毕业论文终稿-挖掘机轮边减速器设计（送全套CAD图纸 资料打包）

买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑本科毕业论文（设计）论文（设计）题目挖掘机轮边减速器设计学院专业班级学号学生姓名指导教师年月日本科毕业论文（设计）诚信责任书买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763图纸预览请见文档里的插图，原稿更清晰，可编辑本人郑重声明本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名日期买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763I目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论111研究背景及意义112轮式挖掘机概况113国内外研究及发展现状2第二章总体设计521设计参数选定522方案设计523总体动力参数计算6第三章主要零部件的设计831行星轮数和齿轮齿数的确定8311行星轮数目的选择8312行星排各齿轮齿数的确定8313同心条件校核9314装配条件的校核9315相邻条件的校核932齿轮的几何尺寸计算1033齿轮的校核11331齿轮材料的选择11332齿轮弯曲疲劳强度校核12333齿面接触疲劳强度校核1234行星传动的结构设计13341太阳轮的结构设计13342行星轮结构设计13343行星轮轴的结构设计13344轴承的选择1335花键、螺栓、轴承的选择与校核15买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763II351花键的选择及其强度校核15352螺栓的选择及强度校核17353轴承的校核18第四章其他附件的设计与选择2041行星架结构设计2042润滑与密封2243相关附件设计与选择23总结25参考文献26致谢27买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763III摘要挖掘机轮边减速器作为工程机械动力与控制信息传递的重要一环，有着十分重要的作用，它与液压马达组成车轮动力装置，将液压油路的能量及控制信息完整地表现在车轮上，相比以往的驱动桥和中央传动更为简便、更利于实现自动化。本次设计主要针对轮边减速器进行设计。首先，通过对轮边减速器结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了总体结构方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AUTOCAD制图软件绘制了轮边减速器装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词挖掘机，轮边减速器，行星齿轮，设计买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IVABSTRACTWHEELEXCAVATORCONSTRUCTIONMACHINERYREDUCERASPOWERANDCONTROLINFORMATIONISPASSEDANIMPORTANTPART,HASAVERYIMPORTANTROLE,ITISCOMPOSEDOFAWHEELWITHAHYDRAULICMOTORPOWERUNIT,THEINFORMATIONISCOMPLETEANDNOWTHEWHEELSURFACEENERGYOFTHEHYDRAULICCIRCUITANDTHECONTROLPHASEEASIERTHANEVERDRIVEAXLEANDTHECENTRALDRIVE,MORECONDUCIVETOAUTOMATIONTHISDESIGNISMAINLYDESIGNEDFORWHEELREDUCERFIRST,BYCARRYINGONTHEWHEELREDUCERSTRUCTUREANDPRINCIPLEANALYSIS,THISANALYSISISPROPOSEDBASEDONTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMNEXT,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDCHOICETHEN,FORTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNEDANDVERIFICATIONFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWTHEWHEELREDUCERASSEMBLYDRAWINGSANDTHEMAINPARTSDIAGRAMTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISEXPERTISE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWING,ETCMASTEREDTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREFORTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSEXCAVATORS,WHEELREDUCER,PLANETARYGEAR,DESIGN买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763V买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763VIII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763IX买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763X买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763XI买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763XII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763XIII买文档就送全套CAD图纸QQ414951605或1304139763XIV贵州大学本科毕业论文（设计）1第一章绪论11研究背景及意义随着中国改革开放的进一步加快，基础设施建设与住房建设迎来了一轮新的高潮，与此同时也带来了工程机械行业的高速发展期。大功率高效率的工程机械对于加快工程进度提高施工效率提供了坚实的保障，而采用轮边行星齿轮减速器进行减速驱动的工程机械也随着液压技术与电子控制技术的发展而得到广泛采用。小体积的液压马达或高速电机与轮边行星减速器配合可以实现工程机械的电液控制或电子控制，对于工程机械的自动化与智能化提供极大的帮助。轮边行星齿轮减速器以其传动比大、结构紧凑、工作平稳及效率高而广泛使用，然而工程机械行走车轮中使用的行星齿轮减速器由于承受较大的冲击振动载荷，工作工况恶劣而相对于普通行星减速器有其特殊要求。在进行行星齿轮减速器设计时，为获得所期望的速度比，构成方法有很多，但却缺少从众多的组合中选择出最适合项的高效率方法。比如在讨论为减少离合器的牵引阻力、或减小整体尺寸而削减行星数量时，有必要研究出高效率的方法。研制紧凑可靠的减速箱就成为一个重大挑战。12轮式挖掘机概况轮式挖掘机是以轮胎作为行走部件的挖掘机械，简称轮挖。轮挖行走速度快，不损坏路面，能远距离自行转场及可快速更换多种作业装置。国外轮挖的最高行走速度大多为2540KMH，国产的大多为2035KMH，贵州詹阳动力生产的高速轮挖JYL200G行走速度甚至达到了51KMH，而履挖的行走速度仅为35KMH。同等级轮挖与履挖对比，虽然轮挖工作效率不如同等级的履挖，但与履挖昂贵的转移费相比，频繁转场时轮挖更具经济优势。正是以其机动、灵活、高效的鲜明特点，轮挖在市政维护工程、公路交通建设及快速抢修等物料挖掘、搬移方面得到了广泛应用。1据统计，在西方发达国家轮挖需求量约占挖掘机需求总量的12，有的甚至达到7080，应用十分广泛。而我国的轮挖仅为3左右，故从世界范围看，轮挖在我国的应用有待挖掘。2可以说，在未来几年继续扩大内需，扩大基础建设发展战略，城市及小城镇建设发展战略的大环境决定了我国轮挖市场的广阔前景。国外轮挖生产企业较多且品种齐全，如日立、小松、利勃海尔、卡特彼勒、沃尔沃、JCB、现代等。这些公司的产品基本体现了当今世界轮式挖掘机技术发展的最高水贵州大学本科毕业论文（设计）2平，且很多著名公司都拥有其专有关键技术及元器件。国产轮挖在品牌、品种上可选择性都较少，这与国外“百家争鸣”的现象形成鲜明对比。3近年来，虽然国产轮挖在产量、品种和技术水平等方面都有了一定的发展，比如詹阳动力重工开发生产的高速轮挖填补了国产空白、实现了行驶速度的重大突破甚至比国外同类机型还要略高一筹，但发展规模仍然很小，技术性能和工作可靠性还不能满足国内市场的需要，严重缺乏关键技术。总之国产轮挖与国外的相比相差较远，其发展任重而道远。13国内外研究及发展现状（1）国外轮式挖掘机现状国外生产轮挖的企业较多且产品系列齐全。国外轮挖公司的产品基本体现了当今世界轮挖技术发展的最高水平，其中很多公司有其自主知识产权的关键技术和元器件。国外轮挖的技术特点主要有以下几点1）液压系统多采用负荷传感系统或负控制系统。如日本小松带有载荷感应和压力补偿阀的闭心式液压系统CLSS，德国力士乐公司推出的与负荷无关的流量分配系统LUDV，德国林德推出的负荷传感同步控制系统LSC等结构原理与功能基本相同的液压系统，得到较好的应用卡特彼勒、利勃海尔、沃尔沃、斗山、JCB等公司也采用了负荷传感系统。负荷传感系统在液压挖掘机上的优点是显而易见的，能实现对不同负载压力的多个执行元件同时进行快速和精确的控制，各个执行元件互不干涉。而负控制技术具有稳定性好、响应快、可靠性和维修性好等特点，但在起始点为重负荷下作业时，因流量与负载有关，所以可控制性较差。由于成熟的制造技术和低廉的价格将会使负控制系统继续发挥作用，尤其在发展中国家还将继续存在。2）国外品牌轮挖多采用自主研发的电子节能及微机控制技术。JCB公司的AMS控制系统兼顾操作简便与实现各种工况下的最高效率，系统设计有几种功率模式，能按操纵手柄的运动和使用要求自动感知液压要求并作出反应，使发动机功率与液压功率匹配，并按需要激活动力提升和发动机自动怠速功能。韩国斗山的独创新一代电子功率优化系统EEPOS，为了操作简便，工作模式仅设计为两档挖掘档和挖沟档；德国利勃海尔轮挖采用全部电子控制，LSC电子极限载荷调节专有技术具有压力补偿、流量补偿功能，增强功率档、高功率档、经济档、精细档、超精密控制开关等多种工作模式选择；LCD显示、声光报警、传感器控制发动机空载怠速。这些控制系统基本具备了多种功率工作模式选择、瞬时增力功能、发动机自动怠速、发动机工作自动预热贵州大学本科毕业论文（设计）3及过热保护、实时电子监控和自诊断功能，从而提高挖掘机的生产效率，降低油耗，改善司机作业环境，提高机器的自动化程度。3）安全、舒适、可靠的驾驶室。采用带有坠物保护结构FOES和倾翻保护结构ROPS的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。如迈克拉克采用了ROES和FOES的驾驶室、沃尔沃采用了独创自带RPOS的CARECAB驾驶室。驾驶室将逐步实施RODS和FOPS设计方法，配装冷暖空调。全密封及降噪处理的“安全环保型”驾驶室，采用人机工程学设计的司机座椅可全方位调节，以及功能集成的操纵手柄、全自动换挡装置及电子监控与故障白诊断系统，以改善司机的工作环境，提高作业效率。4）节能与环保。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，国外轮挖企业主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面人手。国外工程机械柴油机的发展已经达到全电子控制的程度，采用直喷技术，对柴油的喷射量和喷射时间进行控制，取消了传统的机械式调速器和定时齿轮，简化了柴油机结构。目前世界上卡特和小松等厂家都开发了这种电子控制柴油机，它们的特性曲线可以由软件来决定，对于不同的作业工况采用不同的特性，使柴油机的经济性、排放和动力性都达到最优。日立建机推出的ZXL30W型轮式挖掘机配置了符合欧和TIER11排放标准的发动机，采用超低噪声型消音器并采用其他措施，降低了发动机的噪声。5）多功能化。轮挖愈来愈倾向于多功能化，除了挖掘和起重功能，还有液压锤、钳、剪、夯，钻孔器，铣刨头等，可根据工况更换不同的工作装置。使用这些配套装置可以降低成本，可以减少人工劳动，提高生产率。与此相适应的是挖掘机上配置了快速更换系统，新型的更换系统能够在正常液压系统的压力下自动快速更换各种装置，司机无须离开司机室。如利勃海尔的组合快装系统LIKUFIXSYSTEM，该系统包括一套组合液压快装装置和一个自动转换耦合装置，利用该装置操作员可以在几秒钟之内完成工装机械和液压部分的转换；迈克拉克用于远程自动换接的自锁式夹钳侠换装继续发挥作用，尤其在发展中国家还将继续存在。4由以上几点可以看出国外企业在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、驾驶室条件改善、故障诊断与监控、节能与环保等方面，进行了大量的研究，开发出许多薪结构和新产品，提高了轮挖的高科技含量，促进了轮挖的发展。（2）国内轮式挖掘机现状贵州大学本科毕业论文（设计）4国产轮挖主要有两大类一种是360度回转的轮挖，采用专用底盘；另一类是只能有180度转角的经济适用型轮挖，多是在农用小型拖拉机改装而成。这些公司的产品基本体现了国内轮挖技术的最高发展水平，如贵州詹阳动力重工开发出行走系统采用本厂配套件、独特的三节折叠臂工作装置的高速轮挖，山河智能的130W型轮挖等。国产零部件企业在工作油缸、回转支承、驾驶室、座椅、电气仪表等方面已经取得了技术突破。基本可以替代进口产品，但是在工艺性和可靠性上还有待加强。而在发动机、电控系统和液压系统中泵、阀、马达等关键技术。基本掌握在日本、德国等发达国家手中，所以国产轮挖的关键技术及元器件还需要依赖进口。国产柴油机的综合性能指标还无法满足需要，因此国产轮挖多采用康明斯、洋马、道依茨、五十铃、珀金斯等国外品牌；在液压系统及元件方面，由于国内企业基本上还不具备生产各种具有节能效果的多路阀和液压泵的能力，所以液压系统一般来自国外企业，主要有德国REXROTH、德国LINDE、日本NACHI和KYB、意大利COMER等企业，行走马达、泵、回转马达多来自德国、韩国、日本等，驱动桥多数来自德国ZF或意大利DANA桥。例如1山河智能的轮挖130W采用康明斯水冷柴油机，REXROTH的LUDV闭心系统；2徐州徐挖的XCGL40W8采用ISUZU柴油机，BEXROTH的LUDV，采用意大利DANA公司轮挖驱动桥。另一类是只能有180度转角的经济适用型轮挖，是在农用四轮拖拉机的基础上增加挖掘工作装置改制而成，其技术含量低、性能不稳定、可靠性差。5贵州大学本科毕业论文（设计）5第二章总体设计21设计参数选定本次设计的是JYL80型轮式挖掘机轮边减速器，其参数如下发动机功率/转速231KW（2100RPM）液力变矩器的变矩比02985K主减速器的传动比为14I轮边减速器传动比为26变速箱传动比39708I22方案设计轮边减速器是传动系中最后一个增扭减速机构，它可以加大传动系总的减速比，满足整机的行驶和作业要求；同时由于可以相应减小主减速器的速比，因此降低了这些零部件传递的转矩，减小了他们的结构尺寸。在本次设计中，轮边减速器采用单排内外啮合行星排传动，其中太阳轮由半轴驱动为主动件，行星架和车轮轮毂用螺栓连接为从动件，齿圈用花键和驱动桥壳体固定连接。此种传动形式传动比为1（为齿圈和太阳轮的齿数之比），可以在较小的轮廓尺寸获得较大的传动比，可以布置在车轮轮毂内部，而不增加机械的外形尺寸。为改善太阳轮与行星轮的啮合条件，使载荷分布比较均匀，太阳轮连同半轴端部完全是浮动的，不加任何支承，此时太阳轮连同半轴端部是靠对称布置的几个行星齿轮对太阳轮的相互平衡的径向力处于平衡位置的。贵州大学本科毕业论文（设计）6图41轮边减速装置1太阳轮；2半轴；3行星轮；4行星架；5内齿圈；6半轴套管23总体动力参数计算发动机的功率出来传给液力变矩器，液力变矩器在将动力传给主离合器，之后传给变速箱，最后到达驱动桥的主动锥齿轮轴。22由已知参数，求得发动机转矩95023105PTNMN发动机已知液力变矩器的变矩比，并查得液力变矩器的效率为，08K08691此次设计取，则080295103574TKN变矩器发动机82PKW变矩器956190531574NRPM变矩器变矩器变矩器T而变速箱采用单排行星传动方案由机械设计手册查得传动效率为，又已知095变速箱传动比，则3972068I203895136PKW变速箱变矩器MAX1747284TINM变速箱MAX变矩器IN0变速箱IN变矩器MIN695182RP变矩器变速箱AXAX0637NMI变矩器变速箱I若变速箱输出轴与驱动桥主动锥齿轮间不损耗能量，则主动锥齿轮的转矩、功率等与变速箱一致。由手册查得，圆锥滚子轴承效率（每对），太阳轮与行星轮啮合效率109贵州大学本科毕业论文（设计）7，行星轮与齿圈啮合效率，锥齿轮啮合效率，则20983098409221447531TINM从动MAX主主动轴AX12从动IN主主动轴IN22149360984PKW从动变速箱175NRPMI变速箱MN从动I81249I变速箱AX从动AX0上述为发动机传递的动力在各个变速机构中的动力参数，这些动力最终传送到轮边减速器的输入轴（半轴），轮边减速器动力参数计算如下23475130986529718TINM从行星架MAX半轴AX243从行星架IN半轴IN30P行星架MAX半轴AX4593786NRPMI半MX行星架X从NI半行星架I从贵州大学本科毕业论文（设计）8第三章主要零部件的设计31行星轮数和齿轮齿数的确定311行星轮数目的选择行星轮数目取的多，负荷由更多的行星轮来负担，有可能减小尺寸和齿轮模数，设计中行星轮数目一般为36个，行星轮数目不能增多往往是由于受行星架的刚度和强度的限制，因为行星轮数目增多使行星架连接部分金属减少，受力后会产生扭曲变形，使齿轮接触大大恶化。在设计单排齿轮时，必须考虑安装问题，因此，首先考虑行星齿轮机构中各齿轮节圆直径之间的关系，此设计行星齿轮数选为4个。312行星排各齿轮齿数的确定采用单排内外啮合行星轮传动，太阳轮为主动轮（由半轴驱动），齿圈用花键和驱动桥壳体固定连接，行星架和车轮用螺栓连接，这种传动方案的传动比为，为01I齿圈和太阳轮的齿数之比。由，得出。265I05I由机械设计手册当，时可选太阳轮齿数则F4N9QZ019504QTZI取整得则159432QTXZ齿轮齿数间的关系公式TQFZI1式中最终传动传动比，FI56FI齿圈齿数，太阳轮齿数，行星轮齿数QZTZXZ所以贵州大学本科毕业论文（设计）9验算传动比526190TQFZI410FFI所以传动比合适313同心条件校核为了使太阳轮与齿圈的旋转中心重合，太阳轮与行星轮的中心距应和齿圈与行星轮的中心距相等，即、应满足下列条件QZTXXTQZ2将，代入公式得1059T43XZ4321905满足同心条件314装配条件的校核为使行星排各元件上所受径向力平衡，应使各行星轮均匀分布或对称分布，即、QZ、N应满足条件，N为任意整数。TZXNZTQ把，N4代入公式得105Q9TZ314905所以满足装配条件315相邻条件的校核设计行星传动时，必须保证相邻行星轮之间有一定间隙，对于单行星传动而言，即两相邻行星轮的中心距应大于它们的齿顶圆半径之和。用公式则可以表示为EXJTXDA2SIN在实际设计中相邻条件多控制在MEXJTX85I式中太阳轮与行星轮的中心距TXA因四行星轮均匀分布，所以J0J贵州大学本科毕业论文（设计）10两行星轮齿顶圆半径之和，即行星轮齿顶圆直径。EXD对于工程机械，轮边减速器齿轮模数为之间，此处取。456M6MZMATXTX18694326HDAE270所以MDEXJTX852SIN1862SIN所以相邻条件满足32齿轮的几何尺寸计算本设计的太阳轮、行星轮、齿圈均采用直齿圆柱齿轮，齿轮参数参照机械零件设计手册计算如下1）分度圆直径的计算1694DMZM23258302）螺旋角取13）齿顶高的计算由式322计算齿顶高（322）COSAHKM1CS568M4）齿根高的计算由式323计算齿根高（323）COSFANH58COS1672FMM5）齿顶圆直径的计算由机械设计教材式（106）知21P贵州大学本科毕业论文（设计）11121458126AADHM936304AA6）齿根圆直径的计算由机械设计教材式（106）知21P14796FADHM25843F36302FA7）齿宽的计算由式324计算而得（324）1DB241368M圆整为大齿轮宽度，则5B210BM4533齿轮的校核行星排结构中齿轮的主要破坏形式是接触疲劳破坏和弯曲疲劳破坏，因此需对齿轮进行接触疲劳计算和弯曲疲劳强度计算。在行星机械中，通常只计算太阳轮与行星轮的强度，齿轮所受圆周力应考虑到几个行星轮的影响，此时一个行星轮与太阳轮所受的圆周力（为太阳轮扭矩，TTNRMFT为太阳轮节圆半径，N行星轮个数），在计算时还应考虑到由于几个行星轮同时和太TR阳轮啮合时载荷分布不均匀的影响，因此在圆周力计算公式中引入修正系数。贵州大学本科毕业论文（设计）12331齿轮材料的选择根据装载机轮边减速器行星结构中齿轮的承载能力高，耐磨性好等特点，可选用材料为20CRMNTI，齿轮需进行表面渗碳淬火，渗碳淬火后表面硬度为5662HRC，芯部硬度为320HBS。齿轮精度一般为7级，其弯曲疲劳许用应力一般不大于F455MPA，接触疲劳许用应力一般不大于14000公斤/厘米（即不大于1372MPA）。H332齿轮弯曲疲劳强度校核由式325进行校核计算（325）02PSMUVMKKFZJ式中超载系数，可取；0K01动载系数，可取；VVK尺寸系数，当时，；SK16M4410825SM载荷分配系数，可取；MK计算弯曲强度应力系数，查表得。J01J因此，0121824182421059601PSMUUVMKKMPAFZJ02273PSUUVK032382410814210562PSMUUVKPAFZJ333齿面接触疲劳强度校核由式326校核齿面强度（326）012PSMFCVCMKDFJ式中齿轮表面质量系数，取；FK1F贵州大学本科毕业论文（设计）13弹性系数，取；PC127PNCM计算接触应力综合系数，取。CJCJ因此，012278421081458210135PSMFCCVCMKMPADFJ由以上校核结果看出，两齿轮满足设计和使用要求。34行星传动的结构设计341太阳轮的结构设计参数见前面几何尺寸表，技术要求进行热处理渗碳淬火，使深度达0813MM，齿面硬度为5662HRC，芯部硬度为320HBS，材料为20CRMNTI。342行星轮结构设计参数见前面几何尺寸表，技术要求进行热处理，表面渗碳淬火，深度为0813MM，齿面硬度5662HRC，芯部硬度320HBS，规定圆截面与齿轮径向跳动均为M02343行星轮轴的结构设计选取行星轮轴的材料为40CR，行星轮轴主要受剪切应力，可用下式来计算TXGBNAMD4式中轮边减速行星轮轴上的总扭矩，GMMNIFJG45308964751许用剪切应力，安全系数取4,40CR的屈服极限S，所以MPAS785MPA25196478N行星齿轮数目，为4太阳轮与行星轮实际中心距，TXMTX186把以上各参数代入公式得DB9251贵州大学本科毕业论文（设计）14圆整取MDB52344轴承的选择行星轮与行星轮轴之间装有滚针轴承，该滚针轴承选为没有套保护的滚针。轮毂与半轴外壳间轴承主要以径向负荷为主，因此选用单列圆锥滚子轴承。1滚针轴承滚针数的确定作为滚针轴承外圈的行星轮内孔，滚针直径一般不小于齿轮内孔的10，在毫米之间，此设计可取M54MD5则GDB式中实际行星轮轴计算直径行星轮轴的直径B滚针与行星轮轴之间间隙，一般取GM07所以MDB0730D0式中滚针轴承直径，滚针直径D所以M07350又因为ZFFDKD18SIN0式中滚针间的间隙取FM03滚针数，正弦系数ZKIN0DFD27Z所以91贵州大学本科毕业论文（设计）15取每个行星轮上的滚针数2Z滚针的长度若取滚针过长，则易磨损，若过短则易使行星轮轴受力不均匀且易损伤轮轴表面，故取大于齿宽3/43/2。所以ML140832桥壳上轴承的选取桥壳轴承的选取应尽量考虑到桥壳的结构尺寸，以及轴承的寿命应尽量接近。此处选用。35花键、螺栓、轴承的选择与校核351花键的选择及其强度校核花键联接是由键与轴做成一体的外花键和具有相应凹槽的内花键组成，多个键齿在轴和轮毂孔的周向均布。由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下述一些优点A齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷。B因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较小。C轴上零件与轴的对中性和导向性较好。D可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。（1）键参数的选择此处是动力传递的重要位置，所以此处花键采用渐开线花键（平齿根），由机械零件设计手册查取计算出花键各参数见下表51。表31轮边减速器齿轮花键参数长度MM名称公式代号数值模数M25分度圆压力角30齿数Z24理论工作齿高HG25分度圆直径MZD60贵州大学本科毕业论文（设计）16基圆直径COSDB5196外花键大径尺寸1ZMDE625外花键小径尺寸5I5625内花键大径尺寸ZEI内花键小径尺寸FFICD2MAX5765表中为齿形裕度，FCCF501为外花键渐开线起始圆直径最大值，可用下式计算MAXED22MAXSINTA50SI50EVHDDBFE，为外花键作用齿厚上偏差，由机械零件设计手册HS5160SV表728查得。65PE06把两参数代入公式计算得MDFE157AX2键的强度校核对于渐开线花键的强度可用下式进行计算PMGPDLZHT20式中T转矩，NM；NMT15AX各齿间载荷不均匀系数，通常取，取80775Z齿数，24齿的工作高度，GHMHG52齿的工作长度，取LL80平均直径，MDDDM6贵州大学本科毕业论文（设计）17许用挤压应力查机械零件设计手册页表713可知使用和P592P制造情况良好的齿面经热处理许用应力可达到MPAP01把以上各参数代入公式得PA7140此渐开线花键强度满足352螺栓的选择及强度校核取机械满载时所受重力与行走时所受扭矩作用力之和作为螺栓强度校核扭FG轮毂上所受扭矩MNIMFJ643725120（1）螺栓所受剪切力的计算从动锥齿轮最大扭矩为7MAX2由最大扭矩产生的力为RF扭式中R螺栓中线到到从动大锥齿轮旋转中心的距离，由结构取MR102所以NRMF05164702173MAX2螺栓个数为12，每个螺栓受力均等，所以单个螺栓受的力为H98315642（2）选择螺栓材料，确定许用应力因差速器结构要求紧凑，容不下太大螺栓，故选用材质较好的40CR，调质处理MPAS50MPAS1254053（3）确定螺栓直径MFDH1284取螺栓规格为M12（4）确定螺孔轴向长度螺栓与被联接接件孔壁接触面的挤压强度可用下式进行计算贵州大学本科毕业论文（设计）18PHPDLFMIN式中螺栓杆受剪面的直径,D螺孔轴向长度，MINL许用挤压应力，和大锥齿轮联接的差速器壳选用材料为45钢，其P屈服极限为MA360所以许用挤压应力为MPASP1802361MDFLPH754MIN取ML12353轴承的校核1轴承A、B的寿命计算根据GB/T2971994和GB/T2831994查得轴承的性能参数为30310，KNCR13035E71Y23N407R87派生轴向力NYSA82657192轴承轴向力AB因为轴承B被“压紧”，轴承“放松”，小锥齿轮所受的轴向力由轴承承受，轴承只受它自身的派生轴向力。所以A、B轴承的轴向力分别为NSF8265QBB1491因为A、B为型号相同的轴承，而轴承B受力较大，所以只计算轴承B的使用寿命。贵州大学本科毕业论文（设计）19因为35079268145ENFB径向动载系数，轴向动载系数09420COT4Y所以当量动载荷为NFNPB3270主动小锥齿轮转速可用下式进行计算1KBEHIN式中发动机标定转速，由设计任务书可知EHNMIN20RE一档时变速箱传动比，1KI2391KI额定工况下液力变矩器的传动比，B51BI所以主动小锥齿轮的转速为MIN78623901RINKBEH轴承寿命可用下式进行计算06PCNLRH把各参数代入公式得HPCNLRH2539827018660113102轴承C的寿命计算轴承C为圆柱滚子轴承，它只承受径向力，其当量动载荷P等于径向力，即CN，其寿命为NPC62038HPCNLRH813462087160103106贵州大学本科毕业论文（设计）20第四章其他附件的设计与选择41行星架结构设计行星架的结构应该满足刚性好、质量轻、加工与装配方便等要求。常见的行星架结构有双壁整体式，双壁分开式和单壁式三种。三种结构的优缺点如下双壁整体式刚性好，但若采用整体锻造则加工不方便，若采用铸造或焊接则存在铸造与焊接缺陷以及内应力等不利因素。双壁分开式结构复杂用于传动比较小的情况，此时行星轮直径较小，行星轴承需装在行星架两侧壁板上，这样行星架外径大于内齿轮齿顶圆直径，只能采取分开式。单壁式结构简单，可容纳较多行星轮，但是由于是悬臂状态，受力状态不佳。轴与孔采用过盈配合，一般取H7/U7,采用用温差法进行装配，配合长度一般在1525D之间选取。综合以上各种结构的优缺点，考虑轮边减速器的实际工作状况有必要对行星架进行设计计算。根据结构需要和经验数据所设计的行星架通常能保证足够的强度，但往往有可能由于刚度不够，在受力后产生变形，容易影响到齿轮的正常传动，对此需进行刚度校核，方法如下行星架的变形指在扭矩作用下，侧板1相对于侧板2的位移，位移量在半径圆周的切线方向度量,半径的圆通过连接板的截面形心。位移由下式表示的作用力引起1贵州大学本科毕业论文（设计）21行星架的柔度可表示为1232010122式中为沿半径的圆周上，侧板段的弧长；1为连接板长度，等于两侧板中心平面间距离；为两侧板的刚度比较系数，决定连接板弯矩为零的点的位置。0各影响系数可按下式进行计算1312411111123224221222332101112/422/4对于横截面为矩形的侧板3/1212如果连接板本身为行星轮的行星轴，轴径为D,则4/642/4111对于侧板可看成是圆盘形（带中心孔；带中心孔且外圈有凸缘；带轴颈）的结构方案，系数按下式计算174贵州大学本科毕业论文（设计）22式中均为函数，根据参数M；N连接板断面两侧在半径、/的圆周上的中心角为2查图确定。当连接板是直径为D的悬臂行星轮心轴时05/2对于有一个侧板刚性夹紧的行星架（低速级行星架采用此方法），20101242当行星轮心轴悬臂地固定在单壁式行星架上时（中间级与高速级采用此方法），则20101123行星架柔度的许用极限值，可用由行星架变形而引起的行星轮齿相对于中心轮轮齿的歪斜角的大小来评定对于单壁式行星架，歪斜角05根据以上公式，结合所设计的行星架尺寸进行校核计算，结果如下高速级1643RAD103中间级1303RAD103低速级7365RAD103在NGW型行星齿轮传动中，由于行星架变形而产生的轮齿歪斜角可以补偿由于太阳轮扭转变形而产生的沿齿长方向的载荷集中现象，起到均载作用。所以的大小以不超过太阳轮扭转变形引起的齿轮歪斜角为宜。42润滑与密封润滑与密封的设计与元件选择参考机械设计手册第十篇密封件、密封与润滑10润滑在行星齿轮减速器中主要有以下作用贵州大学本科毕业论文（设计）23减少齿轮和轴承在传动中的摩擦损失，提高传动效率；减轻和延缓磨损，防止因磨损而导致的损失和失效；啮合齿面存在的弹性润滑油膜起缓冲和减振作用、提高传动的工作平稳性和降低啮合噪音；润滑油通过机壳或冷却装置使传动中产生的热量及时传导出去，维持减速器的正常工作温度；由润滑油带走磨损颗粒等杂质；另外采用良好的润滑措施、选用抗胶合能力强的润滑油如硫化油还可防止齿面胶合，避免齿轮传动失效。合理的润滑设计必须考虑齿轮圆周速度、载荷性质、加工精度，机体散热条件，工作环境和工作制度等因素。对于行星传动来说还必须考虑到以下特点散热面积小、传热条件坏、润滑部位多、搅油损失和喷溅损失较大。行星减速器常用的润滑方法有油池润滑、循环润滑和油池循环润滑三种。其中轴承的润滑一般随齿轮一起靠飞溅或循环供油，也可单独用润滑脂润滑。对于内齿轮圆周速度小于5M/S的一般用途减速器，采用油池润滑即可。所以此处拟采用油池润滑。和其他类型的减速器一样，行星轮边减速器的密封也包括静密封和动密封两种。根据本设计的结构特征，静密封有三处，动密封有一处。根据减速器结构特点和尺寸要求选择标准密封件内包骨架式旋转轴唇形密封圈应用较为广泛，但在定位准确性和同轴度以及骨架散热方面存在不足，但本设计中不要求过高的定位与同轴度，因此可以采用。动密封采用O型橡胶密封圈，它有良好的密封性能，是一种压缩性密封圈，同时也拥有自封能力，并且使用范围广泛。密封件选型与尺寸见下表表32密封件的选择元件名称元件型号数量采用标准内包骨架式旋转轴唇形密封圈FB220250151GB987711988O型橡胶密封圈224X531GB345211992O型橡胶密封圈272X532GB345211992注内包骨架式旋转轴唇形密封圈基本尺寸参照GB/T138711992选用，截面型式详细尺寸参照GB987711988选用。43相关附件设计与选择在满足结构和尺寸要求的前提下，根据经济合理性原则，能够选用标准件的元件，尽量选用标准件。除上述章节中所述轴承、密封圈等之外，如弹性挡圈、弹簧垫片、贵州大学本科毕业论文（设计）24螺钉、螺栓、轴端挡圈等均可以选用标准件。其他零件，如机座、机体、端盖、套筒、轴承挡圈、齿轮联轴器等可以借助前人经验根据机器尺寸、标准件尺寸、强度、刚度、可靠性、寿命等要求进行结构设计和尺寸选择。设计原则是在满足使用要求的前提下尽量使质量轻、加工方便、成本低廉、结构简单。贵州大学本科毕业论文（设计）25总结本设计针对挖掘机轮边减速器进行了传动与结