行星齿轮调度绞车毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

目 录 前 言 . 1 第一章 方案的确定 . 2 案设计 . 2 案比较 . 6 第二章 最终采用方案的总体设计 . 7 机的选择与校核 . 7 动系统的设计 . 7 动装置的运动和动力参数计算 . 8 第三章 机械结构及零部件的设计 . 10 车总体结构 . 10 部件设计 . 12 一级齿轮设计 . 12 二级齿轮设计 . 15 星齿轮传动设计 . 15 轴的设计 . 20 承寿命校核 . 27 键的校核 . 29 筒的主要参数结构 . 29 滑方式的确定 . 31 第四章 电气控制系统的设计 . 32 第五章 结论 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1页 前 言 绞车 是一种 用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称卷扬机，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用 。而本次设计对象是行星齿轮 调度绞车， 调度绞车主要用于矿井井下机地面装载站调度编组矿车，中间巷到中拖运矿车及完成其他辅助搬运工作等 。 在设计过程中根据绞车牵引力选择电动的型号以及钢丝绳的直径，选择后验证速度是否与设计要求速度一致，根据要求设计绞车是通过两级行星轮系及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动，其两级行星齿轮传动分别在滚筒的两侧，从而根据设 计要求确定行星减速器的结构和各个传动部件的尺寸，根据滚筒的结构形式选择制动装置为带式制动，并对各个设计零部件进行校核等等。绞车通过操纵工作闸和制动闸来实现绞车卷筒的正转和停转，从而实现对重物的牵引和停止两种工作状态。设计中绞车内部各转动部分均采用滚动轴承，运转灵活。 调度绞车采用行星齿轮传动，绞车具有结构紧凑、刚性好、效率高、安装移动方便、起动平稳、操作灵活、制动可靠、噪音低以及隔爆性能、设计合理、操作方便，用途广泛等特点。 在国内，平均每年需求各种不同规格的调度绞车数万台，同时我国的 矿用提升机 和绞车交流调速技术一直处于比较落后状态，几乎没有发展，导致高能耗和效率低的电动机转子串电阻装置一直占据主导地位，大大制约了其整机水平的提高。因此，改变现在矿用提升机和绞车的现状和发展前景，是一项迫切的工作 。 调度绞车最主要的机械部位就是齿轮传动部位，它的选择严重影响绞车的外貌和性能，而渐开线行星齿轮传动与普通齿轮传动相比具有一系列的优点。如：承载能力大，体积小，效率高，重量轻，传动比大，噪声小，可靠性高，寿命长以及便于维修的优点。同时行星传动的箱体比普通定轴齿轮传动的箱体在同样条件下，其重量要小几倍 ，这也是本 次设计选用行星齿轮传动的重要原因。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2页 第一章 方案的确定 案设计 行星齿轮 绞车工作时，需要有一个可以转动的滚筒，滚筒上固定并缠绕着钢丝绳，钢丝绳的另一端通过连接装置与矿车组相连，随着滚筒的旋转钢丝绳在滚筒上缠绕带动矿车组运动。 1. 方案一 内齿轮和一级行星齿轮传动，传动系统放置在滚筒内部 此方案分为两种类型，结构简图分别如图 图 示。 图 两级内齿轮一级行星齿轮传动方案 图 级内齿轮一级行星齿轮传动方案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3页 从图 看出，它的传动原理是 ：用闸 A 闸住内齿圈7Z(此时闸 ，则76 旋转，此为滚筒工作的情形。当制动闸 A 闸住，而滚筒 H 工作时，整个传动成为行星轮系，行星轮系中的 首轮为1Z，末轮为7Z，系杆为滚筒 H。 反之，当松开制动闸 A 而闸住制动闸 B 时，整个传动成为定轴轮系，这时滚筒不动 (绞车制动 )，电动机与各个齿轮均为空转。 图 示方案与图 似，只是行星齿轮布置方式不同，输入端为内齿轮啮合方式。 2方案二 摆线针轮“一齿差”传动 图 采用摆线针轮“一齿差”传动的调度绞车示意图绞车由电动机、一级摆线针轮“一齿差”减速器、滚筒、左右支架、底座及差动制 动装置等部分组成。电动机 2 全部放在滚筒 3 的内部，其后端盖固定在左支架上，伸出轴支承在右支架上摆线齿轮撼速装置通过其中的传动板 4、双偏心套 5 等零件直接装在电动机的伸出轴上，滚筒 3 和传动板 4 用螺栓连接在一起，井分别以轴承为支点安装在电动机上，故绞车零件少，结构简单而紧凑。 1 差动制动装置； 2 电动机； 3 滚筒； 4 传动板； 5 双偏心套； 6 摆线齿轮； 7 针齿圆 图 摆线针轮调度绞车传动的示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4页 绞车的减速运动原理如下：通过装在电动机伸出轴上的双偏心套 5 和滚动轴承将电动机的功率传递给相对 180 的两个摆线齿轮 6，由于固定在针齿圈 7上的针齿销 (其外面装针齿套 )的作用，而使摆线齿轮产生与电动机轴旋转方向相反的减速旋转运动，即双偏心套转一圈，摆线齿轮向与之相反的方向转过一个齿。再通过销轴和传动板 4 把这一转速传给滚筒 3。 3方案三 蜗轮蜗秆传动 蜗轮蜗杆传动绞车的原理图如图 示： 1 电动机； 2、 9 斜齿轮； 3 圆弧面蜗杆； 4 蜗轮； 5 滚轮； 6 大齿轮； 7 中间齿轮； 8 小齿轮 图 用蜗轮蜗杆传动的绞车的原理图 4方案四 液压泵液压马达传动 液压泵液压马达传动的绞车可分为两种类型，一种为全液压传动，示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5页 1 电动机； 2 柱塞泵； 3 液压马达； 4 绞车滚筒 图 液压传动的液压绞车工作原理图 电动机 l 带动双向变量的轴向柱塞泵 2，再和内曲线低速大扭矩液压马达3 组成闭式回路，而液压马达直接与纹车滚筒 4 连接拖动绞车运转 另一种为液压机械传动，如图 示。 1 电动机； 2 液压泵； 3 液压马达； 4 减速器； 5 绞车滚筒 图 压机械传动液压绞车的工作原理图 液压机械传 动方式与全液压传动方式不同点只是在液压马达与绞车滚筒之间增加了机械减速器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6页 案比较 以上四种方案、六种结构形式，从原理上来说，都能完成设计任务书提出的要求。但考虑使用环境条件，如用于矿井井下巷道中设备体积应小，故排除方案三；如用于煤矿井下巷道中，方案四中工作液不应使用可燃油液。方案二采用摆线针轮“一齿差”传动，从技术上来说是先进的，但是考虑我专业在机械原理及零件课程中对摆线针轮“一齿差”传动了解较少，在毕业设计所给时间内可能不能完成，故该方案不选择。方案一中两种形式相类似，参考 我国调度绞车的大多设计方案，考虑技术条件，经济合理，维修等方面，最终选择方案一中的类型一为最终采用方案，以下对采用方案 一 进行产品设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7页 第二章 最终采用方案的总体设计 机的选择与校核 为使绞车的驱动电机体积小，选用电动机为同步转速 1500r/隔爆三相鼠笼型异步电动机。 电机的输出功率：0 式中， w为卷筒效率，按设计手册可查得0 . 9 9轴 承滚 子 =齿 轮 ， 行 星 ， 故 42 0 . 8 8w 球 行 星滚 子 齿 轮 则03 0 0 0 0 2 0 1 1 . 3 61 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0 . 8 8w w VP k w 因此，选择功率为 15电机，加上 矿用、 防爆要求， 最终 选择型号为11 6 0 4 W F的防爆增安型防腐三相异步电动机， 净重 139数如下： 额定功率 ： 15 额定转速： 1460r/ 最大转矩 /额定转矩： 。 动系统的设计 对于调度绞车来说，钢丝绳在卷筒上可做多层缠绕，即第一层缠满后，钢丝绳就在缠满的绳圈上做第二层缠绕，依次类推。在电动机转速不变的情况下，钢丝绳的牵引速度随钢丝绳在卷筒上的缠绕层数不同而变化。当钢丝绳在卷筒上缠绕第一圈时，牵引速度最小，在卷筒晨后一层幢绕时牵引速度最大。 调度绞车对钢丝绳的牵引速度要求不太严格对于第一层缠绕，钢丝绳的缠绕半径为滚筒直径与钢丝绳直径之和 的一半对于辅助性绞车滚筒直径与钢丝绳直径之比，煤矿安全规程没有严格要求，且可以多层缠绕，为保证钢买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8页 丝绳的使用寿命不致过短，钢丝绳直径不能过粗。参考现有绞车资料，直径220滚筒，选用钢丝绳的直径不超过 12 5 好。以下钢丝绳直径即按 12 5，则在滚筒上缠绕一层时，钢丝绳中心的缠绕直径为 232 5绕多层时，钢丝绳中心的缠绕直径可按下式计算： 221 42c d d 式中： 多层缠绕时钢丝绳中心的 缠绕直径， D 滚筒直径， d 钢丝绳直径， 钢丝绳的绳圈间隙， 经计算，钢丝绳缠绕 14 层，绳圈间隙取 2筒缠绳宽度 o 3m 时，钢丝绳中心的缠绕直径为 平均值 每层平均缠绳长度约为 22m，缠绕 14 层大致可容绳 308m。 单层缠绕时，每分钟绳速可用如下公式计算： 1m in i 式中：1D 单层缠绕时钢丝绳中心的缠绕直径； i 减速器的减速比； 单层缠绕时钢丝绳的绳速， m 电动机的额定转速。 在同一电机转速下，钢丝绳缠绕层数不同，则绳速不同。经计算，在减速器的减速比为 60 时，m 虑到绞车对 绳速要求不高，减速器的减速比可确定为 60 左右；具体可按减速器结构布置要求确定。最终最大绳速，最小绳速由实际减速比确定。 参考现有绞车资料， 各级传动比大致分配如下： 1 ，2 ，3 前两级采用内啮合齿轮，第三级采用 2b 固定的行星齿轮传动。 动装置的运动和动力参数计算 将传动装置各轴由高速到低速依次定义为 1 轴、 2 轴、 3 轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9页 11212324 3 31 4 6 0 / m i 6 0 / m i n/ 1 4 6 0 / 2 . 4 6 0 8 . 3 3 / m i n/ 6 5 4 . 7 1 / 2 . 4 2 5 3 . 6 0 / m i n/ 2 9 3 . 6 0 / 9 . 5 2 2 6 . 6 3 / m i n rn n i rn n i rn n i r 0 1 1 P 10 1 1 . 3 6 0 . 9 8 1 1 . 1 3P P k W 2 1 2 3 1 1 . 1 3 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 6 9P P k W 3 2 2 3 1 0 . 6 9 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 2 7P P k W 224 3 2 3 1 0 . 2 7 0 . 9 7 0 . 9 9 9 . 7 6P P k W 009 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 3 6 / 1 4 6 0 7 4 . 3 0 n N m 1 1 19 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 1 3 / 1 4 6 0 7 2 . 8 0T P n N m 2 2 29 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 6 9 / 6 0 8 . 3 3 1 6 7 . 8 2T P n N m 3 3 39 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 2 7 / 2 5 3 . 4 7 3 8 6 . 9 4T P n N m 4 4 49 5 5 0 / 9 5 5 0 9 . 7 6 / 2 6 . 6 3 3 5 0 0 . 1 1T P n N m 将各轴 的运动和动力参数列于 表 各轴的运动和动力参数 轴号 转速 r/率 矩 动比 0 1460 1 1460 0 27 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10页 第三章 机械结构及零部件的设计 车总体结构 绞车总体结构图见所附 纸 各主要组成部分的结构特征如下。 1)卷筒装置 卷筒 7 系由铸钢制成，其主要作用为： (1)在卷筒面上卷绕钢丝绳以牵引负载； (2)在卷筒的刹车盘上装设差动刹车装置借以操纵绞车的运行或停止； (3)在卷筒体内装有减速齿轱系，因而卷筒又具有减速机壳体的作用 为使绞车体积减小，结构紧凑，其减速机构采用了两组内齿轮传动副和一组行星轮系，井 将其装入卷简体内，电动机亦半伸人眷筒端部。在绞车内部各传动处均采用滚动轴承支承，运转灵活。 在卷筒内腔左端，装有用螺钉固定的滚柱套 8，装在电动机端盖 32 伸出部分上的 2218 单列向心短圆柱滚子轴承即压入此套中，井用弹性挡圈轴向定位。 第一组内齿轮传动副中的马达齿轮 1 用键及弹性挡圈与电动机轴相连接，与内齿轮 2 相啮合。内齿轮 2 的柄孔中，用键及弹性挡圈固定有轴齿轮 3，支持 2 和 3 两个 410 单列向心球轴承 ( )装在偏心齿轮架 9 上，轴承间用定位圈相互隔开并用弹性挡圈轴向定位。而齿轮架 9 则用三个按圆周等分的螺钉 10固定在卷 筒体上。 第二组内齿轮传动副中，与轴齿轮 3 相啮合的第二个内齿轮 2 支承在两个410 单列向心球轴承 ( )中，轴承 ( )装在大齿轮架 11 中，用两个定位圈及弹性挡圈固定位置。大齿轮架 11 用两个键与卷筒相连接，同时还用六个螺栓12 固定在卷筒边上 (见 面 )。 第三组行星轮系中，轴齿轮 4 是太阳轮，用键及弹性挡圆固定在第二个内齿轮 2 的柄孔中，装在大齿轮架上的两个行星轮 5 与轴齿轮 (太阳轮 )4 相啮合既可经由两个 306 单列向心球轴承 ( )绕小轴 13 自行回转，又可在大内齿轮买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11页 6 中公转。大内齿轮一侧用三个螺钉钉在径向与滑盘 14 相连，此滑盘上切有凹型环槽与卷筒边上的凸环相嵌合，其内缘有密封的毡圈，防止灰尘侵入及润滑油外溢。大内齿轮的另一侧用六个螺栓 15(这些螺孔可用油枪来给齿轮加润滑油 )与挡盘 16 固定在一起。挡盘柄部孔内压入两个 309 单列向心球轴承 ( )以支承大内齿轮架。套装在挡盘上的 224 单列向心球轴承 (V)支承在轴承支架17 上。轴承支架 17 系由铸钢制成，是绞车卷筒的一个支承点。电动机与轴承支架用普通螺栓与螺尾锥销固定在绞车底座 29 上，螺尾锥销在装卸时起定位作用。在大齿轮架和挡盘柄尾用圆螺母 30 和 31 锁紧，通过轴承支架及轴承盖18 并用六个螺栓 19 拉紧滑盘 20，以阻止 224 轴承移动。挡盘上的凸环与滑盘上的凹槽相嵌合，在其内缘敷设毡圈，在卷筒面上有两个带油堵 2l 的注油孔。钢丝绳头穿入绳孔后，用螺栓及绳卡 22 固定在卷筒侧边上。 2)制动装置 绞车上有两个差动制动装 置，其结构尺寸及动作原理完全相同，如 示。 在电动机一边的制动装置用来制动卷筒。在大内齿轮 6 上的制动装置具有摩擦离合器的作用，当此制动装置被完全刹紧时，行星轮 5即沿大内齿轮滚转，带动卷筒工作。 制动钢带 23 用铝铆钉与石棉带铆在一起，制动时，按下制动手把 24，经杠杆 和又头 25动作系统将两个拉杆轴承架 26 拉向一起，使刹车两 端 互相靠拢，产生制动作 用， 向上提制动手把时，制动钢车带即可松弛。 调节活动螺栓拧 入 叉头螺母中的长度，可使制动钢 带的拉紧力及制动手把的位置获得调整。 图 制动装置 固定在刹车带上的丁字板 27 插入与绞车底座连接在一起的垫板 28，以此防止制动装置在制动时转动 3)底座 绞车底座系自铸铁制成。电动机、轴承支架及容纳刹车丁字板的垫板均用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12页 螺栓固定在底座上，底座上还装有保护罩 33。 部件设计 一级齿轮设计 1 选择大、小齿轮的材料、热处理方法、精度等级、齿数1 考虑此减速器要求结构紧凑，故大、小齿轮均用 40面硬度分别为 240270于软齿面闭式传动，因载荷平稳，齿轮转速不高，故初选 7 级精度；初选1z=17，大齿轮齿数2z=1z i=17 2 z=42。齿数比 u=42/17=原分配的传动比 基本 一致。按软齿面齿轮悬臂布置，取齿宽系数d=按齿面接触疲劳强度设计 由公式： 2131 12 . 3 2 （ 1）确定公式中各参数值 1）载荷系数）小齿轮传递的转矩1T=0 = 6 1 1 9 1 0 1460 =410 ）材料系数 查机械设计手册得 4）大、小齿轮的接触疲劳强度极限齿面硬度查机械设计手册 13： 655 585）应力循环次数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13页 91199216 0 6 0 1 4 6 0 1 1 0 3 0 0 1 6 4 . 2 0 5 1 04 . 2 0 5 1 0 2 . 4 1 . 7 5 1 1 0nN n j u 6）弯曲疲劳寿命系数1）计算许用接触应力 取安全系数 1，则： 1 1 l i m 1 0 . 9 6 5 5 1 5 8 9 . 5H H N H M P a 2 2 l i m 2 0 . 9 5 5 8 5 1 5 5 5 . 7 5H H N H M P a （ 2）设计计算 1）试算小齿轮分度圆直径 H= 2H2431 1 . 5 7 . 4 2 1 0 2 . 4 1 1 8 9 . 82 . 3 2 6 2 . 9 80 . 5 2 . 4 5 5 5 . 7 5 ）计算圆周速度 v 11 6 2 . 9 8 1 4 6 0 4 . 8 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0mv s 3）计算载荷系数 查机械设计手册表 13使用系数 1；s 、 7 级精度，查机械设计手册 13 ， ，则 1 1 . 1 8 1 . 3 7 5 1 . 3 4 2 K K 。 4）校正分度圆直径 2 . 9 8 1 . 3 4 2 1 . 5 6 0 . 6 8d K K mm m= 1d / 1Z =7=按标准取模数 m=4 3）计算齿轮传动几何尺寸 1）中心距 a 21( ) 2 4 ( 4 2 1 7 ) 2 5 0a m z z m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14页 2）两齿轮分度圆直径1d、2 7 6 84 4 2 1 6 8d m z m md m z m m 3）齿宽1b、2 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 为便于制造，降低制造成本，取1240b b m m4） 齿顶高*（因为 m1,所以 *， *c = 齿根高 顶圆直径111( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h *222( 2 ) 2 1 6 8 8 1 7 6a a ad z h m d h 6）齿根圆直径1* *111( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *22 ( 2 2 ) 1 6 8 8 2 1 5 8z h c m 12312 S m (1)确定公式中各参数值 1）大小齿轮的弯曲疲劳强度极 限 图 240 220）弯曲疲劳寿命系数 1 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15页 3)许用弯曲应力 1F 2F 取定弯曲疲劳安全系数 应力修正系数 20, 得： 1 l i m 11 / 2 4 0 0 . 8 8 2 / 1 . 4 3 0 1 . 7 1F F N S T S F M p a M p a 2 l i m 22 / 2 2 0 0 . 9 0 2 / 1 . 4 2 8 2 . 8 6F F N S T S F M p a M p a 4）齿形系数查手册得：1 2 1 2 5) 111 2 . 6 2 1 . 5 9 0 . 0 1 3 83 0 1 . 7 1F a S 222 2 . 2 2 1 . 7 7 0 . 0 1 3 92 8 2 . 8 6F a S 大齿轮的数值大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度 224232 1 . 3 4 2 7 . 4 2 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 8 4 . 6 20 . 5 1 7 4 p a M p a 所以，弯曲疲劳强度足够。 二级齿轮设计 由于第 二级齿轮传动比2i、齿数、模数、材料与第一级齿轮传动都相等，因此第二级齿轮结构与第一级齿轮结构相同，只需校验已设计的第一级齿轮是否满足第二级齿轮传动的强度要求。 第二级齿轮齿根弯曲疲劳强度校验 ： 由公式：4522 3 2 312 2 1 . 3 4 2 1 . 6 8 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 1 9 1 . 60 . 5 1 7 4 S Y M p m （ 式中 ：2424 , ） 故 弯曲疲劳强度满足要求。 取第二级齿轮传动中3445b b m m。 星齿轮传动设计 处理方法、精度等级、齿数以及齿宽系数d考虑到该减速器要求结构紧凑，故太阳轮和行星轮均采用 20面硬度为 2，芯部硬度为 2，因载荷平稳，齿轮速度不高，选 7 级精度，齿宽系数d= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16页 由于行星轮系各齿轮齿数和行星轮数目选择时要考虑到传动比、同心、装配和邻接四项要求，因此需根据这四项要求选取齿数。 行星 轮传动比5i=5 5 7511HH z 即 根据同心条件有：5 6 7 6z z z z 即 756 2试取太阳轮齿数5 17z ，则有6 64z 、7 145z 取行星轮个数 K=2，则 *57 1 7 1 4 5 812K ，满足装配条件。 要满足邻接条件，需满足下式： 56s *6 2 则： 056180s i n (1 7 6 4 ) s i n 8 12 而 *6 2 6 4 2 6 6 等式成立，故满足邻接条件。因此，取5 17z ，6 64z ，7 145z 合理。 2按齿轮根弯曲疲劳强度设计 由公式： 30 252 F a s d z （ 1）确定公式中各参数值 1）载荷系数）太阳轮传递的转矩（下式中 则太阳轮传递的转矩为3 3 8 6 . 9 4 1 . 1 5 2 2 2 . 4 9 N 3）太阳轮与行星轮的弯曲疲劳强度极限文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17页 查机械设计手册图 13：500）应力循环次数 95 6 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 1 . 3 4 1 0A x s tN n n C 86 176 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 2 . 7 2 1 059B x s tN n n C （其中，n， 5）弯曲疲劳寿命系数5）计算许用弯曲应力 取弯曲疲劳安全系数 ，应力修正系数 2，则： 5 5 l i m 5 0 . 8 8 5 0 0 2 1 . 7 5 1 7 . 6 5F F N s T F S M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 0 0 2 1 . 7 5 2 9 . 4 1F F N s T F S M P a 7）查取齿形系数5）计算太阳轮和行星轮的 加以比较 3555 2 . 9 7 1 . 5 2 8 . 6 9 5 1 05 1 7 . 6 5F a S 3666 2 . 2 8 6 1 . 7 3 7 . 5 1 3 1 05 2 9 . 4 1F a S 5 5 6 656F a S a F a S Y Y，故按太阳轮进行齿根弯曲疲劳强度设计。 （ 2）设计计算 1）试算齿轮模数0m买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18页 330 22 1 . 5 2 2 2 4 9 0 8 . 6 9 5 1 00 . 5 1 7m 0 ）计算圆周速度 v 0 5 3 3 . 4 2 1 7 2 5 3 . 4 7 0 . 7 7 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s 3）计算载荷系数 查机械设计手册得： 1；根据速度 s 、 7 级精度，查机械设计手册得 ， ， ，则 1 1 . 0 3 1 . 2 6 1 . 1 1 . 4 2 8k k k k 。 4）校正并确定模数 m 330 3 . 4 2 1 . 4 2 8 1 . 5 3 . 3 6tm m k k m =4 3）计算齿轮传动几何尺寸 1）中心距0 6( ) 2 4 ( 1 7 6 4 ) 2 1 6 2a m z z m m 2）两齿轮分度圆直径5d、6 7 6 84 6 4 2 5 6d m z m md m z m m 3）齿宽5b、6 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 为便于制造，降低制造成本，取5640b b m m。 4）齿顶高*因为 m1,所以 *， *c = 齿根高 ）齿顶圆直径555( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19页 *666( 2 ) 2 2 5 6 8 2 6 4a a ad z h m d h 6）齿根圆直径5* *555( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *66 ( 2 2 ) 2 5 6 8 2 2 4 6z h c m 3校核齿面接触疲劳强度 由公式：252 12 . 5H E d u (1) 确定 公式中各参数值 1)两齿轮的接触疲劳强度极限齿面硬度查机械设计手册得：l i m 5 l i m 6 1500 P a2)接触疲劳寿命系数5)计算许用接触应力 取安全系数 5 5 l i m 5 0 . 9 1 5 0 0 1 . 2 5 1 0 8 0H H N H M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 1 5 0 0 1 . 2 5 1 1 4 0H H N H M P a 56( ) 2 ( 1 0 8 0 1 1 4 0 ) 2 1 1 1 0H H H M P a 4)材料系数1 8 9 P a5)传动比 u 6564 3 . 7 617zu z （ 2） 校核计算 22 1 . 4 2 8 2 2 2 4 9 0 3 . 7 6 12 . 5 1 8 9 . 8 9 8 9 . 5 64 0 6 8 3 . 7 6H M P a H买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20页 故接触疲劳强度满足要求。 4根据接触强度计算来确定内齿轮材料 由公式：262 12 . 5 k k k T d u 行内(1)计算圆周速度 v 74 4 1 4 5 2 6 . 6 3 0 . 8 0 8 36 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s (2)计算公式中各参数值 查机械设计手册得 : 1， ， ， 1 8 9 P a，根据0 8 3mv s 查机械设计手册得 : 。 （ 3）行星轮上传递的转矩n （其中 53 6172 5 3 . 4 7 6 7 . 3 2 m i z ） 1 0 . 2 79 5 5 0 1 4 5 6 . 9 06 7 . 3 2 m m （ 4）传动比 u 76145 2 . 2 6 664zu z （ 5）计算H内22 1 1 . 0 3 1 . 1 1 . 2 6 1 4 5 6 9 0 0 2 . 2 6 6 12 . 5 1 8 9 . 84 0 2 5 6 2 . 2 6 6H 4 4 6 . 7 7H M P a 因此，内齿轮材料用 20面硬度为： 00 ，芯部硬度为： 20。 轴的设计 （一） 中间轴的设计 （ 1） 轴的材料选择 和最小直径估算 轴的材料初选为 40质处理。 按扭转强度法进行 轴的最小直径估算 ， 取 C=112， 则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21页 2 3321 0 . 6 91 1 2 2 9 . 1 26 0 8 . 3 3 m 因为该轴上有一键槽，则 00m i n ( 1 7 ) 2 9 . 1 2 1 . 0 7 3 1 . 1 6d d m m ，按标准取m 4d 中间轴长为 140径为 34 2） 轴承和键的选择 轴上安装内齿轮后直径为 ： 60选取深沟球轴承 6412. 初选键 10 8 70L 3） 中间轴的校核 1） 轴上力的作用点位置和支点跨距的确定 支点跨距 L=齿轮的作用点 C 到左支点 A 的距离1 内齿轮的作用点 C 到右支点 B 的距离2 右支点 B 到小齿轮作用点 2） 绘制轴的力学模型图 根据轴的受力情况绘制图 齿轮 (2)：1121 32 2 7 2 . 8 2 1 4 1 . 1 76 8 1 0F F 002 1 1 t a n 2 0 2 1 4 1 . 1 7 t a n 2 0 7 7 9 . 3 2r r F N 齿轮（ 3）：23 332 2 0 0033 t a n 2 0 4 9 3 5 . 8 8 t a n 2 0 1 7 9 6 . 5 1 N 1）垂直面支反力 由绕支点 B 的 力矩和 0得： 32 1 2 3 2 2()N V r L F L F L 2 ( 7 7 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 7 . 5 ) 6 5 6 4 6 . 7 9 （方向向下） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22页 由绕支点 A 的力矩和 0得： 3 1 2 2 1 3 1 2 3( ) ( )N V r L F L F L L L 3 7 9 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 2 . 5 3 2 . 5 3 7 . 5 6 5 3 2 3 2 . 6 2 由轴上的合力 0F 得： 3 2 2 3 0r r N V N F F ， 计算无误。 2） 水平面支反力 由绕支点 B 的力矩和 0得： 2 1 2 2 2 3 3( ) 0N H t L F L F L 2 ( 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 4 9 3 5 . 8 8 3 7 . 5 ) 6 5 3 9 1 8 . 2 1 由绕 支点 A 的力矩和 0得： 3 1 2 3 3 1 2 2 1( ) ( )t N H L L F L L F L 3 ( 4 9 3 5 . 8 8 1 0 2 . 5 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 ) 6 5 6 7 1 2 . 9 2 由轴上的合力 0F 得： 2 2 3 3 3 9 1 8 . 2 1 2 1 4 1 . 1 7 6 7 1 2 . 9 2 4 9 3 5 . 8 8 0N H t N H F F ， 计算无误。 3） 计算总支反力 A 点的总支反力： 2 2 222 6 4 6 . 7 9 3 9 1 8 . 2 1 3 9 7 1 . 2 3R A N V N F N B 点的总支反力： 2 2 2 233 3 2 3 2 . 6 2 6 7 1 2 .