【正文】 件圖。針對其輸入功率和傳動比的不同組合，可獲得相應(yīng)的減速器系列。再從整體出發(fā)，設(shè)計(jì)各個零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸。諸多的特點(diǎn)決定了行星齒輪傳動在未來的發(fā)展中擁有十分寬廣的前景！作為一名未來的設(shè)計(jì)者，我不僅要了解其優(yōu)點(diǎn)，在自己的設(shè)計(jì)中充分的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，并且將其缺點(diǎn)盡可能的避免，從而設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的行星輪變速箱。提倡開源節(jié)流，將能源利用的側(cè)重點(diǎn)從傳統(tǒng)的以燃燒化石燃料為主的體系逐漸向新能源、可再生能源偏移，并逐步替代已成為發(fā)展的大趨勢大潮流！我之所以選擇電動微車變速箱設(shè)計(jì)，一方面是希望藉此能進(jìn)一步的了解電動微車這一領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造等的一系列流程，同時也希望能藉此為推進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)電動車的普及盡自己一點(diǎn)小小的力量。因?yàn)殡妱榆嚨闹饕獎恿碓词侵绷麟姍C(jī)，并由車載電池對馬達(dá)進(jìn)行供電，而現(xiàn)階段的技術(shù)條件的限制，電池的容量和續(xù)航能力十分有限，為了能盡可能的提高電動車負(fù)載及車速，就要求盡可能的使電動車結(jié)構(gòu)緊湊，并且從各方面盡力降低其本身的重量，挺高電動車的整體性能。通過這一課題的設(shè)計(jì)，不僅能促進(jìn)我對于行星輪變速箱的了解，還能加深我對于該行業(yè)的現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展情況得到一個深入而直觀的了解，同時能參與到環(huán)保電動車的設(shè)計(jì)，也將對我的理念形成深遠(yuǎn)的影響，節(jié)能環(huán)保至此將深入我的思想。行星齒輪變速箱的體積、重量及其承載能力主要取決于傳動參數(shù)的選擇，設(shè)計(jì)問題一般是在給定傳動比和輸入轉(zhuǎn)矩的情況下，確定各輪的齒數(shù)，模數(shù)和齒寬等參數(shù)。對于馬達(dá)控制器的外殼設(shè)計(jì)，主要考慮到散熱效果、防水性能、加工難易程度以及用料成本四個方面。而后再根據(jù)馬達(dá)控制器外殼的設(shè)計(jì)要求，完成馬達(dá)控制器外殼的設(shè)計(jì)。其他各種復(fù)雜的周轉(zhuǎn)輪系，大抵可以看成這三類輪系的聯(lián)合貨組合機(jī)構(gòu)。但NGW性能多級串聯(lián)成傳動比打的輪系，這樣便克服了淡季傳動比較小的缺點(diǎn)。傳動簡圖見“”傳動比范圍：，推薦值為：。二NW代號：=1~50推薦值=7~17P值不限=~其特點(diǎn)與A型相類同，但但它的徑向尺寸較小，傳動比范圍較大，因采用了雙聯(lián)行星輪鼓起制造和安裝都較復(fù)雜，一般＜7時不采用。一般情況下效率較低，且隨傳動比的增加，急劇下降。五WW代號：推薦值=8~30P≤40一般，效率較低，η=~傳動比大，效率較低。適用于中小功率動力傳動。當(dāng)a輪輸出時，當(dāng)＞某一值后，傳動將產(chǎn)生自鎖。當(dāng)a輪輸出時，當(dāng)＞某一值后，傳動將產(chǎn)生自鎖。由行星齒輪傳動各構(gòu)件角速度間的普遍關(guān)系式： (32) 可知 （33）與 （34）。P值太大或者太小都是不合理的。而中心論a的尺寸應(yīng)考慮到其齒數(shù)受到最少齒數(shù)的限制，以及齒輪轉(zhuǎn)軸的直徑不能太小，故不能很小。由測量馬達(dá)的齒輪軸可得該齒輪軸的齒頂圓直徑為18mm，齒根圓直徑為12mm全齒高為3mm。傳動比條件在行星齒輪傳動中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實(shí)現(xiàn)所給定的傳動比的大小。（見圖31）即＜ （311） ＜ （312）式中——分別為行星輪c的齒頂圓半斤和直徑，——行星輪個數(shù)，本設(shè)計(jì)中取=3，——a、c齒輪嚙合副的中心距，——相鄰兩個行星輪中心之間的距離。就本設(shè)計(jì)所選用的2ZX(NGW)型行星輪傳動而言，就是要求三個基本構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線必須與主軸線相重合。所謂安裝條件就是安裝在轉(zhuǎn)臂x上的三個行星輪均勻的分布在中心輪的周圍時，各輪齒數(shù)應(yīng)滿足行星輪均勻分布，且每個行星輪c能同時與兩個中心輪a、b嚙合而沒有錯位現(xiàn)象的條件。 2ZX(NGW)型行星輪系齒輪副分解對于行星齒輪傳動的的嚙合參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算，首先要將行星齒輪傳動分解成其對應(yīng)的若干個相互嚙合的齒輪副。嚙合損失系數(shù)的確定對于本設(shè)計(jì)所涉及的2ZX(NGW)型行星輪傳動系統(tǒng)其嚙合損失系數(shù)之和為。正號“+”適合于外嚙合，負(fù)號“” 適合于內(nèi)嚙合。滾動軸承的摩擦力矩可由下式進(jìn)行近似計(jì)算： （313）式中 為軸承的摩擦因數(shù) F為軸承上的載荷，N D為軸承的內(nèi)徑，mm 因?yàn)殡姍C(jī)功率為5KW，效率為96%，空載轉(zhuǎn)速5000r/min，滿載轉(zhuǎn)速為3000r/min并且電機(jī)軸直接以齒輪軸的形式在行星輪傳動系統(tǒng)中作為太陽輪。2,、如果某構(gòu)件上作用有三個平行力，則中間的力與兩邊的力的方向應(yīng)相反。在此應(yīng)首先計(jì)算輸入件中心輪a在每一套中（即在每一個功率分流上）所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為： （314）式中 為中心輪a所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N選擇齒輪材料的一般原則是：既要滿足其性能要求，保證齒輪傳動的工作可靠、安全，同時又要使其生產(chǎn)成本較低。在行星齒輪傳動中，各齒輪的輪齒工作時，其齒面接觸應(yīng)力是按脈動循環(huán)變化的。軟齒面（HB350）的閉式齒輪傳動常因點(diǎn)蝕而失效，而在開式齒輪傳動中，由于齒面磨損嚴(yán)重，點(diǎn)蝕還未出現(xiàn)，其表層就被磨掉。用淬火鋼或鑄鐵制成齒輪容易產(chǎn)生過載折斷。因此該中心輪首先產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕，磨損和輪齒折斷的可能性較大。在本設(shè)計(jì)中，作為中間齒輪的行星輪c在行星齒輪傳動中，總是承受雙向彎曲載荷，因此，行星輪c容易出現(xiàn)輪齒疲勞折斷。 齒面接觸強(qiáng)度的校核根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)“漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法”（GB/T 34801977），該標(biāo)準(zhǔn)體系把赫茲應(yīng)力作為齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算基礎(chǔ)，并用來評價齒輪的接觸強(qiáng)度。由嚙合齒輪副a、c的端面重合度 嚙合齒輪副c、b的端面重合度，因此查《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》可知許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算： （41） （42） （43）式中 ——使用系數(shù)；——動載系數(shù)； ——計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)； ——計(jì)算接觸強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)； ——計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； ——計(jì)算接觸應(yīng)力的基本值，； ——端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，N； ——小齒輪分度圓直徑； ——工作齒寬，直齒輪副中較小齒寬，mm； ——齒數(shù)比，即； ——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； ——彈性系數(shù)，； ——重合度系數(shù)； ——螺旋角系數(shù)，直齒輪=0。在行星齒輪傳動中，小齒輪相對于轉(zhuǎn)臂x的節(jié)點(diǎn)線速度可按下式計(jì)算：式中 ——小齒輪a的分度圓直徑，mm； ——小齒輪a的轉(zhuǎn)速，r/min； ——轉(zhuǎn)臂x的轉(zhuǎn)速，r/min對于傳動精度系數(shù)的高精度齒輪，在良好的安裝和合適的潤滑條件下，動載系數(shù)。因?yàn)樘栞哻為齒輪軸，且其齒寬已定，mm。、的值可查書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》【表69】得==。因?yàn)樾行禽唫鲃訖C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，要求盡可能好的材料品質(zhì)和熱處理質(zhì)量，因此選擇材料品質(zhì)等級為MQ的材料，因此查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書【圖1021e】得太陽輪a的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1200MPa，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書【圖1021d】得行星輪c的接觸疲勞強(qiáng)度極限=750 MPa，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》書【圖1021d】得中心輪b的接觸疲勞強(qiáng)度極限=800 MPa。對于太陽輪a、行星輪c、中心輪b的變位系數(shù)為。重合度系數(shù) 考慮重合度對單位齒寬載荷的影響，而使計(jì)算接觸應(yīng)力減小的系數(shù)。其主要因素有材料成分，力學(xué)性能，熱處理及硬化層深度，毛坯種類（鍛、軋、鑄）和殘余應(yīng)力等。因?yàn)樾行禽唫鲃右蠼Y(jié)構(gòu)緊湊，因此需要較好的齒輪材料和熱處理質(zhì)量等級，本設(shè)計(jì)中初步選擇中等要求等級，即等級為MQ。齒輪工作的可靠性要求應(yīng)根據(jù)其重要程度、適用場合、工作要求和使用維修的難易程度等因素綜合考慮來確定。接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 考慮齒輪壽命小于或大于持久壽命條件循環(huán)次數(shù)時，其可承受接觸應(yīng)力值與其相應(yīng)的條件循環(huán)次數(shù)時疲勞極限應(yīng)力的比例的系數(shù)。行星齒輪傳動的壽命系數(shù)可根據(jù)材料和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，查書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》【圖616】得到。潤滑油膜影響系數(shù)、 齒面間的潤滑油膜影響齒面承載能力。因?yàn)樘栞哸的齒面硬度HRC 60，查表可得太陽輪a的齒面工作硬化系數(shù)；中心輪b的齒面硬度為HBS 340，由式【45】得，中心輪b齒面工作硬化系數(shù)為：；行星輪c的齒面硬度為HBS 270，由式【45】得，行星輪c的齒面工作硬化系數(shù)為：接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) 考慮因尺寸增大是材料強(qiáng)度降低的尺寸效應(yīng)因素的系數(shù)。.對于行星輪c，因?yàn)檫x擇的材料為調(diào)質(zhì)鋼，因此查表得=1。在行星輪傳動的嚙合齒輪副中，其齒根應(yīng)力可按下式計(jì)算，即 （46） （47）式中 、——意義同上； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)； ——齒根應(yīng)力的基本值，對大、小齒輪應(yīng)分別確認(rèn)； ——載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù)； ——載荷作用于齒頂時的應(yīng)力修正系數(shù)； ——計(jì)算計(jì)算彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)； b——工作齒寬，mm；若大、小齒輪寬度不同時，寬輪的計(jì)算工作齒寬不應(yīng)大于窄輪齒寬加上一個模數(shù)確定各系數(shù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的切向力、使用系數(shù)、和動載系數(shù)的確定方法與接觸強(qiáng)度相同，由上可知：太陽輪a所受的切向力 中心輪b所受的切向力 行星輪c所受的切向力 使用系數(shù)，動載系數(shù)齒向載荷分布系數(shù) 考慮沿齒寬載荷分布對齒根彎曲應(yīng)力的影響。由上可知 太陽輪a：，代入上式得 中心輪b：，代入上式得 行星輪c：，代入上式得齒形系數(shù) 考慮當(dāng)載荷作用與齒頂時齒形對名義彎曲應(yīng)力的影響。行星輪c的變位系數(shù)為，因此齒形系數(shù)。本設(shè)計(jì)中所選擇的齒輪符合上述要求，故可由書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》【圖624】中查得太陽輪a的變位系數(shù)為，因此齒形系數(shù)。的值可按書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》中的公式計(jì)算得到，即 （410）式中 即當(dāng)量齒輪的端面重合度，其值可按書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》中的公式計(jì)算得到，即 （411）式中 即基圓螺旋角，其值可按書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》中的公式計(jì)算得到，即 （412）因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的齒輪皆為直齒圓柱齒輪，因此，代入【式412】得。 （416）式中 ——試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，； ——試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)； ——相對齒根圓角敏感系數(shù)； ——相對齒根表面狀況系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)； ——計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。圖中的值是試驗(yàn)齒輪的失效概率為1%時的輪齒彎曲疲勞極限。行星輪c：因?yàn)槠溥x用的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為270HBS，選用的材料品質(zhì)和熱處理質(zhì)量等級為MQ，因此查書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》【圖629】得。檔齒輪在定載荷工況下工作時，可近似的按名義載荷乘以使用系數(shù)來核算其強(qiáng)度。其值定義為所計(jì)算齒輪的齒根圓角敏感系數(shù)與試驗(yàn)齒輪的齒根圓角敏感系數(shù)的比值，即；查書《行星齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》【圖633】得到。和可按如下公式計(jì)算，即 （418） （419） （420）