行星齒輪式動力換擋變速箱設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖 紙 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 行星齒輪式動力換擋變速箱的設(shè)計 學(xué) 院 工業(yè)制造學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 11 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2015 年 4 月 11 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖 紙 行星齒輪式動力換擋變速箱 設(shè)計 專 業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 摘要： 隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，機械工業(yè)也在不斷地發(fā)展著，各種設(shè)備都在不斷地發(fā)展，創(chuàng)新著。特別是在農(nóng)業(yè)方面，變速箱的應(yīng)用非常廣泛，在一些特定的工作場合，變速箱體積小，變速靈活，價格成本低廉很受歡迎，根據(jù)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，變速箱必須滿足當(dāng)今人們對汽車速度調(diào)節(jié)方面的靈活性操控等需求，能夠在不改變發(fā) 動機的扭矩和轉(zhuǎn)速的情況下，改變變速箱的驅(qū)動力和行駛速度；在發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，使變速箱前進或后退；在發(fā)動機不熄滅的情況下，可使變速箱長時間停車或進行固定作業(yè)。 目前市面上的變速箱大多都是采用傳統(tǒng)的變速結(jié)構(gòu)，在某些特定的區(qū)域，這種結(jié)構(gòu)形式的變速箱非常不受歡迎。由于以往的變速箱采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，這樣就造成傳動精度不好控制，保養(yǎng)維護費用較高 ;同時存在一定的安全隱患。因此，對整機的安全性要求較高，操作時也會給工作人員帶來強烈的震動，使得操作很不舒服。雖然傳通的變速箱傳動效率較高，變速效果較好，但是價 格也較昂貴，對于一般的用戶難以接受。所以研究一種新式的行星齒輪式動力換擋變速箱勢在必行！ 變速箱作為機動車輛中的核心部件的一種，它工作時，發(fā)動機通過 而間接地帶動了車輪的轉(zhuǎn)動，這樣車輛就可以行駛了。 本文介紹了行星齒輪式動力換擋變速箱的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，以及對其結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新設(shè)計，該變速箱的優(yōu)點是傳動鏈短、效率高、易加工、使用和維護都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作，最主要的是其傳動效率很高。 關(guān)鍵詞： 行星齒輪式動力換擋變速 箱；扭矩；結(jié)構(gòu)；校驗 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖 紙 of of is in of in in of is in of is to to of of in of of of or is of to a or on of is in in of of is of is is at of to a so is is is is to So of a as a in a it is to by of so be of of of is a to in is ey 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 I 目 錄 緒論 . 1 1. 課題的來源及研究的目的和意義 . 錯誤 !未定義書簽。 2. 本課題研究的主要內(nèi)容 . 4 3. 行星齒輪式動力換擋變速箱的總體方案設(shè)計 . 10 速箱的結(jié)構(gòu)形式 . 1錯誤 !未定義書簽。 速箱內(nèi)部傳動系統(tǒng)的布局 . 1錯誤 !未定義書簽。 行星機構(gòu)的類型選擇 . 1錯誤 !未定義書簽。 星機構(gòu)的類型及特點 . 1錯誤 !未定義書簽。 定行星齒輪傳動的類型 . 1錯誤 !未定義書簽。 4. 行星齒輪式動力換擋變速箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計 . 14 速箱內(nèi) 部傳動系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) . 16 星 齒輪的計算 . 18 齒計算 . 2錯誤 !未定義書簽。 何尺寸計算 . 2錯誤 !未定義書簽。 配條件驗算 . 26 星軸的設(shè)計計算 . 27 算軸的最小直徑 . 28 入軸的設(shè)計 . 28 出軸的設(shè)計 . 29 向離合器的工作原理及計算 . 29 5. 變速箱內(nèi)部主要傳動零件的強度校核 . 31 動軸的強度校核 . 32 動齒輪的強度校核 . 33 承強度的校核 . 36 6. 結(jié)論 . 37 參考文獻 . 38 致謝 . 39 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1緒論 1 課題的來源及研究的目的和意義 機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本， 對國民經(jīng)濟各部門技術(shù)進步和經(jīng)濟效益有很大的和直接的影響。機械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。 機械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機械工程的服務(wù)。概括說來，現(xiàn)代機械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機械、研制和提供從事各種服務(wù)的機械、研制和提供家庭和個人生活中應(yīng)用的機械、研制和提供各種機械武箱。 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機械工程的 工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運動的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨立功能的機械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計和計算的機械原理和機械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。研究、設(shè)計和發(fā)展新的機械產(chǎn)品，不斷改進現(xiàn)有機械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來的需要。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實現(xiàn)；生產(chǎn)計劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工 藝；設(shè)計和制造工具、模具；確定勞動定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運；對產(chǎn)品質(zhì)量進行有效的控制。機械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機械一般是由許多各有獨特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個人、家庭。而且銷售量在社會經(jīng)濟狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動。因此，機械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機械工業(yè)。 機械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、 維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。 機械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。研究機械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機械工程的一項特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機械的種類繁多，可以按幾個不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等 ；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等；按工作原理可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。另外，機械在其研究、開發(fā)、設(shè)計、制造、運用等過程中都要經(jīng)過幾個工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個分支系統(tǒng)，如機械科研、機械設(shè)計、機械制造、機械運用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機械工程可能分化成上百個分支學(xué)科。例如，按功能分的動力機械，它與按工作原理分的熱力機械、流體機械、透平機械、往復(fù)機械、蒸汽動力機械、核動力裝置、內(nèi) 燃機、燃氣輪機，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動力裝置、鐵路機車、船舶輪機工程、變速箱工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機是動力機械，也是熱力機械、流體機械和透平機械，它屬于船舶動力裝置、蒸汽動力裝置，可能也屬于核動力裝置等等。 19世紀(jì)時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個學(xué)科，被稱為民用工程， 19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個獨立學(xué)科。進入20世紀(jì)，隨著機械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在 20世紀(jì)中 期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度 的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進步，對外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們 掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自 20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細的專業(yè)。械工 程以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性為目標(biāo)來研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉矗卫?、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟的目標(biāo)任務(wù)。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強，并部分代替人腦的 科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 人工智能與機械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng) 的限制，人工智能將會消除了這個限制。計算機科學(xué)與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19世紀(jì)時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個學(xué)科，被稱為民用工程， 19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個獨立學(xué)科。進入20世紀(jì)，隨著機械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在 20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達到了最高峰。 綜合 再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng) 的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。 綜合與專業(yè)是多層次的。在機械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中，包括社會科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。 在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境之下，我國各個行業(yè)在受到其他國家先進技術(shù)沖擊的同時，與國外品牌企業(yè)的溝通交流的機會也變的越來越多。變速箱行業(yè)通過行業(yè)展會、科研合作等多種途徑，不斷的提 高了自身實力和核心競爭力，縮小與發(fā)達國家之間的差距。 在新的市場需求的驅(qū)動下，變速箱設(shè)備的更新和優(yōu)化升級更加迫切。國內(nèi)變速箱設(shè) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4備生產(chǎn)企業(yè)充分挖掘市場潛力，大力發(fā)展大型環(huán)保節(jié)能的變速箱械設(shè)備，在我國飛速發(fā)展的農(nóng)業(yè)從人工作業(yè)到機械化的轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著積極的作用。一般生產(chǎn)大型變速箱設(shè)備的企業(yè)對設(shè)備傳動效率指數(shù)上都有嚴(yán)格的要求。各企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備時，都充分考慮到設(shè)備在運行中可能會出現(xiàn)的種種問題，從而減少設(shè)備因為振動或者操作不當(dāng)而引起的噪音大、污染重等現(xiàn)象。 國內(nèi)行星齒輪式動力換擋變速箱的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經(jīng)濟、 經(jīng)久耐用主題保持一致。加大變速箱新型多樣化的研發(fā)及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時也迎合了國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。 行星齒輪式動力換擋變速箱的發(fā)展與人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前行星齒輪式動力換擋變速箱正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。 2 本課題研究的主要內(nèi)容 國內(nèi)行星齒輪式動力換擋變速箱的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經(jīng)濟、經(jīng)久耐用主題保持一致。加大行星齒輪式動力換擋變速箱新型多樣化的研發(fā) 及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時也迎合了國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。 行星齒輪式動力換擋變速箱的發(fā)展與人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前變速箱自動變速箱正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。 本次設(shè)計的任務(wù)是行星齒輪式動力換擋變速箱的設(shè)計，通過讓學(xué)生親自了解變速箱內(nèi)部的構(gòu)造和組成部分，通過對變速箱內(nèi)部工件的測繪來認識工件，通過利用計算機繪圖軟件例如 對工件進行零件圖的繪制和裝配，這樣經(jīng)過一系列的 綜合性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動手，動腦以及畫圖的能力。 3 行星齒輪式動力換擋變速箱的總體方案設(shè)計 速箱的結(jié)構(gòu)形式 速箱內(nèi)部傳動系統(tǒng)的布局 行星齒輪式動力換擋變速箱 作為車輛中最重要的核心部件的一種，廣泛應(yīng)用于汽 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5車，工程車輛，運輸機等等領(lǐng)域。它工作時，發(fā)動機通過 而間接地帶動了車輪的轉(zhuǎn)動，這樣汽車就可以行駛了，通過改變變速箱理論的檔位來實現(xiàn)機動車輛的前進、后退、加速、減速等等功能。在機動車輛的幾個組成部分里，變速箱是最重要也是最核心的部分，其組成機構(gòu)及傳動系統(tǒng) 的布局圖如下圖所示： 圖 3行星機構(gòu)的類型選擇 星機構(gòu)的類型及特點 行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動的主要特點如下： （ 1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的 5121 （即在承受相同的載荷條件下）。 （ 2）傳動效率高。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下， 99。 （ 3）傳動比較大。可以實現(xiàn)運動的合成 與分解。只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達到幾千。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。 （ 4）運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時，也使參 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動的能力較強，工作較可靠。 最常見的行星齒輪傳動機構(gòu)是 行星齒輪傳動的型式可按兩種方式劃分：按齒輪嚙合方式不同分有 等類型。按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有 23Z、 行星齒輪傳動最顯著的特點是：在傳遞動力時它可進行功率分流；同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸入軸與輸出軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機械傳動系統(tǒng)的中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動 裝置以及需要變速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用，表 1 表 1傳動 形式 簡圖 性能參數(shù) 特點 傳動比 效率 最大功率 /2負號機構(gòu)） 限 效率高，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，傳遞公路范圍大，軸向尺寸小，可用于各個工作條件， 在機械傳動中應(yīng)用最廣。單級傳動比范圍較小，耳機和三級傳動均廣泛應(yīng)用 2 150 推薦721 效率高，徑向尺寸比 動比范圍較 用于各種工作條件。但雙聯(lián)行星齒輪制造、安裝較復(fù)雜， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 7故 | 7 時不宜采用 2 推薦值： 830 效率較低，一般為 40 傳動比打，效率較低，適用于短期工作傳動。當(dāng)行星架 動比 |i |大于某一值后，機構(gòu)將發(fā)生自鎖 2 千 | = 時，i 5 以后 i |增加徒降 20 傳動比范圍大，但外形尺寸及重量較大，效率很低，制造困難，一般不用與動力傳動。運動精度低也不用于分度機構(gòu)。當(dāng)行星架 |i |從某一數(shù)值起會發(fā)生自鎖。常用作差速器；其傳動比取值為 ，最佳值為 2，此時效率可達 ）型（ 3Z） 小功率傳動 500；推薦：20100 加而下降 短期工作 120，長期工作 10 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動比范圍大，但效率低于 藝性差，適用于中小功率功率或短期工作。若中心輪 |i |大于某一數(shù)值時會發(fā)生自鎖 ）型（ 3Z） 60500 推薦： 120，長結(jié)構(gòu)更緊湊，制造，安裝比上列型傳動方便。由于采用 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 864300 降 期工作 10 單齒圈行星輪，需角度變?yōu)椴拍軡M足同心條件。效率較低，宜用于短期工作。傳動自鎖情況同上 定行星齒輪傳動類型 根據(jù)設(shè)計要求：連續(xù)運轉(zhuǎn)、傳動比小、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較小。根據(jù)表 12)型效率高，體積小，機構(gòu)簡單，制造方便。適用于任何工況下的大小功率的傳動，且廣泛地應(yīng)用于動力及輔助傳動中，工作制度不限。本設(shè)計選用的行星傳動較合理，其傳動簡圖如圖 1 圖 1 行星齒輪式動力換擋變 速箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計 速箱內(nèi)部傳動系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) 變速箱體內(nèi)部主要有各檔位傳動齒輪，各傳動軸以及端蓋，軸承等等零件組成，通過發(fā)動機驅(qū)動 V 帶傳動，從而帶動變速箱內(nèi)部的傳動機構(gòu)動作，繼而實現(xiàn)機動車輛輪子的轉(zhuǎn)動，于是車輛就可以行駛了。其具體內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 星齒輪的設(shè)計計算 齒計算 據(jù) 2)型行星傳動的傳動比 和按其配齒計算（見參考文獻 1）公式（ 3公式（ 3求得內(nèi)齒輪 現(xiàn)考慮到行星齒輪傳動的外廓尺寸較小，故選擇中心輪 17和行星輪 3. 根據(jù)內(nèi)齒輪 1( ）（ 對內(nèi)齒輪齒數(shù)進行圓整，同時考慮到安裝條件，取 79此時實際的 是必須控制在其傳動比誤差的范圍內(nèi)。 實際傳動比為 1 = 其傳動比誤差 由于外嚙合采用角度變位的傳動，行星輪 按如下公式計算，即 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 2 因為 62 ab 偶數(shù)，故取齒數(shù)修正量為 1 此時，通過角變位后，既不增大該行星傳動的徑向尺寸，又可以改善 3017 在考慮到安裝條件為 322 （整數(shù)） 初算中心距和模數(shù) 1. 齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定 太陽輪和行星輪材料為 20面滲碳淬火處理，表面硬度為 57 61 試驗齒輪齒面接觸疲勞極限 =1591 試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪 =485 行星輪 =485 對稱載荷 )。齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為 6級。 內(nèi)齒圈材料為 38化處理，表面硬度為 973 試驗齒輪的接觸疲勞極限 =1282齒輪的彎曲疲勞極限 =370形的終加工為插齒，精度為 7級。 2. 減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速 2n 由 i = 212n = = 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 11 3. 載荷不均衡系數(shù) 采用太陽輪浮動的均載機構(gòu)，取 H 4. 齒輪模數(shù) m 和中心距 a 首先計算太陽輪分度圓直徑： 3d 式中： u 一齒數(shù)比為 使用系數(shù)為 算式系數(shù)為 768； 綜合系數(shù)為 2； 1T 一太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。 549= 9 8 0 03 1 2 09 5 4 9 =376 其中 高速級行星齒輪傳動效率，取 =d 齒寬系數(shù)暫取 0.5 =1450入 3 d 3 2a 5 9 67 6 8d = 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12 模數(shù) m= 取 m=5 則 3017(521)(210 =取 齒寬 db d 取 2 何尺寸計算 1. 計算變位系數(shù) (1) 嚙合角 因 20c o c o sc o s 0 以 = “ 543920 變位系數(shù)和 2 t =（ 17+30） 20ta 0543920 = 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13 圖 2中心距變動系數(shù) y y= 5 20 m 1 齒頂降低系數(shù) y 1 4 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2心距變動系數(shù) y y= 5 20 m 1 齒頂降低系數(shù) y 1 4 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 14 分配邊位系數(shù)： 根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2到邊位系數(shù) 549.0 則 5 9 9 ac (2) 由于內(nèi)嚙合的兩個齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有 0 bc 從而 cb 且 0y 0y 2. 幾何尺寸計算結(jié)果 對于單級的 2)型的行星齒輪傳動按公式進行幾何尺寸的計算，各齒輪副的計算結(jié)果如下表： 表 3項目 計算公式 分度圓直徑 d 111 222 851751 d 1503052 d 1501 d 3957952 d 基圓直徑dd b dd b o o )(211 )(222 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 15 頂圓直徑 內(nèi)嚙合 )(2 *11 )(222 外嚙合 )(2 *11 )(2 *22 內(nèi)嚙合 )(2 *11 )(222 頂高系數(shù)：太陽輪、行星輪 1內(nèi)齒輪 頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪 c 按公式驗算其鄰接條件，即 已知行星輪 3入上式，則得 3s 2 滿足鄰接條件 同心條件 按公式對于角變位有 c os 已知 173079 543925 20 代入上式得 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 16 20c o s 3079543920c o s 3017 =裝條件 按公式驗證其安裝條件，即得 )(整數(shù)Cn 將 17793代入該式驗證得 323 7917 滿足安裝條件 嚙合要素的驗算 1. a （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a 22 )2()2( 太陽輪 221 )a =行星輪 222 )2 2 a =（ 2）端面嚙合長度 )s 21 式中“ ”號正號為外嚙合，負號為內(nèi)嚙合； t 端面節(jié)圓嚙合角。 直齒輪 t = = 543925 則 a )543925s i 24 1 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 17 =（ 3）端面重合度 20c c c =. 端面重合度 a （ 1）頂圓齒形曲率半徑 a 22 )2()2( 行星輪 1a 由上面計算得， 1a =內(nèi)齒輪 222 )1()1( a =（ 2）端面嚙合長度 21 s in = 20s =（ 3）端面重合度 )c o s/(c o s = 20 =星軸的設(shè)計計算 行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點：行星輪軸承安裝 在行星輪內(nèi)，行星軸固定在行星架的行星輪軸孔中；輸出軸和行星架通過鍵聯(lián)接其支承軸承在減速器殼體內(nèi)，太陽輪通過雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器與高速軸聯(lián)接，以實現(xiàn)太陽輪浮動。太陽輪浮動原理如圖 3示 ： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 18 圖 3陽輪浮動原理 算軸的最小直徑 在相對運動中，每個行星輪軸承受穩(wěn)定載荷 NF t 88682 ，當(dāng)行星輪相對于行星架對稱布置時，載荷 作用在軸 跨距的中間。 ，則跨距長度 75622 220 。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中的配合選為 H7/，就可以把它看成是具有跨距為 0l 的雙支點梁。當(dāng)軸較短時，兩個軸承幾乎緊緊地靠著，因此，可以認為軸是沿著整個跨度承受均布載荷 0/t （見圖 3 圖 3星輪軸的載荷簡圖 危險截面（在跨度中間）內(nèi)的彎矩 8 678 8 6 8288 020 148538. N 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 19 行星輪軸采用 40 ,調(diào)質(zhì) 440s 慮到可能的沖擊振動， ;則許用彎曲應(yīng)力 ) 4 0(/ S 76行星輪軸直徑 b 3 83232 330 取 其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。 2. 選擇行星輪軸軸承 在行星輪內(nèi)安裝兩個軸承，每個軸承上的徑向載荷 2 20t a 6 82 20t a n =1614N 在相對運動中，軸承外圈以轉(zhuǎn)速 8 考慮到行星輪軸的直徑 ，以及安裝在行星輪體內(nèi)的軸承，其外廓尺寸將受到限制，故初步選用單列深溝球軸承 6306 型，其參數(shù)為 0 2 9 rC rC 2000n （油浴）； 取載荷系數(shù) 2.1 當(dāng)量動載荷 1 6 1 =1937N; 軸承的壽命計算 3306 )193727000(6010 ch h=97377h 根據(jù)設(shè)計要求，該減速器要求連續(xù)工作 10 年，每年按 320 天計算，每天按 22 小時計算，即 7 0 4 0 0/22/3 2 010 h h。所以設(shè)計決定選用 6306 型軸承，并把行星輪軸直徑增大到 00 。 校核行星輪輪緣厚度 c 是否大于許用值： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 20 c = m 中 m 行星輪模數(shù)（ m i n c mm c = =足條件 c 。 由于行星輪寬度 6202 bb 此兩個軸承之間安裝一厚度為 5度為13套筒。 入軸設(shè)計 1初算軸的最小直徑 由下式 30 初步估算軸的最小直徑，選取軸材料為 40，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 3得 0A 。 表 3常用幾種材料的 T 及 0A 值 軸的材料 20 35（ 1 45 40358 T / 1525 2035 2545 3555 0A 149126 135112 126103 11297 查表取 0A =112，得 0 0120112 330m i n 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 21 輸入軸的最小直徑安裝法蘭 ，該截面處開有鍵槽，軸頸增大 5%7%。 故 m 其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。 2選擇輸入軸軸承 (1) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)估算所得直徑，輪彀寬及安裝情況等條件，軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進行草圖設(shè)計。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承 6217 型，其尺寸為81 5 085 ，可畫出輸入軸草圖（如附圖 03）。 軸承的壽命計算 其參數(shù)為 5 50 8 rC rC 000n （油?。?； 取載荷系數(shù) 2.1 當(dāng)量動載荷 3 2 2 =3873N; 軸承的壽命計算 3306 )387383200(100016670)(6010 ah h=165258h70400h 故該對軸承滿足壽命要 求。 出軸設(shè)計 1初算軸的最小直徑 在三個行星輪均布的條件下，輪齒嚙合中作用于中心輪上的力是相互平衡的，在輸出軸軸端安裝膜片盤式聯(lián)軸器時，則輸出軸運轉(zhuǎn)時只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用 42金鋼，其許用剪切應(yīng)力 45 求出輸出軸伸出端直徑 3 22 = 11 2 09 5 4 99 5 4 922 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 22 =6114 N 中 2T 輸出軸轉(zhuǎn)矩； 齒輪嚙合傳動的效率，取 = 2選擇輸出軸軸承 由于輸出軸的軸承不承受徑向工作載荷（僅承受輸出行星架裝置的自重），所示軸承的尺寸應(yīng)由結(jié)構(gòu)要求來確定。 輸出軸端，軸頸 1102 d 由于結(jié)構(gòu)特點，輸出軸軸承須兼作行星架軸承。為了太陽輪 安裝方便，使太陽輪能通過行星架輪轂中的孔，故輪轂孔的直徑應(yīng)大于太陽輪的齒頂圓直徑 故按結(jié)構(gòu)要求選用特輕系列單列深溝球軸承 6030 型，其尺寸為5225150 ，可畫出行星架草圖（如附圖 03）。 軸承的壽命計算 其參數(shù)為 50 25 5 132rC 1250 rC 000n （油?。?； 取載荷系數(shù) 2.1 當(dāng)量動載荷 4 2 4 =5088N; 軸承的壽命計算 3306 )5088132000(6010 ch h=1600938h70400h 故該軸承滿足壽命要求。 3輸出軸上鍵的選擇及強度計算 平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時，其主要失效形式是工作面被壓潰。因 此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進行強度校核計算。普通平鍵連接的強度條件按（ 3計算 0 00 （ 3 式中 T