南昌航空大学-3Z型行星齿轮减速器设计

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3Z型行星齿轮减速器设计摘要：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3Z(II)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指导老师签名：The design of 3Z planetary gear reducerAbstract: The content is based on graduate design to be a subject of planetary gear reducer.By comparing,3(II)Planetary gear reducer is selected .The design of the main elements to be completed:1. Determine the transmission scheme Transmission scheme for the transmissionratio, including the identification and determination of transmission type.2. Design calculations Transmission structure of each level of design andcalculation, generally include: transmission ratio of the distribution, kinematics and dynamics calculation of transmission, transmission parts of the design, calculation and check of the design axis, the axis of the selection and calculation, and calculation of key connectivity options , cabinet design, lubrication and sealing selection and transmission of attachment descriptions.3. Assembly drawing and the design of the part drawing.Through this design, known planetary gear reducer has a compact, small, compact and feature transmission efficiency, but because of planetary gear reducer transmission ratio, torque to gear structure than other small, self-locking planetary gear reducer Great angle and poor only retreat is not suitable for starting.Keywords:Planetary Gear Reducer Design calculations Transmission schemeSignature of Supervisor:目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 行星齿轮减速器研究现状及发展动态 (1)1.3 本文研究的主要内容 (4)2 3Z（II）型行星齿轮减速器装置设计2.1 已知条件 (5)2.2 设计计算 (5)2.2.1选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 (5)2.2.2 配齿计算 (5)2.2.3 初步计算齿轮的主要参数 (6)2.2.4 啮合参数的计算 (7)2.2.5 几何尺寸计算 (9)2.2.6 装配条件的验算 (12)2.2.7 传动效率的计算 (13)2.2.8 结构设计 (14)2.2.9 齿轮强度验算 (22)3 总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)1．绪论1.1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。

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2.2%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。

1.2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。

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IS01328-1975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5-6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4-6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100N m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70-80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ZBJ19004—88《圆柱齿轮减速器》，ZBJ19026—90《运输机械用减速器》和YB/T050—93《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/T079—95《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。

毕业设计(论文)-行星轮系减速器设计[管理资料]

第一章概述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。

同时它的缺点是：材料优质、结构复杂、制造精度要求较高、安装较困难些、设计计算也较一般减速器复杂。

但随着人们对行星传动技术进一步的深入地了解和掌握以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不断提高，完全可以制造出较好的行星齿轮传动减速器。

根据负载情况进行一般的齿轮强度、几何尺寸的设计计算，然后要进行传动比条件、同心条件、装配条件、相邻条件的设计计算，由于采用的是多个行星轮传动，还必须进行均载机构及浮动量的设计计算。

行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2K—H、3K、及K—H—V三种。

若按各对齿轮的啮合方式，又可分为：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN型和N型等。

我所设计的行星齿轮是2K—H行星传动NGW型。

第二章原始数据及系统组成框图（一）有关原始数据课题: 一种自动洗衣机行星轮系减速器的设计原始数据及工作条件：使用地点：自动洗衣机减速离合器内部减速装置；传动比：p i=输入转速:n=2600r/min输入功率：P=150w行星轮个数：n=3w内齿圈齿数z=63b（二）系统组成框图洗涤：A 制动，B 放开，运动经电机、带传动、中心齿轮、行星轮、行星架、波轮脱水：A 放开，B 制动，运动经电机、带传动、内齿圈（脱水桶）、中心齿轮、行星架、波轮与脱水桶等速旋转。

自动洗衣机的工作原理：见图第三章减速器简介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。

减速器降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。

降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。

行星齿轮减速器三维结构设计报告

1设计任务电动轮行星齿轮减速器主要包含太阳轮、行星齿轮、行星架、行星轴等关键零件，试进行行星齿轮减速器的零件三维建模设计及装配。

主要参数如表1所示。

图1—图5为参考图。

表1中没有列出的其他参数自行设计确定。

表1 电动轮行星齿轮减速器的齿轮基本参数齿数模数 mm 齿宽 mm 分度圆直径mm 齿根圆直径mm 齿顶圆直径mm 太阳轮 18 2 21 36 31 40 行星齿轮 36 2 21 72 67 76 内齿圈902211801851762 三维模型制作软件及版本Siemens NX 8.02.1 太阳轮制作利用NX 8 中的GC 工具箱-齿轮建模-圆柱齿轮（如图1），创建齿轮，选择直齿轮，外啮合齿轮，滚齿输入对应数据，输入名称gear_1，模数=2mm ，牙数=18，齿宽=21mm ，压力角=20deg 。

输入后点击确定，矢量类型选择XC 轴，点击确定，获得齿轮（如图2）。

在齿轮其中一端面建立基准平面，再次创建一直齿圆柱齿轮，输入名称gear_3，模数=1.5mm ，牙数=18，齿宽=30mm ，压力角=20deg 。

矢量类型-面平面法向，面选择刚才建立的基准平面。

再在该基准平面内插入草图，以原点（0,0）画圆，与gear_3齿顶圆相切，完成草图，用拉伸功能，选取该圆，拉升方向与齿轮方向一致，高度（毫米）=30 。

利用倒斜角功能，距离选取与gear_3齿根圆相切。

然后利用求交功能，选取gear_3和刚才的圆柱体。

参数齿轮在gear_1另一端面建立基准平面，拉伸一个直径（mm）=30，高度（mm）=10的圆柱体，选择倒斜角，距离=3mm，角度=30deg。

得到模型（如图3）。

2.2 行星轮制作如2.1中制作齿轮，创建直齿圆柱齿轮gear_2，模数=2mm，牙数=36，齿宽=21mm，压力角=20deg，矢量类型-两点，随机放置。

其他两个行星齿轮分别为gear_4，gear_5，同样随机放置。

行星齿轮减速器的设计及仿真(PL系列)DOC

第一章绪论1.1 本课题的目的我国的行星齿轮减速器在性能和质量方面与发达国家存在较大差距，一个重要原因就是设计技术手段落后。

发达国家在机械产品设计上已进入分析设计阶段，他们利用计算机辅助设计技术，将现代设计方法，如有限元分析.优化设计等应用到产品设计中，采用机械CAD系统在计算机上进行建模.分析.仿真.干涉检查等。

通过对行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对设计结果进行参数化分析，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价，实现行星齿轮减速器规模化生产提供产考核依据。

[1]进入信息化时代以来，随着经济全球化、贸易自由化和社会信息化的不断发展，制造业趋势也变的越来越不可预测，企业间的竞争也越来越激烈。

在这种市场局势下，企业若想在市场竞争中取得优势，就必须不断提高设计效率与水平，节约生产成本，但是传统的设计方法，多依赖于设计者的经验，必须通过样机的试制来验证产品的可靠性，导致设计难度大，周期长，也做不到最优设计，所以也就适应不了现代社会快速而又激烈的市场环境。

参数化设计为这一问题的解决提供了有效途径。

[2]它利用计算机超大的容量、强大的内存、超快的计算速度，大大的提高了零件模型的生成和修改、再生的速度，也使产品的系列化设计、相似性设计及在专用 CAD 系统开发方面显示出了较大的应用价值。

CAD/CAM 技术的广泛应用以及技术水平的不断提高，都为参数化设计提供了一个良好的基础平台。

而随后出现的 CAD/CAM/CAE 技术在加速产品创新设计方面的显著地位，更使参数化设计的应用得到了更高层次的运用，而且越来越受到众多制造企业中设计人员的重视。

现在有很多国家都把CAD 技术的发展与应用水平作为衡量一个国家工业水平的重要标准。

因而以此为背景，国家已为“863”计划专门投资，用来支持三维 CAD 软件的开发和产业化的发展，使得国内 CAD 技术的研究和应用进入了新的发展阶段。

以 Pro/E 4.0 为开发平台，Visual studio 2005 为语言开发工具，主要针对 Pro/E 二次开发技术、标准件建库技术、系统虚拟装配技术、界面与图形之间的接口技术在产品参数化设计及快速装配中的应用进行了深入研究，并将装配好的减速器系统导入到 ADAMS 软件中进行仿真模拟以及动学分析。