水泥搅拌车二级行星减速器设计含proe三维及10张CAD图
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水泥
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水泥搅拌车二级行星减速器设计摘 要水泥搅拌车（混凝土搅拌车）一种快速搅拌凝土的车辆。车子从泵站运送到工地这段时间里面，罐体要一直进行转动，不免水泥在罐中出现离析，转动的速度不能快，所以说需要二级行星减速器，它的减速比非常大。论文中设计混凝土搅拌车上使用二级行星减速器，它的组成结构有圆锥齿轮传动部分，行星齿轮传动还有箱体。文章先分析行星齿轮传动装置目前的研究状况，并且分析它的原理，之后将传动结构方案提出；其方案为串联两个2K-H型行星齿轮传动；之后，确定主要的参数数据，并且校核了主要零部件的强度等，将主要结构尺寸给计算出来，对零件的强度进行校核，此后将行星减速器的装配图，零件图都画出，用proe将它的立体模型建立起来。论文设计的二级行星减速器结构合理，工作起来相当可靠，性能不错，对于它的设计流程和办法是相当同意的，对于将来设计还有加工二级行星减速器相当有好处。关键词：搅拌车；行星减速器；齿轮传动;校核AbstractCement mixer (concrete mixer) is a kind of vehicle that mixes concrete quickly. During the period from the pump station to the construction site, the tank body has to rotate all the time. Cement segregates in the tank inevitably, and the rotation speed can not be fast. So it needs a two-stage planetary reducer. Its deceleration ratio is very large. In this paper, a two-stage planetary reducer is designed for concrete mixer truck. Its structure includes bevel gear transmission, planetary gear transmission and box body.This paper first analyses the current research situation of planetary gear transmission device and its principle, then puts forward the transmission structure scheme; the scheme is to connect two 2K-H planetary gears in series; then, determines the main parameter data, and checks the strength of the main parts, calculates the main structural dimensions, checks the strength of the parts, and then checks the planetary gear transmission. The assembly drawings and parts drawings of the reducer are drawn, and the three-dimensional model of the reducer is established by proe.The second-stage planetary reducer designed in this paper has reasonable structure, reliable operation and good performance. It is quite agreeable to its design process and method, and it is very good for future design and processing of the second-stage planetary reducer.Key words: mixer; planetary reducer; gear transmission; check目录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 研究背景及意义11.2 水泥搅拌车简介11.3行星齿轮减速器研究现状2第2章 总体方案设计42.1 设计要求42.2传动机构方案设计42.2.1齿轮传动的两大类型42.2.2行星机构的类型选择4第3章 设计计算83.1第一级圆锥齿轮传动83.1.1选精度等级、材料和齿数83.1.2按齿面接触强度设计83.1.3校核齿根弯曲疲劳强度103.1.4验算113.2行星齿轮传动设计计算133.2.1 配齿计算133.2.2 初步计算齿轮的主要参数143.2.3啮合参数计算153.2.3几何尺寸的计算163.2.5装配条件的验算183.2.6传动效率的计算193.3行星齿轮强度的验算203.3.1高速级外啮合齿轮副中接触强度的校核203.3.2高速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核223.3.3 高速级内啮合齿轮副中接触强度的校核243.3.4低速级外啮合齿轮副中接触强度的校核243.3.5低速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核263.3.6低速级内啮合齿轮副中接触强度的校核283.4 轴的设计293.4.1 输入轴293.4.2 一级中间轴293.4.3 二级中间轴303.4.4 输出轴303.5内齿轮的设计313.6 行星齿轮设计313.7 转臂的设计313.8 箱体及前后机盖的设计323.9 齿轮联轴器的设计333.10 标准件及附件的选用333.11 密封和润滑33第4章 基于Pro/E的三维设计344.1 Pro/E三维设计软件概述344.2三维设计344.2.1输入轴344.2.2箱体344.2.3齿轮354.2.4行星架354.3三维装配364.3.1行星机构装配364.3.2总成装配36总 结38致 谢39参考文献4041第1章 绪 论1.1 研究背景及意义中国对行星齿轮传动已经研究了很多年，早就开始使用。从上世纪六十年代，中国已经深入对行星齿轮传动、系统进行研究，并且试着加工进行工作。不管是从理论上来说，还是从使用方面来看，都有不小的成就。这些年，我们国家一直在进行改革开放，科技一直在发展，提升，并且从国外引入不少先进技术还有先进的机器，在我国的科研工作者的努力下，对国外先进技术进行学习还有消化，所以中国的行星传动技术发展相当快 1。此文中设计行星齿轮减速器的结构，将它每个组成零部件的大小设计出来，将装配尺寸也设计出来，分析算出来的数据，至此对于行星齿轮减速器的规模化才有了一定的依着。经过此篇论文，可以清楚知道减速器传动是什么原理，将学校所学理论知识温故了一遍，将来相信工作中遇到差不多的问题依然可以照此法进行。1.2 水泥搅拌车简介水泥搅拌车（混凝土搅拌车）可以对混凝土进行快速搅拌。有一个圆柱体在内部，它的两头细中间粗，另外有一些顺时针排列的扇叶在里面，车辆在运送过程中，因为扇叶在罐体中不停搅拌，避免出现水泥离析的状况。（1）工作原理水泥搅拌车还有个名字混凝土搅拌车，在混凝土搅拌站运送水泥。水泥搅拌车的组成部分有定力器，搅拌筒前后支架，减速器，操纵装置，搅拌筒等等。在进行工作的时候，车辆底盘的动力在定力器的作用下得到，带动液压系统中的液压泵，至此转化机械能到液压马达上，通过它可以将减速机带动，减速机得到动力之后将对搅拌系统进行驱动，此时就可以搅拌筒中混凝土。（2）构成1）定力系统我们国家的混凝土搅拌车，定力是从底盘发动机来的。定力装置将发动机的力去除通过全功率的驱动器来实现，从液压系统的作用下带动搅拌筒，在进料还有运输的时候，搅拌筒的旋转是正向进行，对于进料还有搅拌混凝土有一定的好处，出料的时候旋转是反过来，工作结束之后将跟发动机的动力连接给切断。2）液压系统此部分的作用转化定力器的动力为液压能，之后再从马达的作用下变为机械能输出，这就是搅拌筒转动时候的动力来源3）减速机减慢液压马达输出的转动速度，之后传送到搅拌筒。4）操纵机构 对搅拌筒的转动方向进行控制，这样进料还有运送时候旋转是正向进行，料出来的时候旋转是反向进行。 对搅拌筒的转动速度进行控制。5）搅拌系统搅拌装置的组成有搅拌筒还有辅助支承零部件。对于混凝土搅拌车来说，装载容器就是搅拌筒，转动的时候，顺着叶片螺旋方向混凝土进行转动，不停的进行提升进行翻动，混凝土就进行搅拌还有混合。运送的时候，进料的时候，搅拌筒的转动是正方向，在筒中顺着叶片混凝土向里面转动，料出来的时候，搅拌筒的转动反向进行，顺着叶片，混凝土向外面卸出。对于搅拌装置来说，核心零部件是叶片，一旦有损耗，那么搅拌混凝土没那么匀称，还有，设计叶片的角度要是不合适，那么混凝土必然会有离析的状况出现。6）清洗系统这部分就是对搅拌筒进行清洗的，在进行运输的时候，能够对干料进行搅拌。对于液压系统，清洗系统能够进行冷却。7）散热系统这部分在工作时候液压泵还有液压马达因为高温循环油的作用，将它的热量散出去，在散热片还有风扇的作用下进行，防止温度太高导致液压系统给弄坏，避免工作不正常。1.3行星齿轮减速器研究现状中国的低速重载齿轮的技术，尤其是硬齿面的齿轮技术，从最开始测绘仿照，从最开始没有到现在。不光对于加工技术进行研究，到上世纪八十年代开始对硬齿面技术进行推广，对于断轴，选用这些事情都有效解决。（1）渐开线行星齿轮效率的研究对于器传动性能如何主要从行星齿轮传动效率来看，中国很多研究人员开始研究系统。并且，对行星齿轮传动的效率进行计算有很多办法，国内国外对于计算行星齿轮传动效率的给出了很多办法，经常会用的有：啮合功率法、力偏移法、和传动比法（克莱依涅斯法），这里面用的最多是齿合功率发，通过它来对行星齿轮2K2H和3K型的功率进行计算很便利。（2）当下分析渐开线行星齿轮均载的状况行星齿轮传动的结构很紧凑，质量没有多少，体型不大，可以承受很大能力等好处。这些是因为传动方式用了很多个行星轮，对于同心轴齿轮中间的空间完全利用起来，对于载荷通过很多个行星轮来进行分担，这样出现功率流，传动用的合理的内齿合，这样前面介绍的好处都有了。为了让行星齿轮的好处发挥出来，如何均载就很关键。结构上看，大家一开始只关注将齿轮的生产精度提升，这样不管是加工还是装配行星齿轮就难度加大，后来对于行星齿轮基本结构件径向上没有限制，另外调位的时候自动进行。第2章 总体方案设计2.1 设计要求对水泥搅拌车上使用的二级行星减速器进行设计，串联圆锥齿轮传动跟NGW，轴方向一部分机体是卧式。一年要进行一次大修，每年要有三百天进行工作，一天需要有24小时进行工作。给出设计数据：公称的传动比是52，高速轴转动速度是每分钟1800转，低速轴转矩输出大小8000N.m。2.2传动机构方案设计2.2.1齿轮传动的两大类型轮系的组成有很多种齿轮副。空间轮系的组成有锥齿轮，螺旋齿轮还有蜗杆涡轮；平面轮系的组成是圆柱齿轮。对齿轮传动进行分类，按照齿轮在运转的时候，每个齿轮的几何轴线所处相对地点有没有改动： （1）普通齿轮传动（定轴轮系）齿轮系转动起来，所有在这个齿轮系中的齿轮，他们的几何地点没有改变，这就是一般的齿轮传动，在这样的传动里面，要是每个齿轮副的轴线都是彼此平行的，那么这个传动是平行轴齿轮；要是有一个相交轴齿轮副或者有一个相错轴齿轮副在这个齿轮系中，这种传动就是不平行轴的传动。（2）行星齿轮传动（行星轮系）齿轮系运转之时，最少有一个齿轮在这个齿轮系里面，它的几何轴线地点并不固定，围绕别的齿轮几何轴线进行转动，也就是说，至少有一个行星齿轮在这个齿轮系里面，这就叫做行星齿轮传动。不使用一般的传动，改成使用行星传动，这样总重就可以减轻，并且普通传动不能使用的设计都可以实现，这样承载能力就增强。论文中设计用在水泥搅拌车的二级行星减速器，它的减速系统用的行星的。2.2.2行星机构的类型选择（1）行星结构的种类还有特征对比行星齿轮传动跟一般的齿轮传动，有很多特别的好处，行星齿轮的特征: 1）体型不大，质量很轻，构造相当紧凑，有很大的承受能力。正常行星齿轮的体型只有一般齿轮传动的（一样的承受能力）。2）传动时有很高的效率。选用的传动种类合适，格局设定的合理时候，它的效率大小在0.970，99。3）有很大的传动比。可以对运动进行合成还有分解。传动选用行星齿轮还有配齿办法，这样想要得到大的传动比只需要几个齿轮就行。行星齿轮只对运动进行传送的时候，它的传动比能够实现几千。这里要说的是，行星齿轮传动在传动比很大的时候，它的结构依然紧凑，并且没有多大质量，体型非常小等好处。4）运动相当稳定，对冲击还有振动的抵抗性相当不错。因为有很多结构一样的行星轮用在起重，在中心轮的周边匀称布局，这样一来行星轮就能够平衡与转臂的惯性力。并且，进行齿合的齿数也变多，所以行星齿轮在进行传动时，相当平稳，对于冲击还有振动的抵抗性非常不错，工作起来可靠性高。行星齿轮传动最明显的特征：对动力进行传送时，可以分流功率；并且，输入轴还有输出轴是有同轴性的，也就是在一个主轴线上安排输入轴还有输出轴。现在普通齿轮传动都被行星齿轮传动定代，对于这些机械传动里面的减速器，增速器还有变速器。特别是那些对于传动装置，需要体型不能大，质量要小的，构造要紧凑的，并且传动时候效率要高的，均已经采用行星齿轮传动，下面表2-1里面对于它的类型还有特征进行介绍： 表2-1常用行星齿轮传动的传动类型及其特点传动形式简图性能参数特点传动比效率最大功率/kWNGW（2Z-X负号机构）=1.1313.7推荐2.890.970.99不限有很高效率，体型不大，质量小，构造比较简单，生产起来很容易，传送的区间不小，轴向没有多大，可以在很多工作条件中使用，用的最多就是机械传动。单级传动比没有多大区间，二级还有三级的传动也都用的蛮多。NW（2Z-X负号机构）=150推荐721很高的效率，相比较NGW它的径向尺寸不大，但是从传动区间看还是要比NGW大，能够在各种工作工况下使用。只是加工双联行星齿轮有难度，安装起来也不简单，所以|7时不能使用NN（2Z-X负号机构）推荐值：=830效率较低，一般为0.70.840有很大传动比，效率不高，可以在短期工作中进行传动。在行星架X进行传动的时候，传动比|比某一个数据还要大，这样机构自己锁起来WW（2Z-X负号机构）=1.2数千|=1.25时，效率可达0.90.7，5以后.随|增加徒降20传动比区间很大，知识外部体型大，很重，效率不高，生产起来难度大，正常不会对动力进行传送。跟分度机构相比，运动机构不差。如果行星架X进行从动， |从某一数值开始会自锁，一般被当做差速器，它的传动比是=1.83，最合适2，这时候的效率是0.9NGW（）型（3Z）小功率传动500；推荐：=201000.80.9随增加而下降短期工作120，长期工作10构造相当紧凑，体型不大，传动区间很大，知识效率比不上NGW，工艺性不好，可以用在一些功率不大，或者短时间进行工作的。要是输出中心轮A，当|大于某一数值时就会自动锁起来NGWN（）型（3Z）=60500推荐：=643000.70.84随增加而下降短期工作120，长期工作10结构更加紧凑，加工，安装相比较I型传动更加便利。因为用的行星轮是单齿圈，对于同心条件要角度变才行。效率不高，可以在短期工作进行，传送自锁状况跟前面一样（2）将型芯齿轮的传动种类定下来按照之前的设计需求能知道，这个行星齿轮减速器可以传送很高的功率，有很大传动比，工作环境很差等。所以传动用双级行星齿轮。型号2K-H构造不复杂，生产起来便利，不管什么状况下，功率是大时效都可以进行传动。所以这里就用双级行星齿轮减速器，它是通过串联两个2K-H型行星齿轮传动来实现的。传动比的总数：要想让减速器纵向上尺寸没有那么大，所以传动比用第一级圆锥齿轮的i0=1.75总的传动比：所以名义传动比是,。2-2中就是传动的简图：图2-2二级行星齿轮减速器传动简图行星减速器的组成有箱体，输出轴，输入轴还有二级行星轮架等等。太阳轮齿合行星轮，在星轮轴上在两个轴承的作用下，将行星轮装上去，将孔装在两头，使用弹性挡圈，在第一级行星架对应的轴孔里面将星轮装在其中，组成内轮跟箱体成整体，跟行星轮进行齿合，这样将第一级行星架带动，至此第一级减速也就实现 7。第二级的太阳轮连接第一级行星架，通过渐开式花键来进行，太阳轮齿合第二行星轮，在第二级的轮轴上安装这个行星轮，在第二级行星架对应的轴孔里面将这个轮轴装进去。在这内轮跟减速器壳是一个整体，都齿合行星轮，这个星轮不光自己要进行转动，还要围绕着太阳轮进行转动，这样第二级减速器也就实现。第3章 设计计算3.1第一级圆锥齿轮传动按照已经知道的状况，圆锥直齿轮传动数据是：3.1.1选精度等级、材料和齿数传动使用支直齿锥齿轮，速度没有多块，所以精度确定七级选用材质。从机械资料中的表6.1，确定用40Cr加工小齿轮，调质处理后硬度达到320HBS，40Cr钢来生产大齿轮，调质之后硬度达到300HBS，两种材质的硬度差距在20HBS。将齿数确定下来：小齿轮Z120，大齿轮Z2i1Z11.7520=353.1.2按齿面接触强度设计通过设计公式来算： ）将式子里面每个数据定下来（1）初步定载荷系数（2）将小齿轮传送的转矩算出（3）确定齿宽的系数 （4）直齿轮，将它的节点区域系数从表中翻查到（4）翻看表6.3就知它的材料弹性影响系数（5）翻看图纸6.14，从齿面硬度就可以将小齿轮的接触疲劳强度极限值找出来，大齿轮的接触疲劳强度极限（6）用式子6.11将应力周转次数算出（7）从图纸6.16中范找到接触疲劳强度寿命系数 （8）将接触疲劳强度的许用应力算出 定失效概率是1%，安全系数S=1 ）算相关数据（1）将小齿轮分度圆直径给算出，用下面式子来算（2）将圆周速度给算出（3）定下来模数还有主要的尺寸 模数：，定分度圆直径： 节锥角：锥距 平均分度圆直径： 齿宽，定3.1.3校核齿根弯曲疲劳强度（1） 校核弯曲强度的式子：（2）将每个数据给定下来 螺旋角在平均分度圆这里，那么 从资料中可翻找到动载系数1.15 齿向载荷分布系数 使用系数 那么说 （3）分度圆圆周 （4）齿轮系数YF和应力修正系数YS翻找表哥6.4就有 （5）用底下的式子算出许用弯曲应力翻找图纸6.15能够知道弯曲疲劳极限应力小锥齿轮的大锥齿轮的翻找材料知道寿命系数 可以找的到 ，从材料中能够找到安全系数是所以算出许用弯曲应力 可以看到对于齿根弯曲疲劳强度能够符合设计需求3.1.4验算1）用下式来验算齿面接触强度接触强度寿命系数最小安全系数所以这个齿面的强度满足需求对圆锥齿轮的数据进行总结： 名称符号公式直齿圆锥小齿轮直齿圆锥大齿轮齿数2035模数mm5传动比ii1.75分度圆锥度，分度圆直径100175齿顶高55齿根高66齿全高h1111齿顶圆直径，108.68(大端)179.96（大端）齿根圆直径89.58169.05齿距p15.7115.71顶隙c11锥距R100.78100.78齿顶角，齿根角齿顶圆锥角，齿根圆锥角，齿宽35353.2行星齿轮传动设计计算3.2.1 配齿计算对第一级传动里面内齿轮,行星齿轮的齿数进行计算，按照2X-A型行星齿轮传动比的数据还有它的配齿式子来进行计算。对于这个行星齿轮传动的体型要注意查看，所以中心齿轮用第一级的：将行星齿轮数定为： 。已然知道内齿轮那么： 另外对它安装时候的要求进行考虑：（整数），定圆整内齿轮的齿数之后，真实的P给事先给出的P是有出入的，但是这种出去一定要在传动比误差区间中。真正的传动比是：将它的传动比误差给计算出2将行星齿轮C1的齿数按照同心条件来算： 算出来可以用的行星齿轮传动是非变位的或者是高度变位的。第二级传动比， 行星齿轮2X-A型，依着它传动比的大小还有它配齿算的式子，那么就可以知道第二级传动中内齿轮的齿数，还有行星齿轮的齿数。将这个行星齿轮传动的体型要考虑到其中，所以将第二级中心齿轮的齿数确定为：；行星齿轮个数：。已然知晓内齿轮那么：另外对它的安装要求进行考虑：（整数），定在算行星齿轮c2的齿数进行计算按照同心条件来进行真正的传动比 它的传动比偏差是 83.2.2 初步计算齿轮的主要参数确定齿轮的材质还有热处理：用20CrMnTi加工中心齿轮A1和中心齿轮A2，以及行星齿轮C1和C2，对于速度快，载荷中等，有冲击还有磨损作用的齿轮，另外齿面比较大的齿轮都是相当适合的，对于使用需求亦可以满足。齿面的硬度可以控制在58-62HRC，查看图2能知道，定=1400,=340,生产中心齿轮，精度是六级，用42CrMo来加工高速级齿轮，低速级齿轮，要正火，还有调质处理，这样才能够达到需要的强度还有硬度，调质之后硬度在217-259HRC，查看图3，就能确定=780,=420确定生产B1和B2的精度是七级。（1）将高速级齿轮的模数给算出m用弯曲强度的式子来算： 依然知道,=340。计算出中心齿轮a1的名义转矩：系数是，从表6-6中找到使用系数; 从表6-4中找到综合系数=1.8;从接触强度将行星齿轮中间载荷分布不匀称系数都可以算出；用式子可以算出：；从表里面可以翻找到齿形系数；将齿宽系数从表里面找到；这样模数即可计算出：将齿轮的模数确定为： （2）将低速级的齿轮模数给算出m依着弯曲强度的式子将低速级齿轮模数算出：已然知道，=420。中心齿轮a2的名义转矩：系数确定，从6-6中可以将使用系数找到; 从6-4中可以将综合系数找到=1.8;从接触强度能够将行星齿轮间载荷布局不匀称的系数给找到，通过式子就有；从表中可以将齿形系数翻找到；从表中可以将齿宽系数翻找到；这样计算出模数确定它的模数是3.2.3啮合参数计算（1）高速级齿轮副相互进行齿合的，中，它的标准中心距就是 （2）低速级齿轮副相互进行齿合的，它的标准中心距就是从这里可以看到，高速级也好低速级也好，他们的中心距都是一样的。所以确定这个行星齿轮的传动对于非变位的同心条件可以满足，那么变位系数就定为：。3.2.3几何尺寸的计算行星齿轮型号2x-A,它是双级的，用式子能够将它的几何数据算出，下表中对这些齿轮副的尺寸进行展示：（1）高速级项目计算公式齿轮副齿轮副分度圆直径基圆直径顶圆直径外啮合内啮合齿根圆直径外啮合内啮合（2）低速级项目计算公式齿轮副齿轮副分度圆直径基圆直径齿顶圆直径外啮合 内啮合齿根圆直径外啮合内啮合3.2.5装配条件的验算装配我们设计的行星齿轮2X-A，这个齿轮是双级的，要符合下面要求（1）邻接条件对它的邻接条件进行验算，用底下的式子 高速级已然知晓，和放到上面式子里面就有 对于邻接要求是可以符合将低速级的，和放入式中去算，就有 对于邻接要求是可以符合（2）同心条件针对高度变位的式子已然知晓高速级， 对于同心的要求可以符合。已然知晓低速级， 对于同心的要求可以符合。（3）安装的要求用式子来验算它的安装的要求，那么说 （对于装配要求高速级能够符合） （对于装配要求低速级能够符合） 3.2.6传动效率的计算双级2X-A型的基本行星齿轮传动是串联起来的，所以传动的效率就是从表中找到: ， （1）定下来高速级啮合损失系数 妆花装置里面，它的损失系数就是啮合损失系数加上轴承损失系数。也就是这里面转化机构中中心轮与行星齿轮之间的啮合损失转化机构中中心轮与行星齿轮之间的啮合损失用式子来算高速级的外啮合的重合度是中等=1.584,就有齿轮副里面小齿轮有多少齿数齿轮副里面大齿轮有多少齿数啮合摩擦系数，定0.2=0.0585里面跟外面进行齿合，它的重合度是中等=1.864,那么=0.0103那么说 =0.0585+0.0103=0.0688, （2）确定低速级啮合损失系数 外啮合中重合度=1.627=0.037内啮合中重合度=1.858=0.019那么说 =0.037+0.019=0.056, 那么这个行星齿轮可以传送效率是=，对于短时间进行工作的高传动效率是可以满足的。3.3行星齿轮强度的验算对齿面接触应力的强度来进行校核，对接触应力比较比较大的数据进行计算，比别的对应的许用接触应力还要小，也就是3.3.1高速级外啮合齿轮副中接触强度的校核因为齿轮进行齿合外面的原因会导致附加动载荷系数，会关系到原动机还有工作机器的特征，另外也关系到轴还有联轴器系统的质量还有刚度，另外跟运行状况有关联，原动机的工作很稳定，冲击是中等的 8。所以确定=1.6, 工作环境要是差，它的冲击就很重 9。所以确定=1.81）动载荷系数对齿轮的加工精度进行思考，另外转动速度还有齿轮内服附加动载荷影响系数都要考虑，从表里找到数据=1.1082）齿向载荷分布系数因为顺着齿宽方向上，载荷的布局不匀称，对于齿面接触应力会有影响系数，它的大小关系到齿轮生产时候的偏差，还有箱体上轴孔的偏差，齿合时候的刚度等。翻从表中翻查到格能有，那么3）齿间载荷分配系数、同时进行齿合，对于齿轮中间载荷布局不匀称产生的影响系数。它跟齿轮的生产偏差，齿轮外部形状还有重合度等都有关联。从表里面可以找到=1 ，=14）行星齿轮间载荷分配不均匀系数因为每个行星齿轮中间载荷布局不匀称会影响到齿轮接触应力的系数。这个次数跟转臂X还有齿轮，还有箱体的精度等有关联，从表里面找到=1.45）节点区域系数因为节点这里，齿廓的曲率会影响到接触应力，将分度圆上切向力进行折算，变位节圆上的法向力系数，按照，定=2.4956）弹性系数考虑材料弹性模量E和泊松比对接触应力影响的系数，从表中找到= 189.807）重合度系数对单位齿宽载荷来说重合度对它有影响，这样将接触力减小系数算出，定0.8978）螺旋角系数接触应力会受到螺旋剑的接触线倾斜的影响，它的系数是，定=19）最小安全系数，对于齿轮可靠进行工作的系数，按照它的重要程度来进行，可以用的地方等。定=110）接触强度计算的寿命系数因为齿轮的使用时长要比持久使用时间的条件循环次数或大或小，在跟两个齿轮进行齿合，要对它进行热处理，这个系数跟它的直径，模数还有用的润滑剂有关系。定=1.039，=1.08511）润滑油膜影响系数，对于齿面的承受能力来说齿面中间的润滑膜会有影响。齿面间的润滑油膜影响齿面的承载能力。从表中找到=1，=0.987, =0.99112）齿面工作硬化系数，接触强度尺寸系数硬齿面的小齿轮，进行光整加工的，在进行运转时候，对于调质的大齿轮会有冷作硬化出现。另外因为加大尺寸之后，材质的强度就变小，跟它对应的系数是=1，=1按照式子将高速级这里进行外齿合的齿轮副许用接触应力算出10，也就是中心齿轮a1的 =1422 MPa行星齿轮c1的=1486 MPa外啮合齿轮副中齿面接触应力的计算中，则，算出来有 MPa那么 MPa， MPa对于接触疲劳强度条件满足。3.3.2高速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核1）名义切向力已然知晓，=3和=68mm,就有使用系数，和动载系数确定的办法就跟接触强度一样。2）齿向载荷分布系数 算出齿向载荷分布系数，也就是查看图纸=1，则=1.3113）齿间载荷分配系数齿间载荷分配系数从表中查找到=1.14）行星齿轮间载荷分配系数行星齿轮间载荷分配系数用式子算出5）齿形系数从表中找到，=2.421, =2.6566）应力修正系数从表中找到=1.684, =1.5777）重合度系数从表中找到 8）螺旋角系数9）算出齿根弯曲应力=187 MPa=189 MPa10）将许用齿根应力算出已然知晓齿根弯曲疲劳极限=400从资料中间安全系数的最小数值找出=1.6,式子里面的每个系数，和数据在下面： 从表中翻查到=2，=1从表中翻查到齿根圆角敏感系数=1， 相对齿根表面状况系=1.043=1.043许用应力694, 那么说；， a-c对于齿根弯曲强度的条件可以符合。3.3.3 高速级内啮合齿轮副中接触强度的校核对于高速级的齿轮副里面，它的弯曲强度没有必要校核，主要是计算接触强度，校核就跟高速级外齿合齿轮副里面的强度是差不多的。确定=1.272，=1.189, =189.8,=1, =2.495, =1.098,=0.844，=1.095, =1.151, =1, =1,=0.987,=0.974, =0.991,=0.982,=1.153, =1.153,=1,=1, =1将行星齿轮的许用应力来进行计算=1677 MPa将齿轮c1的接触许用应力给算出=641 MPa但是=396 MPa那么说641 MPa 符合对于接触强度的要求。3.3.4低速级外啮合齿轮副中接触强度的校核1）对使用系数进行确定原动机工作相当稳定，并且冲击是中等的，所以确定=1.6, 工作环境很差的话，冲击就非常严重，确定=1.82）动载荷系数3）齿向载荷分布系数=1.2294）齿间载荷分配系数、从表中找到=1.021 =1.0215）节点区域系数定=2.4956）弹性系数接触应力会受到材料弹性模量还有泊松比的影响，继而出现影响系数，从表中找到=189.807）重合度系数对于单位齿宽系数会受到重合度的影响，这样就将接触应力减小的系数算出，定0.8898）螺旋角系数对于接触应力，螺旋角会导致接触线倾斜对它产生影响，继而这个影响系数就是，定=1将齿面的接触应力算出将数据放入其中来计算=14519）最小安全系数，定=110）算寿命系数时依着接触强度来进行定=1.116，=1.11711）润滑油膜影响系数，对于齿面承受能力有影响的就是齿面间的润滑油膜，从表中找到=1，=0.958, =0.99612）齿面工作硬化系数，接触强度尺寸系数选=1，=1将许用接触应力给算出=1770 中心齿轮a2=1525 行星齿轮c2 校核它的接触强度：1451对于强度校核的需求可以符合3.3.5低速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核1）名义切向力已然知晓，=3和=138mm,就有使用系数，和动载系数确定的办法就跟接触强度一样。2）齿向载荷分布系数 齿向载荷分布系数用式子算出， 查看图纸=1，则=1.2293）齿间载荷分配系数从表中查找到=1.0214）行星齿轮间载荷分配系数用式子算出5）齿形系数从表中找到，=2.531, =2.5846）应力修正系数从表中找到=1.630, =1.5907）重合度系数从表中找到 8）螺旋角系数9）将齿根的弯曲应力给算出=396 MPa=394 MPa10）将许用齿根应力给算出已然知晓齿根弯曲疲劳极限=400从资料中间安全系数的最小数值找出=1.6,式子里面的每个系数，和数据在下面 从表中翻查到=2，=1从表中翻查到齿根圆角敏感系数=1，相对齿根表面状况系=1.043=1.043许用应力674 MPa, MPa那么说；， a2-c2对于齿根弯曲强度的需求可以实现。3.3.6低速级内啮合齿轮副中接触强度的校核在低速级里面，进行内齿合的齿轮副，没必要对他的弯曲强度进行校核，只要算出接触强度，对高速级外齿合的齿轮副里面的强度进行校核差不多11。确定=1.051，=1.213, =189.8,=1, =2.495, =1.098,=0.844=1.192, =1.261, =1, =1,= 0.958,=0.912, =0.996,=0.992,=1.153, =1.153,=1,=1, =1将行星齿轮的许用应力给算出=1782 MPa将内齿轮c1的接触许用应力给算出=665 MPa但是=652 MPa那么说652 MPa 也就是说对于接触强度的需求是可以符合的。3.4 轴的设计3.4.1 输入轴按照ZX-A型的行星齿轮传动工作时候的特征，还有功率传送了多大，转动速度是高还是地，第一将中心齿轮a1的结构定下来，直径没有多大，所以a1采用齿轮轴的结构形式；也就是输入轴跟中心齿轮a1是一个整体。输进去的功率是,转动速度是 用式子mm 因为要加大3%-5%，就先定32mm，并且要设计轴的结构 3，要想拆装轴上零件便利些，这个轴设计成阶梯的样子。输入轴上有单键槽的，它的直径是32mm,再过台阶要确保密封零件对于孔直径的需要。在轴承上进行轴向的定位还有固定的时候通过轴环来实现，如果=38mm,宽是10mm。按照轴承定=40mm。轴承安装对称进行，在对别的部分进行确定。图3-1 输入轴3.4.2 一级中间轴输进去的功率转动速度依着=112有双键槽在上面4，要加大3%-5%，就先确定38mm连接转臂2就都当做输出轴。定=45mm，键槽就用63X32。之后是台阶=50mm。输出的连接轴大小50mm，键槽就用70X36。3.4.3 二级中间轴输进去的功率转动速度依着=112有双键槽在上面4，要加大3%-5%，就先确定68mm连接转臂2就都当做输出轴。定为75mm，键槽就用63X32。之后是台阶为85mm。输出的连接轴大小90mm，键槽就用70X36。3.4.4 输出轴输进去的功率转动速度依着=112有双键槽在上面4，要加大3%-5%，就先确定110mm连接转臂2就都当做输出轴。定为118mm，键槽就用63X32。之后是台阶为120mm。输出的连接轴大小130mm，键槽就用70X36。图3-2 输出轴3.5内齿轮的设计内齿轮b1在连接箱体的时候通过紧固螺钉来实现，这样就能把它固定起来。3.6 行星齿轮设计有内孔在行星齿轮中，所以齿宽要大一点 5，确保行星齿轮c齿合中心齿轮a的时候，有比较好的齿合性，并且它的内齿轮b要能够齿合行星齿轮c，不管是哪个行星齿轮内孔里面，要将四个滚动轴承装在里面，对它进行支撑。转臂X的侧板上将行星齿轮轴装上去，在固定轴的时候通过弹性挡圈来实现，它的截面是矩形。3.7 转臂的设计转臂x要想结构合理，那么它的外轮廓不能大，质量要轻，并且刚度强度都要好，动平衡也应该不错，确保行星齿轮中间的载荷布局匀称，并且它的生产还有装配工艺都相当不错。对于2X-A型的传动比时，转臂就用双侧板整体是的。正常在行星齿轮的轮缘里面安装行星齿轮的轴承，行星齿轮传送时候，转臂x就用双侧板整体式。正常在行星齿轮的轮缘中将行星齿轮的轴承装进去。对于行星齿轮传动来说，它的输出基本零件就是转臂X，可以对外转矩进行最大承受。转臂X1上每一个行星齿轮轴孔跟转臂轴线的中心极限偏差用式子算出，已然知晓高速级的啮合中心距a=102mm6，就有 定=37.4每一个行星齿轮轴孔的距离相对出现的偏差用式子算出：定0.04=40转臂X1的偏心误差就是孔距的相对偏差的一半，也就是已然知晓低速级的啮合中心距a=171mm，就有 定=44.4每个行星齿轮的轴孔的距离用式子可以将相对偏差算出，也就是定0.040=40转臂X1的偏心误差就是孔距的相对偏差的一半，也就是3.8 箱体及前后机盖的设计根据安装行星传动的方式不一样，它的一部分机体就用卧式的，并且机体是整体铸造的，它的特征是构造很简单，紧凑，并且基本上在专用的行星齿轮传动里面使用，对机体进行铸造，尽量不能出现壁厚突然出现改变，尽量这些厚度差要少一点，房子出现疏散等这些不好的状况，用灰铸铁作为原料 7。图12、13、14中展示壁的厚度是机体表面的形状系数 定1与内齿轮直径有关的系数定2.6_作用在机体上的转矩3.9 齿轮联轴器的设计浮动的齿轮联轴器是传动比，它的传动是内外进行齿合的，它的齿轮曲线基本上是渐开线，齿数就定为23，齿合的时候模数跟齿数一样的齿轮副。 8。3.10 标准件及附件的选用确定轴承：按照轴承里面的直径进行确定，输入轴承的里面直径是60mm ，外径为110mm。用的是双列叫接触球轴承在行星齿轮里面，它的内径是30mm,外径为50mm 。在行星齿轮2里面的轴承是圆柱滚子轴承GB/T283-1994。用深沟球轴承作为输出轴承，型号GB/T276-1994。确定螺钉：很多都用六角螺钉来作为紧固螺钉，设计吊环的时候根据标准来，设计通气塞根据设计资料来进行，设计游标的时候按照长形油标的数据来进行。3.11 密封和润滑润滑行星齿轮减速器通过飞溅油来进行，在内齿轮还有行星齿轮的作用下，油就被甩动，甩到零件的各个地方。开两个通油孔在输入油前面的机盖上，这样油就可以进到轴承中。油位在油标中显示，这样随时都能够补油。用毡圈来进行密封，价钱很便宜，只是接触面有很大损耗，所以用不了多久。第4章 基于Pro/E的三维设计4.1 Pro/E三维设计软件概述Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。功能如下：（1）特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）；（2）参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；（3）通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计；（4）支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件，交替排列，Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等）。（5）贯穿所有应用的完全相关性。4.2三维设计4.2.1输入轴利用旋转、拉伸-切剪等命令创建出输入轴三维模型如下：图4-1输入轴4.2.2箱体利用旋转、倒角、螺纹孔、阵列等命令，创建出箱体三维模型如下：图4-2 箱体4.2.3齿轮利用旋转、拉伸-切剪等命令等创建出齿轮三维模型如下：图4-3 齿轮4.2.4行星架利用旋转、拉伸、阵列等命令，创建出箱体三维模型如下：图4-4 行星架4.3三维装配4.3.1行星机构装配（1）打开行星架零件（2）将行星齿轮安装在行星架上，先将孔对齐，后将接触面无间隙配合。（3）重复上述过程装配完行星齿轮轴、中间轴、轴承等零件后得到最终的三维装配，如下图示：图4-5 行星机构装配4.3.2总成装配（1）打开底座零件（2）将各分总成安装在底座上，先将孔对齐，后将接触面无间隙配合。（3）重复上述过程得到最终的三维装配，如下图示：图4-6 总成装配总 结毕业论文花费了快三个月的时间，这其中有快乐，也有难受，曾经一度我都感觉自己做不下去了，但是因为在各位的帮助下，鼓励下，我坚持下来了，总算是将论文完成，回头看看，还是蛮有成就感。刚开始准备写论文，根本就是什么都不懂，老师，同学们一直在给我讲解，告诉我怎么回事，慢慢的我对于自己要设计的东西总算是熟悉，开始自己去
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