 师: 赵艳红 院(系)主管领导: 2011 年 12 月 19 日 实 习 总 结 专 业: 机械设计制造及其自动化 性 质: 毕业实习 学 年: 2008 班 级: 机械 08 姓 名: 郭越 学 号: 0603010831 机械工程学院 毕业实习总结 我本次毕业设计题目是履带式车辆后桥侧减速器设计,题目的来源是因为我的毕业导师 赵 燕红老师 接到了个科研项目,就是特种车辆的差速器和侧减速器的测绘和设计,当得知这个消息后,因为马上就要工作了,为了能够更好好的将理论和实际相结合,在老师的同意下,我加入到了这个团队中,实习的地点就是我校都上西楼的实验室。 第一天,我来到了都上西楼的实验室,看到了本次科研项目的实体部件,特种履带式车辆前后差速器和侧减速器。本次科研项目的任务就是首先分别对这几个部件进行拆卸,然后对拆卸下来的各个零件进行测绘,了解和掌握俄罗斯的设计标准和选用原则,并对其进行再设计,也就是说要根据现有的 5t 载重量的前后差速器和 侧减速器的相关数据,设计出 3t 载重量的特种履带式车辆所需的前后差速器和侧减速器。今天开始整个工作的第一步 拆卸,说到拆卸,首先应该先了解要拆卸的部件的结构特点,以避免因不当拆卸对零件造成不可挽回的损坏,在整个采撷过程中,通过实际动手,了解到了很多拆卸方面的知识和经验,以及一些拆卸工具的 具体使用方法,收获还是很多的,拆卸下来的零件应该分门别类的整理和统计好,以便于最后等测绘完成后的装配。 第二天来到实验室,就开始对昨天拆卸下来的零件进行测绘并将测绘的数据画成 纸,在测绘中,学到了许多知识,尺寸 的表到,测量工具的正确使用,并通过接下来几天的工作,了解和掌握了侧减速器的工作原理,其主要传动方式是行星齿轮传动,也就是说本侧减速器是行星齿轮减速器。 行 星齿轮传动与普通 的 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 。 通过前面的工作,我回去查阅了一下相关的资料,了解到 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 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 。 本侧减速器的设计特点在 于 利用行星轮浮动实现均载有多种机构形式,如在行星轮孔与行星轮心轴之间或行星轮心轴与行星架孔之间设置非金属(如橡胶、 塑料等)弹性衬套;将行星轮装在悬臂弹性心轴上等等。本次设计主要利用行星轮孔中油膜弹性变形使行星轮浮动的均载形式。 这种均载方式是基于滑动轴承理论,在行星轮与行星轮轴承(或心轴)之间装设 中间环,该环宇行星轮孔之间留有径向间隙并储有润滑油。当运转时,行星轮与中间环以同一方向、同一转速旋转,并承受方向相同的载荷,此时行星轮产生的浮动量为无中间环浮动量的 2倍。当行星轮间载荷分配不均衡时,径向力大时其油膜厚度相对最小,油楔夹角也随之减小,即各行星轮对心轴产生不等量的位移而实现均载 。 通过这段时间的实习,对我的毕业设计题目有了更本质的了解。 我要首先感谢我的指导老师 赵燕红 教授给我我这次学习的机会,使我加入到特种车辆科研的团队中,学到了不少专业知识和经验,并在这段时间里,虽然任务繁重,起早贪黑,但我并不感觉到累,应为在不断的工作学习中,在不断的提升自己的专业知识和水平,并接接触到了一些书本上没有的知识,而这些知识的到工厂 里才能接触的到,与此同时又结识了许多新朋友,在一起的工作中互相取长补短,共同学习。即将毕业,马上就好步上工作岗位,这次难得的机会,不但锻炼了自己的意志,提升了自己的专业素养,并提升了自己自信心,更好的去面临新的挑战 感谢上述提到的人,在他们的帮助和指导下,使得我这次毕业设计顺利完成。这段经历为日后的工作和学习打下了良好的基础。在日后的学习和生活中,必将产生深远影响。 本科毕业设计开题报告 题 目: 履带式车辆后桥侧减速器设计 院 (系): 机械工程学院 班 级: 机制 08 姓 名: 郭越 学 号: 0603010831 指导教师: 赵艳红 教师职称: 教授 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题 目 履带式车辆后桥侧减速器设计 来源 工程实际 1、研究目的和意义 通过对实物的测绘,了解到行星减速器的工作原理。并 通过对 侧减速器 的设计,有利于巩固和综合应用本专业基础理论和专业知识,在结构设计和 工艺 设计方面都得到训练和提高。选题具有一定的实际意义。 2、国内发展情况 (文献综述 ) 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 。 3、研究 /设计的目标: 根据所给的 设计参数 , 综合运用知识,多种方案比较, 对侧减速器进行设计, 确定最优方案 。 完成 侧减速器的设计: 装图 1 张 其中 1 张图必须徒手画 ,并且总图量在 2 张 上 。设计说明书一份 ,要求字数不的少于 1万 5 千 。 4、设计方案(研究 /设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等): 1 啮合方式设计方案 2 各主要参数确定 齿轮主要参数的确定 齿轮尺寸的设计计算 齿轮啮合要素验算 齿轮强度验算 3 主要结构设计 均载机构设计 行星轮结构设计 行星架结构设计 行星架法兰结构设计 行星轮心轴结构设计 内齿圈配合件结构设计 太阳轮结构设计 轴结构设计 4 其它辅助结构设计 润滑及密封设计与选择 箱体结构设计 端盖设计 行星架联接螺栓与螺母的设计与选择 5、方案的可行性分析: 方案一 啮合方式为 ,结构简图如 图方案一; 传动比范围 荐值 9。 效率 递功率 /限。 特点:效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,传递功率范围大,可用于各种工作条件,在机械传动中应用广泛但单级传动比范 围小 图 2案一 方案二 啮合方式为 ,结构简图如方案二 ; 传动比范围 1 50。推荐值 21。 效率 递功率 /限。 特点:效率高、 径向 尺寸 比 小,传动比范围较 大,可用于各种工作条件但双联行星齿轮制造工艺性较差。 图 2案二 方案三 啮合方式为 ,结构简图如 图方案三; 传动比范围 千。推荐值 效率随 i增加而下降 。传递功率/5。 特点:传动比范围大,但外形尺寸及重量较大:效率低,制造困难,一般不用作动力传动。运动精度低,也不用作分度传动,但当行星架从动时, i从某一数值起,会发生自锁。 图 2案三 方案可行性分析: 本次设计的减速器为履带式车辆后轮的侧减速器。根据整体车辆设计要求,从传动比的角度出发(传动比 i=案一和方案二可行性高,而方案三虽然在某种情况下可以实现自锁,但方案三的 结构 外形尺寸及重量较大 ,而且效率低,制造困难,不适用与本次设计要求。所以方案三不予以考虑。方案一的 结构和方案二的 结构都满足本次设计要求,但从制造成本上考虑,方案一的 结构效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,更适合于本次设计 。 综上所述,最终选用方案一得 啮合结构 。 6、该设计的创新之处 采 用了行星油膜浮动的均载机构 , 这种均载方式是基于滑动轴承理论,在行星轮与行星轮轴承(或心轴)之间装设 中间环,该环宇行星轮孔之间留有径向间隙并储有润滑油。当运转时,行星轮与中间环以同一方向、同一转速旋转,并承 受方向相同的载荷,此时行星轮产生的浮动量为无中间环浮动量的 2 倍。当行星轮间载荷分配不均衡时,径向力大时其油膜厚度相对最小,油楔夹角 也随之减小,即各行星轮对心轴产生不等量的位移而实现均载。 7、设计产品的主要用途和应用领域: 用途:与后差速器联接,将差速器传递过来的转速经过一次减速,传递给轮胎,从而实现车辆的行动。 应用领域:本次设实为行星减速器设计, 渐开线行星齿轮传动是一种至少有一个齿轮其集合轴线绕公共几何轴线作 回转运动的齿轮传动装置。由于此装置采用数个行星轮同时传递载荷、使公路分流并合计的采用了内啮合,因而具有一系列的优点:如结构紧凑。体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高、转动平稳、噪声小、可进行运动的合成与分解等,因而惯犯用用与冶金、矿山、起重运输、轻纺、化工、航空、船舶等领域的设备上,作为减速、增速和变速传动装置 。 8、时间进程 3 月 28 号 6 号 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告 4 月 7 号 4 号 设计计算、总体结构草图设计 5 月 5 号 25 号 总体图和部件图设计 5 月 26 号 31 号 零件图设计 6 月 1 号 5 号 整理、撰写毕业设计说明书和设计图纸 6 月 6 号 10 号 结合毕业设计,翻译 2500 字以上的外文资料 6 月 10 号 20 号 答辩 9、参考文献: 1 许洪基,雷光 . 现代机械传动手册 . 2 版 . 北京:机械工业出版社, 2 濮良贵,纪名刚 . 机械设计 . 8 版 . 北京:高等教育出版社, 3 成大先,王德夫 北京:化学工业出版社, 4 成大先主编 第三版 卷 工出版社 , 1993. 5 机械工程手册编辑委员会 ) 械工业出版社, 1988. 6 王文斌,林忠钦 第三版 卷 械工业出版社 . 7 成大先主编 第五版 卷 工出版社, 1993. 8 刘后桂 长沙 1983. 9 李继和,蔡纪宁 .京:化学工业出版社, 198 10 胡国祯化工密封技术北京:化学工业出版社, 1990. 11 卢颂峰 机械设计课程设计。北京:北京工业大学出 版社, 1993. 12 王忠茂 北京:机械工业出版社 . 13 侯珍秀 M. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社 14 张海 机械工业出版社, 1987. 15 伊林 上海交通大学出版社, 1976. 16 王焕庭,徐善国 第三版 1998. 17 王少怀 机械工业出版社, 1989. 18 蔡春源主编 沈阳:辽宁科学技术出版社 19 傅水根 京:清华大学出版社, 20 马贤智 北京:中国标准出版社, 1994. 21 柯建宏 武汉:华中科技大学出版社, 2008. 22 李占权 战晓红 . 行星齿轮减速器的设计 J. 煤矿机械 , 2000, (11). 23 尤瑞琳 . 行星减速器行星架的改造设计 J. 起重运输机械 , 2002, (07) 24 周奇才 ,李婧 ,俞敬 . 减速器行星齿轮传动常规设计和优化设计的比较 J. 中国工程机械学报 , 2007, (03) . 25 刘李 梅 J. 无锡 职业技术学院学报 , 2005,03 . 26 冯晓宁,李宗浩 械传动。 1995,( 2) . 27 张少名主编,行星传动 西科学技术出版社, 1988. 28 郑甲红 ,冯丽萍 . 内齿行星轮传动中内齿行星轮个数的选择 J. 机械设计 , 2003, (06). 29 莫爱贵 . 行星减速器齿轮系均载及工艺分析 J机床与液压 , 2002, (02). 30 张林海 , 闫焕景 . 重载行星齿轮减 速器输出结构改进 J. 金属加工 (冷加工 ), 2010, (07). 31 李占权 ,李百宁 ,战晓红 . 行星齿轮减速器的设计 J. 煤矿机械 , 2000, (11) . 32 刘铁禄 . 行星齿轮减速器设计中主要结构尺寸的优化设计 J. 东华大学学报 (自然科学版 ), 2007, (03) . 33 吴春英 ,王晓霞 . 内齿行星齿轮减速器的设计 J. 陕西科技大学学报 , 2003, (06) . 34 莫才颂 ,王岗罡 . 行星齿轮减速器的最优化设计 J. 茂名学院学报 , 2006, (01) . 35 周奇才 ,李婧 ,俞敬 . 减速器行星齿轮传动常规设计和优化设计的比较 J. 中国工程机械学报 , 2007, (03). 36 李占权 ,李百宁 ,战晓红 . 行星齿轮减速器的设计 J. 煤矿机械 , 2000, (11) . 指导教师意见 教师签字: 年 月 日 开题答辩小组意见: 组长签字: 成员签字: 年 月 日 毕业设计领导小组意见 : 组长签字: 年 月 日 I 摘 要 行 星齿轮传动与普通 的 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。 关键词 : 行星齿轮传动;内啮合;机械传动 to to of in of of it of be in It be as a in 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 行星齿轮减速器的构成意义及特点 . 1 行星减速器的 研究概述 . 2 行星减速器的发展概况 . 2 渐开线行星齿轮传动概述 . 2 第 2 章 啮合方式设计方案 . 4 设计方案列举 . 4 设计方案一 . 4 设计方案二 . 4 设计方案三 . 5 设计方案比较 . 6 第 3 章 各主要参数确定 . 7 齿轮主要参数的确定 . 7 高低速级相关计算 . 7 行星轮数目的确定 . 7 载荷不均衡系数 . 7 配齿计算 . 8 齿轮模数 m . 8 变位系数的确定 . 9 选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级 . 9 齿轮尺寸的设计计算 . 9 齿轮几何尺寸计算 . 9 太阳轮的基本尺寸计算 . 11 行星轮的基本尺寸计算 . 11 内齿圈的基本尺寸计算 . 11 齿轮啮合要素验算 . 12 . 12 面重合度 . 13 齿轮强度验算 . 13 阳轮) . 13 星轮) . 18 动(内齿圈) . 22 第 4 章 主要结构设计 . 27 均载机构设计 . 27 均载机构的选择 . 27 行星油膜浮动设计原理与特点 . 27 中间环参数 . 28 行星轮结构设计 . 29 行星架结构设计 . 30 行星架法兰结构设计 . 31 行星轮心轴结构设计 . 32 内齿圈配合件结构设计 . 33 太阳轮结构设计 . 33 轴结构设计 . 34 轴选材及热处理 . 34 最小轴径计算 . 35 绘制轴的布置简图 . 35 轴强度计算 . 36 第 5 章 其它辅助结构设计 . 41 润 滑及密封设计与选择 . 41 润滑方式及润滑油的选择 . 41 管件的结构设计 . 41 管 件的选用 . 42 箱体结构设计 . 43 上箱体结构设计 . 43 下箱体结构设计 . 44 端盖设计 . 44 V 上箱体端盖结构设计 . 44 下箱体端盖体结构设计 . 45 行星架联接螺栓与螺母的设计与选择 . 45 结 论 . 47 致 谢 . 48 参考文献 . 49 . I . 1 of . 1 on . 2 of . 2 . 2 of . 4 . 4 . 4 . 4 . 5 of . 6 . 7 of . 7 of . 7 of . 7 . 7 . 8 . 8 . 9 . 9 . 9 . 9 of of . 11 of of . 11 of . 11 . 12 . 12 . 13 . 13 . 13 . 18 . 22 . 27 in of . 27 in of . 27 of 7 of . 28 of . 29 of . 30 of of . 31 of . 32 of . 33 of . 33 of . 34 of . 34 of . 35 of . 35 . 36 . 41 of . 41 . 41 of . 41 of . 42 of . 43 of . 43 of . 44 of . 44 of . 44 of . 45 of . 45 . 47 . 48 . 49 1 第 1 章 绪论 行星齿轮减速器的构成意义及特点 行星减速 器 主要传动结构为 :行星轮 ,太阳轮 ,外齿圈 因为结构原因 ,单级减速最小为 3,最大一般不超过 10,常见减速比为 :3、 4、 5、 6、 8、10,减速机级数一般不超过 3,但有部分大减速比定制减速机有 4 级减速 ,行星减速 器 具有高刚性 ,高精度 (单级可做到 1分以内 ),高传动效率 (单级在 97%,高的 扭矩 /体积比 ,终身免维护等特点 行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上 ,用来降低转速 ,提升扭矩 ,匹配惯量 1。 减速 器 额定输入转速最高可达到 18000减速机本身大小有关 ,减速器 越大 ,额定输入转速越小 )以上 ,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000制超大扭矩行星减速机可做到 10000上 。 工作温度一般在到 100 左右 ,通过改变润滑脂可改变其工作温度 2。 行星减速 器 的几个概念 : 级数 :行星齿轮的套数 星 齿轮无法满足较大的传动比 ,有时需要 2 套 或者 3 套来满足拥护较大的传动比的要求 星 齿轮的数量 ,所以 2 级或 3 级减速机的长度会有所增加 ,效率会有所下降 。 回程间隙 :将输出端固定 ,输入端顺时针和逆时针方向旋转 ,使输入端产生额定扭矩 正负 2%扭矩时 ,减速机输入端有一个微小的角位移 ,此角位移就是回程间隙 分 ,就是一度的六十分之一 , 也有人称 之 为背隙 。 行星减速 器 是一种用途广泛的工业产品,其性能可与其它军品级减速 器产品相媲美,却有着工业级产品的价格,被应用于广泛的工业场合 3。 2 行星减速器的 研究概述 行星减速 器的 发展概况 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 4。 渐开线行星齿轮传动概述 渐开线行星齿轮传动是一种至少有一个齿轮其集合轴线绕公共几何轴线作回转运动的齿轮传动装置。由于此装置采用数个行星轮同时传递载荷、使公路分流并合计的采用了内啮合,因而具 有一系列的优点:如结构紧凑。体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高、转动平稳、噪声小、可进行运动的合成与分解等,因而惯犯用用与冶金、矿山、起重运输、轻纺、化工、航空、船舶等领域的设备上,作为减速、增速和变速传动装置。 但是,渐开线行星齿轮传动与定轴线齿轮传动相比也存在若干缺点,如; (1) 机构比较复杂 。 (2) 对各零件制造精度要求较高,当内齿轮为斜齿轮或是大规格的直齿轮时,要求高精度机床或特殊工装,才保证加工精度。 3 (3) 小规格的行星齿轮传动装置单件生产时制造成本较高。 (4) 有些传动形式的传动效率不高,有时甚至有自锁现象 。 (5) 由 于体积小,机壳表面积小,自身散热条件差,因而对润滑和冷却要求较高。 (6) 由于是封闭式“包围”结构,齿轮箱中若存在硬的金属颗粒或碎片都可能导致齿轮的严重破坏。 此外,行星齿轮传动在使用中还有如下限制: (1) 当传动比很小时,结构上往往不容易实现。 (2) 当要求主、从动轴不同轴线且在减速器同一侧时,行星传动无法实现 。 (3) 对于高速和大规格行星齿轮传动,随着行星架转速的增高和直径的增大,行星齿轮的离心力会急剧增大,一致无法选到寿命 足够 的滚动轴承。 (4) 行星齿轮传动通常为硬齿面轮,不采用中硬或软齿面齿轮 。 设计者在选定传动方案时要综合考虑 上述的优缺点和限制条件,根据传动的使用条件和要求,正确的选用和合理的设计 5。 4 第 2 章 啮合方式设计方案 设计方案列举 设计方案一 啮合方式为 ,结构简图如 图方案一; 传动比范围 荐值 9。 效率 递功率 / 特点:效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,传递功率范围大,可用于各种工作条件,在机械传动中应用广泛但单级传动比范围小 图 2案一 设计方案二 啮合方式为 ,结构简图如方案二 ; 5 传动比范围 1 50。推荐值 21。 效率 递功率 /限。 特点:效率高、 径向 尺寸 比 小,传动比范围较 大,可用于各种工作条件但双联行星齿轮制造工艺性较差。 图 2案二 设计方案三 啮合方式为 ,结构简图 如 图方案三; 传动比范围 千。推荐值 效率随 i增加而下降 。传递功率 /5。 特点:传动比范围大,但外形尺寸及重量较大:效率低,制造困难,一般不用作动力传动。运动精度低,也不用作分度传动,但当行星架从动时, i从某一数值起,会发生自锁。 6 图 2案三 设计方案比较 本次设计的减速器为履带式车辆后轮的侧减速器。根据整体车辆设计要求,从传动比 的角度出发(传动比 i=案一和方案二可行性高,而方案三虽然在某种情况下可以实现自锁,但方案三的 结构 外形尺寸及重量较大,而且效率低,制造困难,不适用与本次设计要求。所以方案三不予以考虑。方案一的 结构和方案二的 结构都满足本次设计要求,但从制造成本上考虑,方案一的 结构效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便,更适合于本次设计 。 综上所述,最终选用方案一得 啮合结构 。 7 第 3
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本文标题:履带式车辆后桥侧减速器的设计【5张图/13200字】【优秀机械毕业设计论文】
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