NAF250-5-1型行星减速器设计

长江大学工程技术学院毕业设计论文题目名称NAF25051型行星减速器设计目录任务书开题报告指导教师审查意见评阅教师评语答辩会议记录中文摘要英文摘要1绪论111课题研究的背景和意义112行星齿轮减速器研究现状及发展动态213本文研究的主要内容42NAF25051型行星齿轮减速器传动方案设计521已知条件522设计计算5221选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图53NAF25051型行星齿轮参数的设计631配齿计算632初步计算齿轮的主要参数633啮合参数计算734几何尺寸计算104NAF25051型行星齿轮传动和结构设计1441装配条件的计算1442传动效率的计算1543结构设计16431输入端16432输出端16433内齿轮的设计16434转臂的设计16435箱体及前后机盖的设计18436标准件及附件的选用185NAF25051型行星齿轮强度计算206总结27参考文献27致谢29长江大学工程技术学院毕业论文设计任务书1毕业论文设计题目NAF2505I型行星减速器设计2毕业论文设计起止时间2016年6月20日2016年12月25日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，20012孙桓，陈作模主编机械原理第六版北京高等教育出版社，20023成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社，20044饶振纲编著行星齿轮传动设计北京化学工业出版社，20035YEZHONGHE,LANZHAOHUIMECHANISMSANDMACHINETHEORYHIGHEREDUCATIONPRESS,200176成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社，20047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2016年6月20日指导教师签字长江大学工程技术学院毕业设计（论文）开题报告题目名称NAF25051型行星减速器设计学院机械工程学院1NAF25051型行星减速器设计一、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22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21璞良贵，纪名刚主编机械设计第七版北京高等教育出版社，20012孙桓，陈作模主编机械原理第六版北京高等教育出版社，20023成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社，20044饶振纲编著行星齿轮传动设计北京化学工业出版社，20035YEZHONGHE,LANZHAOHUIMECHANISMSANDMACHINETHEORYHIGHEREDUCATIONPRESS,20017四、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1中获得了成功的应用。4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。在21世纪成套件机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件。由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大为提高，从而推动了机械传动产品多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观。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。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974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。3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51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。此次设计的减速器传动比达到134，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。52关键问题传动比的分配，传动系统运动学和动力学计算53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4六、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，力矩就比其它减5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2016101020161020根据指导老师下达的毕业设计任务书，确定论文的主要内容撰写开题报告。2016102020161030学习软件操作及相关知识。20161112016121理解蜗轮蜗杆传动设计步骤，并完成论文主体部分。201612120161215完成VB编程，完成毕业设计说明书初稿。2016121620161225毕业设计论文的撰写和修改、打印、参加毕业答辩。九、指导教师审查意见长江大学工程技术学院毕业设计论文指导教师审查意见学生姓名王都专业班级车辆61301班毕业设计论文题目NAF25051型行星减速器设计指导教师职称审查日期审查参考内容毕业设计论文的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计论文是否完成规定任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。审查意见5指导教师签名评定成绩（百分制）_分长江大学工程技术学院毕业设计论文评阅教师评语学生姓名王都专业班级车辆61301班毕业设计论文题目NAF25051型行星减速器设计评阅教师职称评阅日期评阅参考内容毕业设计论文的研究（设计）内容、方法及结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力。毕业设计论文是否完成规定任务，是否达到了学士学位水平的要求，是否同意参加答辩等。评语评阅教师签名评定成绩（百分制）_分长江大学工程技术学院毕业设计论文答辩记录及成绩评定学生姓名王都专业班级车辆61301班毕业设计论文题目NAF25051型行星减速器设计答辩时间年月日答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长成员二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）_分毕业设计论文最终成绩评定依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计论文评分的相关规定成绩百分制_分答辩小组组长签名秘书签名年月日答辩委员会主任签名分院盖章NAF25051型行星减速器设计学生王都,机械工程学院指导老师牧青,机械工程学院摘要这次毕业设计的内容是根据课题做一个行星齿轮减速器。通过比较，选用NAF25051型行星齿轮减速器。本次设计要完成的主要内容（1）确定传动方案传动方案的确定包括传动比的确定和传动类型的确定。（2）设计计算每级传动结构的设计计算，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。通过本次设计，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，力矩就比其它减速器结构小，行星齿轮减速器自锁角大止退性差而不适合启动用。关键词行星齿轮；减速器；设计计算；传动方案THEDESIGNOF3ZPLANETARYGEARREDUCERSTUDENTWANGDU，COLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGSUPERVISORMUQING，COLLEGEOFMECHANICALENGINEERINGABSTRACTTHECONTENTISBASEDONGRADUATEDESIGNTOBEASUBJECTOFPLANETARYGEARREDUCERBYCOMPARING,3IIPLANETARYGEARREDUCERISSELECTEDTHEDESIGNOFTHEMAINELEMENTSTOBECOMPLETED（1）DETERMINETHETRANSMISSIONSCHEMETRANSMISSIONSCHEMEFORTHETRANSMISSIONRATIO,INCLUDINGTHEIDENTIFICATIONANDDETERMINATIONOFTRANSMISSIONTYPE（2）DESIGNCALCULATIONSTRANSMISSIONSTRUCTUREOFEACHLEVELOFDESIGNANDCALCULATION,GENERALLYINCLUDETRANSMISSIONRATIOOFTHEDISTRIBUTION,KINEMATICSANDDYNAMICSCALCULATIONOFTRANSMISSION,TRANSMISSIONPARTSOFTHEDESIGN,CALCULATIONANDCHECKOFTHEDESIGNAXIS,THEAXISOFTHESELECTIONANDCALCULATION,ANDCALCULATIONOFKEYCONNECTIVITYOPTIONS,CABINETDESIGN,LUBRICATIONANDSEALINGSELECTIONANDTRANSMISSIONOFATTACHMENTDESCRIPTIONS（3）ASSEMBLYDRAWINGANDTHEDESIGNOFTHEPARTDRAWINGTHROUGHTHISDESIGN,KNOWNPLANETARYGEARREDUCERHASACOMPACT,SMALL,COMPACTANDFEATURETRANSMISSIONEFFICIENCY,BUTBECAUSEOFPLANETARYGEARREDUCERTRANSMISSIONRATIO,TORQUETOGEARSTRUCTURETHANOTHERSMALL,SELFLOCKINGPLANETARYGEARREDUCERGREATANGLEANDPOORONLYRETREATISNOTSUITABLEFORSTARTINGKEYWORDSPLANETARYGEAR；REDUCER；DESIGNCALCULATIONS；TRANSMISSIONSCHEMEERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第1页（共27页）NAF25051型行星减速器设计1绪论11课题研究的背景和意义“十一五”期间我国将按照国家储备与企业储备相结合，以国家储备为主的方针，统一规划，分批建设国家战略石油储备基地。为了快速建立起我国独立的石油储备基地，根据我国国情石油储备形式以大型工业油罐为主。绪论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，储运重未经提炼制的原油重平均约含22的油泥，即对一个10万立方的储罐来说，灌满原油后其中约有2200立方的油泥成点在油罐底部。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灌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，减小清灌难度。大型原油储罐灌底油泥的防止和消除方法主要是在灌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，喷嘴固定是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，考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。NAF25051型行星减速器设计第2页（共27页）12行星齿轮减速器研究现状及发展动态行星齿轮传动与普通定州齿轮传动相比较，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，这些已经被我过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，兵和航空航天等工业部门获得了广泛的应用。由于齿轮，轴，轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作机或执行机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。20世纪末的20多年，世界齿轮技术有了很大的发展，铲平发展的总趋势是小型化，高速化，低噪声，高可靠度。技术发展中最引人注目的是应吃面技术，功率分支技术和模块化设计技术。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974硬面齿轮技术到20世纪80年代在国外日趋成熟。采用优质合金钢锻件神探淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于IS013281975的6级，综合承载能力为中硬齿面调质齿轮的4倍，为软齿面齿轮的56倍。一个中等规格的硬齿面齿轮减速器的重量仅为软吃面齿轮减速器的1/3左右。功率分支技术主要指行星及大功率齿轮箱的功率双份及多分支装置，如中心传动的水泥磨主减速器，其核心技术是均载。模块化设计技术队通用和标准减速器旨在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时，尽量减少零部件及毛坯的品种规格，以便于组织生产，使零部件产生形成批量，降低成本，取得规模效益。其他技术的发展还表现在理论研究（如强度计算，修形技术，现代设计方法的ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第3页（共27页）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46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。这些技术的应用和日趋成熟，使齿轮产品的性能价格比大大提高，产品越来越完美。如非常粗略地估计一下，输出100NM转矩的齿轮装置，如果在1950年时重10KG，到80年代就可做到仅为1KG。20世纪70年代至90年代初，我国的高速齿轮技术经历了测绘仿制，技术引进到独立设计制造3个阶段。现在我国的设计制造能力基本可满足国内生产需要，设计制造的最高参数最大功率44MW，最高线速度168M/S，最高转速67000R/MIN。我国的低速重载齿轮技术，特别是硬齿面齿轮技术也经历了测绘仿制等阶段，从无到有逐步发展起来。除了摸索掌握制造技术外，在20世纪80年代末至90年代初步推广硬齿面技术过程中，我们还做了解决“断轴”，“选用”等一系列有意义的工作。在20世纪7080年代一直认为是国内重齿轮两大难题的“水泥磨减速器”和“轧钢机械减速器”可以说已完全解决。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。行星齿轮颤动在我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。NAF25051型行星减速器设计第4页（共27页）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，敏捷执照，智能执照等先进技术。形成了高精度，高效率的智能化圣餐先和计算机网络化管理。在21世纪成套件机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件。由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大为提高，从而推动了机械传动产品多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观。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。ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第5页（共27页）13本文研究的主要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（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。此次设计的减速器传动比达到134，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，都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。NAF25051型行星减速器设计第6页（共27页）2NAF25051型行星齿轮减速器传动方案设计21已知条件设计某石油机械装置所需配用的行星齿轮减速器，已知该行星传动的输入轴额定扭矩548KNM，输入转速N11500R/MIN，传动比I5，每天工作10小时，要求使用寿命15年；且要求该行星齿轮传动结构紧凑、外廓尺寸较小和传动功率较高。22设计计算221选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图根据上述要求短期间断，传动比大，结构紧凑和外轮廓尺寸较小。据行星齿轮传动设计个传动类型的工作特点可知，3Z型适用于短期间断的工作方式，结构紧凑，传动比大。为了装配方便，结构更加紧凑，适用具有单齿圈行星齿轮的NAF25051型行星齿轮传动较合理，其传动简图如图1所示。图1NAF25051型行星齿轮减速传动ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第7页（共27页）3NAF25051型行星齿轮参数的设计31配齿计算根据NAF25051型行星传动的传动比IP值和按其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。考虑到该行星齿轮传动的外轮廓尺寸较小，故选择中心轮的齿数ZA15和行星齿轮数目NP3。为了使内齿轮B与E的齿数差尽可能小，即应取ZEZBNP。再将ZA，NP和IP值代入公式，则的内齿轮B的齿数ZB为NAF25051型行星齿轮减速器装置设计ZB（31）21Z1Z42PAPAPANI按以下公式可得内齿轮E的齿数ZE为ZEZBNP69372（32）因ZEZA721557为奇数，应按如下公式求得行星轮C的齿数ZC为ZC（ZEZA）05（7215）0528（33）2121再按传动比验算公式验算其实际的传动比为BAEIIBAE1344（34）BEABZ1697215其传动比误差为I0003234和中心距645MM01176MINX按如下公式可得到行星齿轮C的变位系数CX053770273202645CXA（2）BC齿轮副在BC齿轮副中，2817，41234和CZMINBZCMINZ615MM,44234和CZMINECZMINMM。由此可知，该齿轮副的变位目的是为改善啮合性能和修复啮合齿6AEC轮副。故其变位方式应采用高度变位，即。则可得内齿轮E的变位0CECX系数为02645。CEX34几何尺寸计算对于该NAF25051型行星齿轮传动可按下面计算公式进行其几何尺寸的计算。各齿轮副的几何尺寸的计算结果见表2。NAF25051型行星减速器设计第12页（共27页）表2NAF25051型行星齿轮传动几何尺寸计算项目计算公式AC齿轮副BC齿轮副EC齿轮副变位系数X1X21027321X026452026451X210222026451X026452分度圆直径D1DMZ2451D2072841D2072841D2162基圆直径BD1BDACOS2B4228621BD7893422B7893421BD19451642B7893421BD20297362B节圆直径D1A12Z212Z4604651D85953529014631D22214632841D2162外啮合1AAYXHMD22AA524131AD9136082A齿顶圆直径AD内啮合1A1AXHMD1AD2495879EERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第13页（共27页）22AAYXHMD12X2AD58711A1AHMDE22A2AX2AD插齿）1FC2A215,ZMXHE34260E1AD49587E2AD1外啮合1FXCDA2FXHMA1392FD0872F齿根圆直径FD内啮合用插11FCA齿刀加工022DAF780871FD22471262F780871FD22502042F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0A02A间的中心距。NAF25051型行星减速器设计第14页（共27页）2表中的径向间径，其中76（1）/。EMHA2AHX2Z关于用插齿刀加工内齿轮，起齿根圆直径的计算。2FD已知模数3MM，插齿刀齿数25，齿顶高系数125，变位系数M0Z0AH0（中等磨损程度）。试求被插制内齿轮的齿根圆直径。0X2F齿根圆直径按下式计算，即2FD2（313）2FD0A2式中插齿刀的齿顶圆直径；0AD插齿刀与被加工内齿轮的中心距。2325825（MM）（314）0AD02XHMZA02513现对内啮合齿轮副BC和EC分别计算如下。（1）BC内啮合齿轮副（，69）1022XBZ（315）AXABINVTINV00200496832I2569T1查表得02A79（316）02Y7021129COS0561COS020AZB加工中心距为02A（MM）（317）021063721569302YZMBERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第15页（共27页）按一下公式计算内齿轮B齿根圆直径为82527110632247126MM（填入表2中）（318）02A2FD2EC内啮合齿轮副（，72）6452XEZ仿上，（319）02INVAAXINVT020019001I257T640查表得02A31（320）02Y1COS020AZE253401732COS57（MM）026702YZME（321）则得内齿轮E的齿根圆直径为MM（填入表2中）（322）024567125820A2FDNAF25051型行星减速器设计第16页（共27页）4NAF25051型行星齿轮传动和结构设计41装配条件的计算对于所设计的上述行星轮传动应满足如下的装配条件，邻接条件按如下公式验算其邻接条件，即（41）PNADSI2C将已知的、和值代入上式，则得ACDPN913608MM,故该NAF25051行星传动的传动216EDBDE功率可采用如下公式进行计算，即BAE（44）BAEXBEBAEPI1980已知和69/1546413BAEIABZP/其啮合损失系数（45）XMEBXE和可按如下公式计算，即有XMBXE23（46）XMBBCZF123XMEECZF取齿轮的啮合摩擦因数，且将、和代入上式，可得10FCBENAF25051型行星减速器设计第18页（共27页）23XMB04869128023XME5271即有00048800050200099XEBXE所以，其传动效率为BAE809164380可见，该行星齿轮传动的效率较高，可以满足短期间断工作方式的使用要求。43结构设计431输入端根据NAF25051行星传动的工作特点、传递功率的大小和转速的高低等情况，对其进行具体的结构设计。首先应确定中心轮A的结构，因为它的直径D较小，所以，轮A应该采用齿轮轴的结构型式；既将中心轮A与输入轴连成一个整体。且按该行星的输入功率P和转速N的初步估算输入轴的直径，同时进行轴的结构设计。AD为了便于轴上零件的装拆，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。按公式11227MM（47）30MINPCD31502按照35增大，试取为30MM,带有单键槽的输入轴直径确定为30MM,再过台阶为36MM满足密封元件的孔径要求。轴环用于轴承的轴向定位和固定。可知1DERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第19页（共27页）为45MM,宽度为135MM。根据轴承的选择确定轴肩为52MM，为382D3D4DMM。如附图。432输出端根据11250MM（48）30MINPCDIN1带有单键槽，与齿轮E同体相连作为输出轴。取为57MM，选择16X10的键1D槽。如附图所示。433内齿轮的设计（1）内齿轮B采用紧固螺钉与箱体连接起来，从而可以将其固定。其尺寸如上已算出，图形如附图。（2）内齿轮E采用齿轮轴设计，既将轮E与输出轴连成一个整体。且按该轮的输入功率P和转速N的初步估算输出轴的直径，同时进行轴的结构设计。总之，D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。434转臂的设计一个结构合理的转臂X应是外廓尺寸小，质量小，具有足够的强度和刚度，动平衡性好，能保证行星齿轮间的载荷分布均匀，而且具有良好的加工和装配工艺。对于NAF25051型中的转臂X不承受外力矩的作用，也不是行星传动的输入或输出构件（此时它不是基本构件），故采用双侧板整体式转臂（其侧板两端无凸缘）。双侧板整体式转臂，可采用连接板将两块侧板连接在一起。整体式转臂的毛皮是采用锻造或焊接的范式得到的，即在其毛坯上已将两侧板与连接板制成一个整体。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PNA302MM取壁厚为15，其中为实际啮合中心距。沟槽宽度81923602ANAF25051型行星减速器设计第20页（共27页）为80MM。外圆直径2168MM，取外圆直径170MM。如附图所示。DCD转臂X1上各行星齿轮轴孔与转臂轴线的中心极限偏差可按公式计算，先已AF知高速级的啮合中心距A66MM，则得00323（MM）（49）106833AFA取323AFM各行星齿轮轴孔的孔距相对偏差按公式计算，即1（410）0654305431A03624取00300301M转臂X1的偏心误差为孔距相对偏差的，即15XE12XE1M先已知低速级的啮合中心距A66MM，则得00323（MM）（411）106833AFA取323AFM各行星齿轮轴孔的孔距相对偏差按公式计算，即1（412）0654305431A03624取0030030MERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第21页（共27页）转臂X1的偏心误差为孔距相对偏差的，即XE12（413）MEX51435箱体及前后机盖的设计按照行星传动的安装类型的不同，则该行星减速器选用卧式不剖分机体，为整体铸造机体，其特点是结构简单，紧凑，能有效多用于专用的行星齿轮传动中，铸造机体应尽量的避免壁厚突变，应设法减少壁厚差，以免产生疏散等铸造缺陷。材料选为灰铸铁7。如附图所示壁厚（414）40566TDMKT机体表面的形状系数取1T与内齿轮直径有关的系数取26DDK_作用在机体上的转矩DT436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GB116189的长形油标的参数来设计。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ3449649974行星齿轮C采用带有内孔的结构，它的齿宽B应当加大；以便保证该行星齿轮C与中心轮A的啮合良好，同时还应保证其与内齿轮B和E相啮合。在每个行星轮的内孔中，可以安装两个滚动轴承来支撑着。而行星齿轮轴在安装到转臂X的侧板上之后，还采用了矩形截面的弹性挡圈来进行轴向固定。NAF25051型行星减速器设计第22页（共27页）由于该3Z型行星传动的转臂X不承受外力矩，也不是行星传动的输入或输出构件；而且还具有个行星轮。因此，其转臂X采用了双侧板整体式的结构型3PN式。该转臂X可以采用两个向心球轴承支承在中心轮A的轴上。转臂X上各行星轮轴孔与转臂轴线的中心距极限偏差可按如下公式计算。现AF已知啮合中心距MM，则得6A（MM）（415）032168033AF取MFA2各行星轮轴孔的孔距先对偏差可按以下公式计算，即1（416）103624065430543MA取0030MM30M1转臂X的偏心误差约为孔距相对偏差的1/2,即XE115M（417）XE2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，验算其装配条件，且进行了结构设计之后，便可以绘制该行星齿轮传动结构图（或装配图）。ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第23页（共27页）5NAF25051型行星齿轮强度计算由于NAF25051型行星齿轮齿轮传动具有短期间间断的工作特点，且具有结构紧凑、外轮廓尺寸较小和传动比大的特点。针对其工作特点，只需按其齿根弯曲应力的强度条件公式进行校核计算，即（51）FP首先按以下公式计算齿轮的齿根应力，即（52）FPVAFOK其中，齿根应力的基本值可按以下公式计算，即O（53）FOYBMSAT许用齿根应力可按以下公式计算，即FP（54）FPXRRELTLFNTSYYLIM现将该NAF25051行星传动按照三个齿轮副AC、BC和EC分别验算如下。AC齿轮副名义切向力。TF中心轮A的切向力可按如下公式计算；已知NM,和TCA140AT3PNMM。则得0476AD（N）（55）2847063120ADNTPT有关系数。NAF25051型行星减速器设计第24页（共27页）A使用系数。AK使用系数按中等冲击查表得15AKB动载荷系数。V先按下式计算轮A相对于转臂X的速度，即（56）190XAND其中（M/S）XN8627451AP所以（M/S）X907639已知中心轮A和行星齿轮C的精度为6级，即精度系数C6；再按下公式计算动载荷系数，即VK（57）VKBAX20式中B0256705C52670A50569211B则得VK601320952中心轮A和行星轮C的动载荷系数106VC齿向载荷分布系数F齿向载荷分布系数可按下式计算，即KERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第25页（共27页）1（58）FKFB1查表得1FAD5037046查表得，代入上式，则得31B1（131）113FKD齿间载荷分配系数。A齿间载荷分配系数查表得F11AKE行星轮间载荷分配系数。FP行星轮间载荷分配系数按下式计算即115FPK1HP已取，则得21HP11513FF齿形系数。AY齿形系数查得。F8521AFY32AFYG应力修正系数。AS应力修正系数查得YNAF25051型行星减速器设计第26页（共27页）361ASY3712ASYH重合度系数。重合度系数可按下式计算，即Y025（59）AC570287041I螺旋角系数。Y螺旋角系数查得1因行星轮C不仅与中心论A啮合，且同时与内齿轮B和E相啮合，故取齿宽B60MM。计算齿根弯曲应力。F按下式计算齿根弯曲应力，即（510）1FP1AFAVASTKYBM（N/MM2）1093160518703652608（N/MM2）52F取弯曲应力110N/MM2F计算许用齿根应力FP按以下公式计算许用齿根应力，即FPERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第27页（共27页）（511）FPXRRELTLNTSYYLIM已知齿根弯曲疲劳极限340N/MM2LIF由查表得最小安全系数。61LIMS式中各系数、和取值如下。STYNRELTRRELTYX应力系数，按所给定的区域图取时，取2。LIMFLIMFSTY寿命系数由下式计算，即NT（512）NTY02613L式中应力循环次数由表相应公式计算，且可按照每年工作300天，每天工作L16小时，即6060106（513）LNTNPXA38627150910则得089NTY963齿根圆角敏感系数查得1。RELTRELT先对齿根表面状况系数按表中对应公式计算，即RRLY16740529（514）RELT10ZR取齿根表面微观不平度125M，代入上式得Z16740529098RRELTY1052尺寸系数按表中相对应公式计算，即XNAF25051型行星减速器设计第28页（共27页）105001105001102XYNM3代入下公式可得许用齿根应力为378（N/MM2）02198026134FP因齿根应力110N/MM2小于许用齿根应力378N/MM2，即。所FPFP以，AC齿轮副满足齿根弯曲强度条件。BC齿轮副在内啮合齿轮副BC中只需要校核内齿轮B的齿根弯曲强度，即仍按公式计算其齿根弯曲应力及按公式计算许用齿根应力。已知，2602FFP692BZFLINN/MM2。A使用系数。AK使用系数按中等冲击查表得111AKB动载荷系数。V先按下式计算轮A相对于转臂X的速度，即（515）190XAND其中（M/S）XN862745AP所以（M/S）X1907639已知中心轮A和行星齿轮C的精度为6级，即精度系数C6；再按下公式计算动载荷系数，即VKERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT第29页（共27页）（516）VKBAX20式中B0256705C567A505692011B则得VK621320950中心轮A和行星轮C的动载荷系数126VC齿向载荷分布系数F齿向载荷分布系数可按下式计算，即K1（517）FFB1查表得1FBDA5009627查表得，代入上式，则得31B1（131