行星齿轮减速器设计DOC
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⾏星齿轮减速器-课程设计计算说明书⽬录设计任务书: (2)设计内容: (3)⼀、评述传动⽅案 (3)⼆、电动机的选择及动⼒参数计算 (4)三、传动零件的校核计算 (6)⼀)外啮合齿轮传动 (6)⼆)内啮合齿轮传动 (9)四、轴的设计 (11)⼀)减速器输⼊轴Ⅰ (11)⼆)⾏星轮轴Ⅱ (17)三)内齿轮轴Ⅲ (20)五、键连接的选择和计算 (23)六、滚动轴承的选择和计算 (25)七、联轴器的选择 (28)⼋、齿侧间隙 (28)九、轴Ⅱ加⼯⼯艺图 (29)⼗、参考资料 (30)设计任务书:设计内容:⼀、评述传动⽅案牵引速度为 1.5/v m s =,滚筒直径400D mm =,可求出滚筒转速(601000)/w n v =??()(60100 1.5)/(400)71.62/min D r ππ==,由于⼯作情况为:室外,环境有灰尘,最⾼温度40℃,两班制,间歇双向运转,反向空转,断续周期⼯作制(S3),负荷持续率FC=56%,载荷有冲击,故应选YZR 系列电动机为原动机,它的转速约为750~1000r/min ,传动装置速⽐应为/(750~1000)/71.6210.47~13.96m w i n n ===可选如下图1-1、1-2两种⽅案:图1-1⽅案a 采⽤NW 分流式⾏星齿轮传动,卷扬机⼯作时制动器10制动,此时电动机1通过联轴器2驱动⾏星齿轮减速器,⾏星架上的滚筒5使钢丝绳7运动,从⽽牵引重物移动。
不需重物移动时,制动器6制动,制动器10松开,这时⾏星传动变成定轴传动,电动机和⼆级同轴式减速器空转,不⽤频繁地起动和制动电动机。
滚筒⽤滑动轴承⽀撑在机架上。
传动⽐:5~25i =,可满⾜传动要求。
优点:外形尺⼨⼩(减速器内置),电动机不⽤频繁启动适合狭窄⼯况下⼯作。
缺点:结构复杂,加⼯安装精度⾼,成本⼤,不易维修。
图1-2⽅案b 采⽤⼀级带传动和⼀级闭式齿轮传动,电动机带动带传动,齿轮传动,从⽽带动滚筒运动。
行星齿轮减速器设计毕业论文目录摘要...................................... 错误!未定义书签。
Abstract ...................................... 错误!未定义书签。
1、前言 (2)1.1研究行星齿轮减速器的目的、意义 (2)1.2国内外行星齿轮减速器发展概况 (3)2、行星齿轮减速器方案确定 (4)2.1设计背景 (4)2.2行星齿轮减速器的传动型式 (4)2.3传动简图 (5)3、行星齿轮传动尺寸设计 (5)3.1传动比分配 (5)3.2配齿计算 (6)3.3齿轮主要参数计算 (7)3.4装配条件验算 (12)3.5传动效率的计算 (13)4、齿轮传动强度的校核 (14)4.1高速级齿轮啮合疲劳强度校核计算 (14)4.1.1外啮合齿轮副中接触强度的校核 (14)4.1.2外啮合齿轮副中弯曲强度的校核 (17)4.1.3高速级齿轮内啮合接触强度的校核 (18)4.2低速级齿轮啮合疲劳强度的校核 (19)4.2.1低速级外啮合接触疲劳强度校核 (19)4.2.2低速级外啮合齿根弯曲疲劳强度的校核 (21)4.2.3低速级内啮合齿轮副中接触强度的校核 (22)5、主要构件的结构设计与计算 (23)5.1轴的设计 (24)5.1.1输入轴 (24)5.1.2输出轴 (25)5.1.3行星轴 (26)5.2齿轮的设计 (27)5.2.1太阳轮设计 (27)5.2.2行星轮设计 (28)5.2.3内齿轮 (30)5.3行星架设计 (31)5.4齿轮联轴器设计 (34)5.4.1齿轮联轴器的几何计算 (35)5.4.2齿轮联轴器的强度计算 (35)6、三维建模 (36)6.1行星齿轮减速器装配图 (36)6.2行星齿轮减速器爆炸图 (37)总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1、前言1.1研究行星齿轮减速器的目的、意义本次通过对行星齿轮减速器设计,利用绘图软Pro/ENGINEER5.0对其相关结构进行建模,便于分析,熟练使用三维软件,不但培养我们把所学相关的专业知识综合利用的能力,而且加深对行星齿轮减速速器的工作原理与结构的认知,是一次很好的将理论与实践相结合的锻炼机会。
目录一.绪论 (3)1.引言 (3)2.本文的主要内容 (3)二.拟定传动方案及相关参数 (4)1.机构简图的确定 (4)2.齿形与精度 (4)3.齿轮材料及其性能 (5)三.设计计算 (5)1.配齿数 (5)2.初步计算齿轮主要参数 (6)(1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6)(2)按弯曲强度初算模数 (7)3.几何尺寸计算 (8)4.重合度计算 (9)5.啮合效率计算 (10)四.行星轮的的强度计算及强度校核 (11)1.强度计算 (11)2.疲劳强度校核 (15)1.外啮合 (15)2.内啮合 (19)3.安全系数校核 (20)五.零件图及装配图 (24)六.参考文献 (25)一.绪论1.引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。
渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。
渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。
NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:重量轻、体积小。
在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3;传动效率高;传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高;装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。
因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。
2.本文的主要内容NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于内齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。
42CrMo 技术要求1、装配前应用煤油将各零部件清洗干净,机体内不得有杂质。
2、装配验收按YZB100.9-88规定。
3、齿轮接触斑点:沿齿长不少于80%,沿齿高不少于60%。
4、啮合侧隙jmin=0.14。
5、在工作转数下空负荷试车正反各一小时,运行应平稳不得有冲击、振动现象,各密封处不得漏油。
6、装配时在油标上划最高、最低油位两条红线。
7、各机盖、端盖在装配时涂以密封胶。
8、外表面涂苹果绿.Ø60r 6300130228170337.5443.5811163630050653.5137750Ø65k 6Ø220H 7r 6Ø300k 6Ø100k 6Ø60k 62222Ø260k 6Ø400H 7Ø120H 7Ø900H 7Ø560H 7Ø845H 7Ø800H 7400-0.0622000-0.2R321H7/m65200-0.52058084010804-Ø4660540.01035.5R51028620油位刻度线R432.5H7/m6序号名称代号数量材料单件总计重量备注43444546474849505152535455565758键40×280145输出轴1输出轴透盖1HT200GB/T1096-2003键40×180145轴承60521Ø260ר400×65GB/T 276-1994GB/T 1096-2003后机盖1HT200键50×160145GB/T1096-2003低速级行星架1ZG40CrMn 低速级内齿轮1后机体1HT200轴承160601Ø300ר460×50GB/T 276-1994前机体1HT200键16×80145GB/T1096-2003高速级内齿轮11ZG40CrMn 高速级行星架1HT200前机盖轴承6213245Ø65ר120×23GB/T 276-19941HT200输入轴透盖序号代号名称数量材料重量单件总计备注123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142毡圈1201JB12Q 4606-1986键16×100145GB/T1096-2003142CrMo 输入轴挡圈65165Mn GB/T 894.1-1986轴套65×74×1001铜合金GB/T 2509-1981高速级行星轮轴142CrMo 套筒6铜合金轴承NF2126454545Ø60ר110×22GB/T 283-1994套筒铜合金3高速级行星轮3GB/T 119.1-2000圆柱销Ø8×503奥氏体不锈钢通气器M27×1.5145齿轮联轴器1球顶445太阳轮142CrMo 42CrMo 42CrMo 42CrMo 42CrMo 套筒3铜合金吊环145645轴承NF220Ø100ר180×34GB/T 283-1994低速级行星轮342CrMo 套筒铜合金6GB/T 119.1-2000奥氏体不锈钢3圆柱销Ø12×60142CrMo 低速级行星轮轴顶块445螺栓M24×100123565Mn 1212Q235平垫圈24弹簧垫圈24GB/T 97.1-2002GB/T 93-1987GB/T 5780-2000GB/T 5780-200035GB/T 93-1987GB/T 97.1-2002Q23565Mn 888平垫圈20弹簧垫圈20螺栓M20×80油塞1Q235-A M42×2GB/T 5780-2000GB/T 93-1987GB/T 97.1-2002Q23565Mn 35GB/T 5780-2000GB/T 93-1987GB/T 97.1-2002Q23565Mn 35平垫圈20弹簧垫圈20螺栓M20×80GB/T 5780-2000GB/T 93-1987GB/T 97.1-2002Q23565Mn 35平垫圈20弹簧垫圈20681266881212螺栓M16×65弹簧垫圈16平垫圈16螺栓M20×120DDCCD-DAABBA-AB-B160-0.043530-0.2C-C润滑方式啮合特性参数太阳轮行星轮内齿轮太阳轮行星轮级别高速级低速级a i zmα精度等级啮合轴承油池飞溅8-7-7FH 8-7-7FH 油池飞溅3720°16212.517891992228164620°110内齿轮标记设计处数分区更改文件号签名年、月、日阶段标记重量比例共张第张标准化批准审核工艺斗轮减速器总装图1:51156575853545550515249464748434445424140393837363534333231302928272625242322212019181716151413121110987654321405808401080712572AA4ר46(锪平Ø70)C-C5200-0.51035201080882.5+0.12R 475R 510R 470M 148612015°15°3.23.250+0.0453.232C12-M24R25R20R20C60305.560112.5100367.5622-M19R35134.51506.37210405072×4=288R3120020026820443.5Ø845+0.046601429160151403×45°3×45°Ø865+0.052Ø880Ø901+0.0523.23.23.23.23.2H3.20.06H3.20.06HBBA-AR10R20R20R20R20R16R16Ø0.06H其余ⅡⅠ301072R5221022Ⅱ2:1M3012Ø50R82:1ⅠDDB-B50500305.5143.520020035540R20R20R20R203.26.3D-D1、铸件不得有夹砂,裂纹和缩孔等影响强度的铸造缺陷。
2K-H型双极(负号机构)行星齿轮减速器设计作者朱万胜指导教师左家圣摘要:本文完成了对一个2K-H型双级负号机构(NW型)的行星齿轮减速器的结构设计和传动设计。
此减速器的传动比是15,而且,它具有体积小、重量轻、结构紧凑、外阔尺寸小及传动功率范围大等优点。
首先简要介绍了课题的背景以及对齿轮减速器的概述,减速器是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将马达的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。
然后根据原始数据及给定的系统传动方案图计算其传动效率并选择电动机的功效,再然后就是对减速器的核心部分行星齿轮的设计,包括其各个齿轮的齿数、几何参数和配齿计算,最后根据强度理论校核齿轮的强度。
然后对各齿轮进行受力分析并进行计算,然后设计计算输出轴输入轴并进行对其强度校核。
最后在所有理论尺寸都算出来后绘制其总装配图。
关键字:减速器、行星齿轮、 NW型行星传动2K-H bipolar (negative body) design of planetary gear reducer Abstract:The completion of a two-stage negative bodies (NW-type) structure of the planetary gear reducer design and transmission design. This gear transmission ratio is 15, but it also has a small size, light weight, compact structure, small size and wide outside the scope of the advantages of large transmission power. Subjects were briefly introduced the background and an overview of the gear reducer, speed reducer is a dynamic communication agencies, using the gear, the speed converter, the motor's rotational speed decelerated to the desired rotational speed and get more torque institutions. Then the original data and drive a given system to calculate the transmission efficiency of the program graph and select the motor effect, and then that is a core part of the planetary gear reducer design, including all the gear teeth, with tooth geometry parameters and calculated Finally, according to the intensity of strength theory checking gear. Then the force analysis of each gear and calculated, and then design calculations and the input shaft and output shaft to check its strength. Finally, all theories are calculated size of the total assembly drawing after drawing.Keywords: reducer, planetary gear, NW planetary transmission目录1概述 (3)2 原始数据及传动系统的方案 (4)3 电动机的选择 (5)4 行星齿轮传动设计 (6)4.1 行星齿轮传动的传动比和效率计算 (6)4.2 行星齿轮传动的配齿计算 (6)4.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (7)4.4行星齿轮传动强度计算及校核 (9)4.5行星齿轮传动的受力分析 (13)4.6 行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15)4.7 轮间载荷分布均匀的措施 (15)5 行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (17)6 设计小结 (22)7 主要参考文献 (23)8 致谢 (24)1 概述1.1 行星齿轮传动件简介行星轮系减速器较普通齿轮减速器具有体积小、重量轻、效率高及传递功率范围大等优点,逐渐获得广泛应用。
行星齿轮减速器毕业设计行星齿轮减速器毕业设计在机械设计领域,减速器是一种常见而重要的机械传动装置。
它能够将高速旋转的输入轴通过齿轮的传动作用,使输出轴的转速降低,同时增加输出轴的扭矩。
而行星齿轮减速器作为一种常见的减速器类型,具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强等优点,因此被广泛应用于各个领域。
一、行星齿轮减速器的工作原理行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮、内啮合齿轮和外啮合齿轮等组成。
其中,太阳轮为输入轴,行星轮和内啮合齿轮为输出轴。
当输入轴旋转时,太阳轮通过内啮合齿轮的传动作用,驱动行星轮绕太阳轮旋转。
而行星轮与外啮合齿轮之间的啮合作用,则使得输出轴的转速降低,同时增加输出轴的扭矩。
二、行星齿轮减速器的设计要点1. 齿轮的材料选择:在行星齿轮减速器的设计中,齿轮的材料选择非常关键。
一般情况下,齿轮需要具有足够的强度和硬度,以承受高速旋转和大扭矩的作用。
常见的齿轮材料有合金钢、硬质合金等。
2. 齿轮的模数和齿数选择:行星齿轮减速器的传动比由齿轮的模数和齿数决定。
模数越大,齿轮的齿数越少,传动比就越大。
在设计过程中,需要根据实际需求来选择合适的模数和齿数,以满足减速器的性能要求。
3. 轴承的选用:行星齿轮减速器中的轴承起到支撑和定位的作用。
在设计中,需要选择合适的轴承类型和尺寸,以确保减速器的稳定运行和寿命。
4. 传动效率的计算:传动效率是衡量减速器性能的重要指标之一。
在设计过程中,需要根据齿轮的啮合条件、齿轮材料的摩擦系数等因素,来计算减速器的传动效率,以提高减速器的工作效率。
三、行星齿轮减速器的应用领域行星齿轮减速器由于其结构紧凑、传动效率高、承载能力强等优点,被广泛应用于各个领域。
其中,常见的应用包括机床、船舶、风力发电、汽车等。
例如,在机床领域,行星齿轮减速器常用于数控机床的主轴传动系统,以实现高精度的转速控制和扭矩输出。
四、行星齿轮减速器的改进方向尽管行星齿轮减速器具有许多优点,但在实际应用中仍存在一些问题,例如噪音大、寿命短等。
一齿差渐开线行星齿轮减速器设计摘要本毕业设计的目标是设计一齿差渐开线行星齿轮减速器。
本减速器属于K-H-V型。
K 表示行星轮,H表示转臂,V表示输出轴。
由于行星轮与内齿轮齿数差为1,所以叫“一齿差”,可以实现很大传动比。
行星轮少齿差行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点,在许多情况下可以代替多级的普通齿轮传动。
但齿轮必须修正,即选定一对变位系数。
设计时首先在一齿差齿轮传动的基础上进行机构的运动设计,包括几何尺寸的计算、强度校核计算等。
设计时要满足几个条件,即要保证啮合率不小于1、齿顶不相碰、不发生齿廓重迭干涉,然后对主要零件进行详细的受力分析和设计计算,从而进行装配结构的设计,并最终在AutoCAD环境下绘出减速器的装配图和零件图。
另外,还在pro-engineer环境下实现三维建模,并对减速器传动进行相关的分析。
关键词:减速器一齿差变位 pro-engineerThe design of one tooth difference involute planetary gear reducerAbstractMy design goal is a kind of one tooth difference involute planetary gear reducer. The reducer belonging to the K-H-V type. K stands for planetary gear, H stands for tumbler, and V stands for output axle. The tooth difference between the planetary gear and the internal gear is one, therefore it can achieve a large transmission ratio. Planetary gear with few teeth difference planetary gear reducer has the advantages of compact structure, small volume, light weight, stable transmission, high efficiency, wide range of transmission ratio etc, in many cases can replace the multistage ordinary gear drive. But the gear must be trimmed, that is to selecte a pair of displacements coefficient. When I design it, first of all, I do the motion design of mechanisms at the base of one gear tooth difference movement, which includes geometry size calculation and strength checking calculation. The design must meet several conditions, we must ensure that the coincidence should not be less than one, no collision between top gear teeth, and no profile overlapping interference, then make detailed stress analysis and design calculation of the main parts, thus design the assembly structure, and ultimately drawn in AutoCAD environment the reducer assembly and main parts. In addition, achieve three-dimensional modeling in pro-engineer environment to conduct relevant analysis.Key words:reducer one tooth difference displace pro-engineer目录1.前言 (4)1.1课题来源 (4)1.2产品的发展与研究 (4)1.3渐开线少齿差行星传动 (5)1.4 渐开线少齿差行星传动减速器工作原理 (6)1.4.1少齿差行星齿轮传动基本原理 (6)1.4.2实现少齿差行星传动的条件 (7)2.传动方案的总体设计 (7)2.1拟定传动方案 (7)2.2电机的选择 (8)2.3 选择W机构 (8)2.4零件材料和热处理的选择 (9)3.减速装置的设计 (9)3.1齿轮齿数的确定 (9)3.2模数的确定 (10)3.3齿轮几何尺寸的设计计算 (12)3.4偏心轴的设计 (20)3.5销轴及销轴套的选择 (21)3.6浮动盘的设计 (22)3.7输出轴的设计 (22)4.主要零件的校核 (23)4.1偏心轴的校核 (23)4.2销轴的弯曲强度校核 (25)4.3销轴套与滑槽平面的接触强度校核 (26)4.4轴承的校核 (27)5.一齿差行星传动效率计算 (27)5.1行星机构的啮合效率计算 (28)5.2输出机构效率计算 (29)5.3转臂轴承的效率计算 (30)5.4 总效率计算 (30)6.减速器的润滑与密封与固定 (30)7.三维建模 (30)7.1零件建模 (30)7.2虚拟装配及爆炸视图 (36)结束语 (37)参考文献 (38)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
摘要摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。
本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的要求下,要实现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标,而且要便于制造、装配和检修,设计了具有该合理结构的摆线针轮行星减速器。
本设计建立了合理的动力分析数学模型,对摆线针轮传动中的摆线轮、转臂轴承、柱销及轴进行准确的受力分析,并用MATLAB语言编制计算机程序对其求解。
计算并校核主要件的强度及转臂轴承、各支承轴承的寿命,从分析结果可以看到,各轴承性能指标均符合要求。
利用Inventor软件对摆线针轮减速器各零件建立几何三维模型、摆线针轮减速器虚拟装配及生成工程图。
用本文的方法设计摆线针轮减速器,具有设计快捷、方便等特点.研究结果对提高设计的速度、质量具有重要意义。
关键词:摆线传动摆线轮 InventorAbstractThe cycloid-gear reducer is one of the most important transmission components of the pumping unit by its smaller volume,lighter weight and effective transmission。
In order to realize four targets which include high transmission efficiency, high reliability and the excellent dynamics performance and guarantee credible lubricate ability, receive high efficiency of transmission, and make it easy for manufacture,assembly and inspection, we thought over all the requests in the round and design the rational structure cycloid—gear reducer.In this design,we built the exact force analysis mathematical model of the cycloid—gear reducer, analyzed the forces born by the cycloid —gear, the bearings and the shaft, and produce the Matlab language software analyze of the forces analysis. We analyzed the forces of parts in the cycloid-gear reducer and calculated the intensity and the life of parts。
行星齿轮减速器毕业设计行星齿轮减速器毕业设计随着科技的不断进步和社会的不断发展,机械工程领域的研究也越来越受到人们的关注。
作为机械工程师的学生,我也深深地被这个领域所吸引。
在我的毕业设计中,我选择了研究和设计一种行星齿轮减速器。
一、行星齿轮减速器的原理和应用行星齿轮减速器是一种常见的机械传动装置,它由太阳轮、行星轮和内齿圈组成。
太阳轮位于行星轮的中心,行星轮则围绕太阳轮旋转,同时与内齿圈啮合。
通过这种结构,行星齿轮减速器可以实现不同速比的传动。
行星齿轮减速器具有结构紧凑、传动效率高、承载能力强等优点,因此被广泛应用于机械设备中。
例如,汽车的变速器中常常采用行星齿轮减速器来实现不同档位的切换。
此外,行星齿轮减速器还广泛应用于工业机械、航天器、机器人等领域。
二、行星齿轮减速器的设计过程在我的毕业设计中,我首先进行了行星齿轮减速器的设计。
根据实际需求,我确定了需要实现的速比和扭矩传递要求。
然后,我通过计算和仿真分析,确定了行星齿轮减速器的齿轮参数,包括模数、齿数、齿宽等。
接下来,我使用计算机辅助设计软件进行了行星齿轮减速器的三维建模。
通过建模,我可以清晰地观察到各个齿轮之间的啮合情况,并进行必要的调整和优化。
同时,我还进行了有限元分析,以确保行星齿轮减速器在工作过程中的强度和刚度满足要求。
最后,我制造了一台实物样机,并进行了试验验证。
通过试验,我可以验证设计的准确性和可行性,并对行星齿轮减速器的性能进行评估和优化。
三、行星齿轮减速器的挑战和未来发展在行星齿轮减速器的设计和研究过程中,我也面临了一些挑战。
例如,行星齿轮减速器的制造精度要求高,对工艺技术和设备要求较高。
此外,行星齿轮减速器在运行过程中会产生一定的噪声和振动,需要进行有效的减振和降噪处理。
然而,随着材料科学、制造技术和仿真分析等方面的不断进步,行星齿轮减速器的性能和可靠性将得到进一步提升。
未来,我们可以通过使用新材料、改进制造工艺和优化设计等手段,进一步提高行星齿轮减速器的承载能力、传动效率和使用寿命。
目录一.绪论 (1)1.引言 (1)2.本文的主要内容 (1)二.确定设计数据 (4)三.拟定传动方案及相关参数 (5)1.对减速器进行结构设计 (5)2.齿形与精度 (5)3.齿轮材料及其性能 (6)四,设计计算 (6)1. 配齿数 (6)2.啮合效率计算 (7)3. 确定手摇力并进行运动及动力参数计算 (8)4. 初步计算齿轮主要参数 (9)(1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (9)(2)按弯曲强度初算模数 (11)5.几何尺寸计算 (12)6.重合度计算 (14)五.行星轮的强度校核 (15)1.疲劳强度校核 (13)(1).外啮合 (13)(2).内啮合 (20)六.行星轮部位的相关设计 (21)七.输入轴的设计 (24)八输出轴的设计 (26)九铸造箱体结构设计 (27)十参考文献 (28)一绪论1.引言渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。
渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。
渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。
NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有:重量轻、体积小。
在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3;传动效率高;传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高;装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小;外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。
自动洗车机行星齿轮减速器设计简介本文档旨在设计一款适用于自动洗车机的行星齿轮减速器。
行星齿轮减速器是一种常用的传动装置,通过将电机的高速旋转转化为洗车机刷子的低速旋转,实现了洗车机的运转。
设计原理行星齿轮减速器主要由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮组成。
其中,太阳轮由电机驱动,行星轮通过行星架与太阳轮相连,内齿轮和外齿轮分别与行星轮和太阳轮啮合。
通过合理设计齿轮的数目和齿轮的模数,可以实现较大的减速比。
设计步骤1. 确定减速比:根据洗车机刷子的最低转速和电机的最高转速,确定合适的减速比。
一般来说,减速比越大,刷子转速越低。
2. 选择齿轮材料:考虑到洗车机的工作环境,齿轮材料应选择具有良好的耐磨性和耐腐蚀性的金属材料,例如硬齿面钢。
3. 计算齿轮参数:确定太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮的齿数和模数。
可以使用齿轮设计软件进行计算,确保齿轮的啮合性和传动效率。
4. 绘制齿轮连接图:根据齿轮参数,绘制出减速器的齿轮连接图,确认齿轮的啮合关系和传动方向。
5. 设计传动轴和支撑结构:根据减速器的尺寸和工作条件,设计传动轴和支撑结构,确保减速器能够稳定运行并承受负载。
总结通过合理的设计和选材,可以实现一款高效、稳定的自动洗车机行星齿轮减速器。
该减速器能够将电机的高速旋转转化为洗车机刷子的低速旋转,从而实现洗车机的正常运转。
在设计过程中,需注意减速比、材料选择、齿轮参数计算和支撑结构设计等关键因素,以确保减速器的性能优异和可靠性。
以上是关于自动洗车机行星齿轮减速器设计的简要说明,希望对您有所帮助。
如有任何疑问,请随时联系我们。
1 引言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[1]。
2 设计背景试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器,已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为1740KW p=,输入转速11000rpm n = ,传动比为35.5p i =,允许传动比偏差0.1P i ∆=,每天要求工作16小时,要求寿命为2年;且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑,外廓尺寸较小和传动效率高。
3 设计计算3.1选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图根据上述设计要求可知,该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。
故采用双级行星齿轮传动。
2X-A 型结构简单,制造方便,适用于任何工况下的大小功率的传动。
选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理,名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。
传动简图如图1所示:图13.2 配齿计算根据2X-A 型行星齿轮传动比pi的值和按其配齿计算公式,可得第一级传动的内齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。
现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸,故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。
根据内齿轮()1111b a p iz z=-()17.1117103.7103b z =-=≈对内齿轮齿数进行圆整后,此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化,但是必须控制在其传动比误差范围内。
实际传动比为i =1+11za zb =7.0588 其传动比误差i ∆=ip i ip -=7.17.05887.1-=5℅根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为()111243c b a zz z =-=所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。
毕业设计(论文)题目3Z型行星齿轮减速器设计专业名称班级学号学生姓名指导教师填表日期20** 年01 月17 日南昌航空大学科技学院毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文)题目:3Z型行星齿轮减速器设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求: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功率,输入转速n1=1500r/min,传动比i p=134,允许的传动比偏差△ip=0.01,短期间断的作方式,每天工作16h,要求使用寿命8年;且要求该行星齿轮传动结构紧凑、外廓尺较小和传动功率较高。
I I I、毕业设计(论文)工作内容及完成时间:1. 收集资料、外文资料翻译、开题报告第1周—第2周2. 传动类型和传动简图的确定第3周—第4周3. 参数确定及设计计算第5周—第7周4. 行星齿轮减速器装配图设计及零部件图设计第8周—第15周5. 撰写毕业设计论文第16周—第17周Ⅳ、主要参考资料:[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,2001[2] 孙桓,陈作模主编.机械原理.第六版.北京:高等教育出版社,2002[3] 成大先主编.机械设计手册.北京:化学工业出版社,2004[4] 饶振纲编著.行星齿轮传动设计.北京:化学工业出版社,2003[5] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher开题报告一、选题的依据:“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。
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2.2%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。
1 引言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[1]。
2 设计背景试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器,已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为1740KW p=,输入转速11000rpm n = ,传动比为35.5p i =,允许传动比偏差0.1P i ∆=,每天要求工作16小时,要求寿命为2年;且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑,外廓尺寸较小和传动效率高。
3 设计计算3.1选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图根据上述设计要求可知,该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。
故采用双级行星齿轮传动。
2X-A 型结构简单,制造方便,适用于任何工况下的大小功率的传动。
选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理,名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。
传动简图如图1所示:图13.2 配齿计算根据2X-A 型行星齿轮传动比pi的值和按其配齿计算公式,可得第一级传动的内齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。
现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸,故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。
根据内齿轮()1111b a p iz z=-()17.1117103.7103b z =-=≈对内齿轮齿数进行圆整后,此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化,但是必须控制在其传动比误差范围内。
实际传动比为i =1+=7.0588其传动比误差i ∆=ip i ip -=7.17.05887.1-=5℅根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为()111243c b a zz z =-=所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。
再考虑到其安装条件为:112za zb += C =40 ()整数第二级传动比2p i为5,选择中心齿轮数为23和行星齿轮数目为3,根据内齿轮zb1=()111ip za -,1zb =()5123-=92再考虑到其安装条件,选择1zb 的齿数为91根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为1zc =﹙1zb -1za ﹚/2=34实际传动比为 i =1+11za zb =4.957 其传动比误差 i ∆=ip iip-=8﹪3.3 初步计算齿轮的主要参数齿轮材料和热处理的选择:中心齿轮A1和中心齿轮A2,以及行星齿轮C1和C2均采用20CrMnTi,渗碳淬火后齿面硬度高,耐冲击性能好,这种材料适合高速,中载、承受冲击和耐磨的齿轮及齿面较宽的齿轮,故且满足需要。
齿面硬度为58-62HRC ,根据图二可知,取lim H σ=14002N mm ,lim F σ=3402N mm ,中心齿轮加工精度为六级,高速级与低速级的内齿轮均采用42CrMo,这种材料经过正火和调质处理,以获得相当的强度和硬度等力学性能。
调质硬度为217-259HRC ,根据图三可知,取lim H σ=7802N mm ,lim F σ=4202N mm 轮B1和B2的加工精度为7级。
3.3.1 计算高速级齿轮的模数m按弯曲强度的初算公式,为m =现已知1a Z =17,lim F σ=3402Nmm。
中心齿轮a1的名义转矩为117401954995492355.431000PP T Nmm X n n=== 取算式系数12.1m K =,按表6-6取使用系数 1.6A K =; 按表6-4取综合系数f k ∑=1.8;取接触强度计算的行星齿轮间载荷分布不均匀系数 1.2hp k =,由公式可得()()1 1.611 1.61.21 1.32fp hpk k=+-=+-=;由表查得齿形系数1 2.67fa Y =;由表查的齿宽系数0.8dφ=;则所得的模数m 为m ==8.55()mm取齿轮模数为9m mm = 3.3.2 计算低速级的齿轮模数m按弯曲强度的初算公式,计低速级齿轮的模数m 为m =现已知2za =23,lim F σ=4102Nmm。
中心齿轮a2的名义转矩 2a T =-()111x a T P T =+7.05882355.416626.29=⨯=n mm • 取算式系数12.1m k =,按表6-6取使用系数 1.6a k =; 按表6-4取综合系数f k ∑=1.8;取接触强度计算的行星齿轮间载荷分布不均匀系数1.2hpk=,由公式可得()()1 1.611 1.61.21 1.32fphpkk=+-=+-=;由表查得齿形系数1 2.42fa Y =;由表查的齿宽系数0.6dφ=;则所得的模数m 为m ==12.4mm取齿轮模数为212m mm =3.4 啮合参数计算3.4.1高速级在两个啮合齿轮副中11a c -,11b c -中,其标准中心距a1为 ()()11111112174327022a c a c m a z z =+=⨯+= ()()11111191034327022b c b c m a z z =-=⨯-=3.4.2低速级在两个啮合齿轮副中22a c -,22b c -中,其标准中心距a2为()()22221112913434222b c b c m a z z =-=⨯-= ()()22221112913434222b c b c m a z z =-=⨯-=由此可见,高速级和低速级的标准中心距均相等。
因此该行星齿轮传动满足非变位的同心条件, 但是在行星齿轮传动中,采用高度变位可以避免根切,减小机构的尺寸和质量[2];还可以改善齿轮副的磨损情况以及提高其载荷能力。
由于啮合齿轮副中的小齿轮采用正变位()10x >,大齿轮采用负变位()20x <。
内 齿轮的变位系数和其啮合的外齿轮相等,即21x x =,zx A -型的传动中,当传动比4b axi>时,中心齿轮采用正变位,行星齿轮和内齿轮采用负变位,其变位系数关系为0c ba x xx ==-<。
3.4.3高速级变位系数确定外齿轮副的变位系数,因其高度变位后的中心距与非变位的中心距不变,在啮合角仍为270a '=,1260z z z ∑=+=根据表选择变位系数0.314ax= 0.314b x =- 0.314c x =-3.4.4低速级变位系数因其啮合角仍为342a '= 1257z z z ∑=+=根据表选择变位系数 20.115a x = 20.115b x =- 20.115c x =-3.5 几何尺寸的计算对于双级的2x A -型的行星齿轮传动按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如下表:3.5.1 高速级3.5.2 低速级:3.5.3 关于用插齿刀加工内齿轮,其齿根圆直径的计算已知模数9m mm =,盘形直齿插齿刀的齿数为18,变位系数为()00.1x=中等磨损程度,试求被插齿的内齿轮1b ,2b 的齿圆直径。
齿根圆直径2f d 按下式计算,即()20022f a d d a =+'插齿a d——插齿刀的齿顶圆直径02a '——插齿刀与被加工内齿轮的中心距()002ao m mao d x z h *=++=91829 1.25186.3mm ⨯+⨯⨯=高速级:20022f a d d a =+'186.32378.69943.68mm =+⨯= 低速级:选择模数12m mm =,盘形直齿插齿刀的齿数为17()002ao m mao d x z h *=++=()12172121.250.1236.4mm ⨯+⨯+=20022f a dd a =+'236.42416.4551069.31mm =+⨯=﹙填入表格﹚3.6 装配条件的验算对于所设计的双级2X-A 型的行星齿轮传动应满足如下装配条件 3.6.1邻接条件 按公式验算其邻接条件,即2sin ac ac pd a nπ'< 已知高速级的399.35ac d =,270ac a ='和3pn=代入上式,则得399.352270sin467.643mm π<⨯⨯= 满足邻接条件将低速级的429.25ac d =,342ac a ='和3p n =代入,则得429.252342sin592.3443mm π<⨯⨯= 满足邻接条件3.6.2 同心条件 按公式对于高度变位有2a c b z z z +=已知高速级17a z =,43c z =103bz= 满足公式则满足同心条件。
已知低速级23a z =,34c z = 91b z = 也满足公式则满足同心条件。
3.6.3 安装条件 按公式验算其安装条件,即得()111a b p C z z n+=整数 ()222a b p C zz n+=整数11117103403a b p z z n++==(高速级满足装配条件) 2222391383a b p zz n++== (低速级满足装配条件) 3.7 传动效率的计算双级2X-A 型的基本行星齿轮传动串联而成的,故传动效率为12121122b b a x a x a x ηηη= 由表可得: 1111111b x a x ppηϕ=-+, 22222211b x a x ppηϕ=-+3.7.1 高速级啮合损失系数1x ϕ的确定在转化机构中,其损失系数1x ϕ等于啮合损失系数1x m ϕ和轴承损失系数1x n ϕ之和。
即111x x x m n ϕϕϕ=+∑∑其中11111x x x m ma mb ϕϕϕ=+∑11x mb ϕ——转化机构中中心轮1b 与行星齿轮1c 之间的啮合损失 11x ma ϕ——转化机构中中心轮1a 与行星齿轮1c 之间的啮合损失 11x mb ϕ可按公式计算即11x mb ϕ12112m fz z π⎛⎫=∈± ⎪⎪⎝⎭高速级的外啮合中重合度∈=1.584,则得11x ma ϕ12112.486m f z z ⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭式中1z ——齿轮副中小齿轮的齿数2z——齿轮副中大齿轮的齿数 mf——啮合摩擦系数,取0.211x ma ϕ112.4860.21743⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭=0.041内外啮合中重合度∈=1.864,则的11x mb ϕ12112.926m f z z ⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭11x mb ϕ112.9260.243103⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭=0.0080即得 1x m ϕ=0.041+0.008=0.049, 116.110.0490.957.1b a x η=-⨯= 3.7.2低速级啮合损失系数2x ϕ的确定外啮合中重合度∈=1.62722x ma ϕ12112.554m fz z ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭=112.5440.22334⎛⎫⨯+ ⎪⎝⎭=0.037 内啮合中重合度∈=1.85822x ma ϕ12112.917m fz z ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭112.9170.22391⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭=0.019 即得2x m ϕ=0.037+0.019=0.056, 222410.0560.9555b a x η=-⨯= 则该行星齿轮的传动效率为12121122b b a x a x a x ηηη==0.95520.95⨯=0.9074,传动效率高满足短期间断工作方式的使用要求。