【正文】 m i nlimHXWL V RNTHHP S ZZZZ ????? ?? （ ） 安全 系數(shù)為 HXWL V RNTHH ZZZZS ?? ????? lim （ ） 對(duì)于重要的行星齒輪傳動(dòng)，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的齒向載荷分布系數(shù) HK? 和 FK? 可用下述方法確定。 25 第 4 章 減速器齒輪設(shè)計(jì) 通過(guò)前面幾章的設(shè)計(jì)計(jì)算，初步掌握了行星齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)，為了設(shè)計(jì)行星齒輪，需要進(jìn)一步計(jì)算行星齒輪的幾何尺寸并對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核。浮動(dòng)內(nèi)齒圈的聯(lián)軸器為兩端帶齒形接頭的空心薄壁筒或錐形圓盤(pán)，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，也采用一端帶齒形接頭的聯(lián)軸器，浮動(dòng)齒套的外殼和內(nèi)齒圈的輪緣制成一體。內(nèi)齒圈浮動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是可使結(jié)構(gòu)的軸向尺寸較小，或使兩個(gè)基本構(gòu)件（如太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈）同時(shí)浮動(dòng)時(shí)，增強(qiáng)均載效果。載荷不均衡系數(shù) Kp=～ 。均載機(jī)構(gòu)既能降低載荷的不均衡系數(shù)，又能降低噪聲、提高運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和可靠性，因而得到廣泛的應(yīng)用。 NGW 型行星傳動(dòng)常用的均載機(jī)構(gòu)為基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)。 計(jì)算 ac 傳動(dòng)的實(shí)際中心距變動(dòng)系數(shù)和嚙合角 222222 ?????? m aay cacaca ????? osc os 22 2222 ?? ca caca aa 計(jì)算 ac 傳動(dòng)的變位系數(shù) a n2 )4727(t a n2)( 222222 ?? ?????????? i nvi nvi nvi nvzzx cacaca ? ?? 如圖 所示， ac 傳動(dòng)的變系位數(shù)在綜合性能較好區(qū)，可用。但齒寬太大會(huì)使載荷沿齒寬分布不均的現(xiàn)象嚴(yán)重。分配變位系數(shù) [11]得 ?ax ， ??? ? acac xxx 計(jì)算 cb 傳動(dòng)的中心距變動(dòng)系數(shù)和嚙合角 c1b1 傳動(dòng)未變位時(shí)的中心距為 mmzzmacbbc )72175()(2 11111 ??????? 所以實(shí)際中心距變動(dòng)系數(shù)和實(shí)際嚙合角為 111111 ?????? m aay bcbcbc 11acx? 20 ????? osc os 11 1111 ?? bc bcbc aa 計(jì)算 cb 傳動(dòng)的變位系數(shù) t a n2)( 111111 ?????? ? ?? i nvi nvzzx bccbbc， ??? ? cbcb xxx 中速級(jí)行星齒輪傳動(dòng)計(jì)算 配齒計(jì)算 計(jì)算方法同高速級(jí)，選擇行星輪數(shù)目， 確定各輪齒數(shù)， 取 3?wn ， Cn zi w ab Ha ??222 22 ， 22 ?b Hai 適當(dāng)調(diào)整該傳動(dòng)比使 C 等于整數(shù)，得： 2 ?? az ,C=50 2 27az ? ， 123222 ??? awb zCnz ， 48)27123(21)(21222 ????? abc zzz 由于本設(shè)計(jì)采用不等角變位，需減少一個(gè)到兩個(gè)齒數(shù)，故取 472?cz ， 74764727 4712322 22 ???????? ca cb zz zzj 可以算出預(yù)計(jì)嚙合角 ??? ? ， ??? ? 。故齒寬系數(shù)應(yīng)取適當(dāng)?shù)闹怠? 由表 ， 按接觸疲勞強(qiáng)度綜合系數(shù)得接觸疲勞強(qiáng)度綜合系數(shù) K＝ 齒數(shù)比以及接觸疲勞極限為 2972111 ??? aczzu， M Pa13581lim ?H? 太陽(yáng)輪材料用 20CrMnTi，熱處理為滲碳淬火回火，熱處理硬度 61HRC。 按接觸強(qiáng)度初算 ac 傳動(dòng)的中心距和模數(shù) 對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)，其工作環(huán)境和潤(rùn)滑條件比較好，因此齒面點(diǎn)蝕、膠合和塑性流動(dòng)使它們的主要失效形式，而對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，它們的主要失效形式是磨損和斷齒。 Dex——行星輪齒頂圓直徑 。 相鄰條件必須保證相鄰兩行星輪互不相碰，并留有大于 倍模數(shù)的間隙，即行星輪齒頂圓半徑之和小于其中心距。如果所選齒數(shù)之和沒(méi)有適合的整因子，兩行星輪間隔角 j? 必須滿足式（ ）的條件。 tCB?? ——行星輪與 內(nèi) 齒圈之間的嚙合角 。 圖 行星輪同心條件示意圖 15 如圖 ， aac=acb ,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)嚙合及高變位齒輪，各齒輪的節(jié)圓與分度圓重合，可寫(xiě)成 cos cosA C B CtA C tCBz z z z??????? （ ） 式中 Az ——太陽(yáng)輪齒數(shù) 。 結(jié)構(gòu)參數(shù) K 與傳動(dòng)比的關(guān)系為 K=i－ 1 （ ） 對(duì)已知機(jī)構(gòu)參數(shù) K 的行星排，其齒輪的齒數(shù)和行星輪數(shù)有一定的幾何關(guān)系，設(shè)計(jì)計(jì)算稱為行星排的配齒 計(jì)算。 (4)第三級(jí)低速行星際 H3和輸出軸做成一體，低速行星架浮動(dòng)。 設(shè)高速級(jí)與中速級(jí)、中速級(jí)與低速級(jí)外嚙合齒輪材料，齒面硬度相同，則有 ??? ? limlim HH ?? , ????? ? limlim HH ?? , 222 ?????????NHvNHv ZKK ZKK?? ??? ? ss CC , ????? ? ss CC , ??? ? WW ZZ , ????? ? WW ZZ , 1????BBdd , ??????BBdd ??? ? cc KK , ????? ? cc KK , ??????dd , ????????dd 由估算取齒寬系數(shù)為 ???d ， ????d ， 1?????d 42lim222 lim221 ???????? ???????? ??????????? ???????????? HWNHvcds HWNHvcds ZZKKKC ZZKKKCA ?? ?? ?? lim222 lim222 ???????? ???????? ??????????????????? ????????????????????? HWNHvcds HWNHvcds ZZKKKC ZZKKKCA ?? ?? ?? 331 1 1 4 1 4E A B? ? ? ? ?， 33222 ????? BAE 行星齒輪減速器傳動(dòng)總布置方案 對(duì)于高速級(jí)和中速級(jí)組合，由 E1=4 曲線計(jì)算得： i1=， i2=,對(duì)于中速級(jí)和低速級(jí)組合，由 E2=6 曲線計(jì)算得： i2=， i3=5,則總傳動(dòng)比的分配為： ?????? iiii總 所以，三級(jí)行星齒輪減速器的布置圖如 圖 。 ,vHKK? 及 2NZ 的比值，可用類比法進(jìn)行試 13 湊，或取三項(xiàng)比值的乘積 22()v H Nv H NK K ZK K Z??? ? ?? ? ?等于 ～ 2。 下面則要決定如何分配傳動(dòng)比，多級(jí)行星齒輪傳動(dòng)的各級(jí)傳動(dòng)比的分配原則 是各級(jí)傳動(dòng)的等強(qiáng)度和獲得最小的外 形尺寸。由上一節(jié)行星齒輪工作原理知傳動(dòng)比為 1211 zzi ???? ? （ ） 式中 2z ——齒圈齒數(shù)； 1z ——太陽(yáng)輪齒數(shù)。代表類型的字母含意： N－內(nèi)齒輪， W－外嚙合， G－共用齒輪，Z－中心輪， X－行星架， V－回轉(zhuǎn)件。由于定軸式的傳動(dòng)系統(tǒng)在換檔時(shí)有較大的功率損失。 由于采用了數(shù)個(gè)相同的行星輪均布于中心輪四周，而達(dá)到慣性力的平衡 ，同時(shí)使嚙合齒數(shù)增多。 11 第 3 章 行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和原理 [3] 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 因?yàn)楦髦行妮啒?gòu)成為共軸式傳動(dòng)，而且載荷分布在幾個(gè)行星輪上，另外又能合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合，所以結(jié)構(gòu)非常 緊湊。所以減速器的最低輸出轉(zhuǎn)速為 1m in m 005 62 ???n，減速器的最高輸出轉(zhuǎn)速為 1m a x m inr102 002 01 5 ????n。本設(shè)計(jì)模擬工程牽引車底盤(pán)的布置方案，并以此為依據(jù)，進(jìn)行工程牽引車的懸浮均載行星齒輪減速器設(shè)計(jì)。 液力變距器的評(píng)價(jià)參數(shù) （ 1）變矩器的轉(zhuǎn)速比 轉(zhuǎn)速比為渦輪轉(zhuǎn)速 nt 與泵輪轉(zhuǎn)速 np 之比，或角速度之比，見(jiàn) 公式（ ）。 7 表 Q2NQY1 型工程牽引車參數(shù) 柴油機(jī)參數(shù) 牽引車參數(shù) 額定功率 60KW 最大牽引力 ? 30KN 額定轉(zhuǎn)速 2200r/min 最大牽引質(zhì)量 180t 最大扭矩 291Nm 180 49000～ 48880 200 49010～ 48890 224 49020～ 48920 250 49030～ 48940 280 49040～ 48960 315 49060～ 48980 355 49050～ 49000 400 49060～ 49010 450 49060～ 49020 工程牽引車傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) [21] 布置底盤(pán)傳動(dòng)方案 由上節(jié)分析，選擇方案三的工程牽引車性能參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)三級(jí)行星齒輪減速器。 轉(zhuǎn)速限制：轉(zhuǎn)速 n? 1500r/min 高速軸轉(zhuǎn)速低于 750 r/min 時(shí)候，按 750 r/min 選許用轉(zhuǎn)矩。 表 小型 Q2NQY1 型工程牽引車參數(shù) 柴油機(jī)參 數(shù) 牽引車參數(shù) 額定功率 60KW 最大牽引力 ? 30KN 額定轉(zhuǎn)速 2200 最大牽引質(zhì)量 180t 最大扭矩 291N 5 第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案 工程牽引車 在工程建設(shè)中，工程牽引車的 基本任務(wù)是為防御車輛和火炮挖掘塹、修理和保養(yǎng)公路、準(zhǔn)備河岸、搶救損壞車輛和設(shè)置或清理障礙。其高速級(jí)用前述各種定軸類型傳動(dòng)，低速級(jí)用行星齒輪傳動(dòng)，這樣可適用相交軸和交錯(cuò)軸間的 傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比和大轉(zhuǎn)矩輸出等不同用途，充分利用各類型傳動(dòng)的特點(diǎn)，克服各自的弱點(diǎn)，以適應(yīng)市場(chǎng)上多樣化需要。m /t 。并以采用不同的行星輪個(gè)數(shù) np (np= 5 等 ) 和不同的齒寬 b，以實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度之要求。內(nèi)齒圈用 42CrMo。行星齒輪未來(lái)的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面： 動(dòng)力學(xué)和均載減振的方向發(fā)展 組合巧妙，結(jié)構(gòu)新穎，將前一級(jí)的行星架與后一級(jí)的太陽(yáng)輪聯(lián)成一體，無(wú)徑向支承，呈懸浮狀態(tài)，減少支承、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少聯(lián)接環(huán)節(jié)，并以行星架和太陽(yáng)輪聯(lián)合浮動(dòng)，均載效果好，載荷不均衡系數(shù) Kp ≤。在結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其傳動(dòng)效率可達(dá) 91－ 94%。這種組合行星傳動(dòng)具有更廣的增矩和變速范圍，除了獲得大的傳動(dòng)比之外，行星齒輪傳動(dòng)還采用功率的分流、由數(shù)個(gè)行星輪承擔(dān)載荷 , 采用合理的內(nèi)嚙合傳動(dòng)。 在減速器設(shè)計(jì) 礎(chǔ)。 3 本課題研究的主要內(nèi)容 首先，是減速器均載的問(wèn)題：由于不可避免的制造和安裝誤差，載荷作用下各零件所產(chǎn)生的有害的彈性變形導(dǎo)致傳動(dòng)過(guò)程中行星齒輪傳動(dòng)不能均載，嚴(yán)重影響著行星齒輪傳動(dòng)的使用壽命和優(yōu)越的性能，基于種種不便，人們便渴望一種載荷分布均勻、提高行星齒輪安全性和壽命的研究課題 ——懸浮均載。 在設(shè)計(jì)工藝方面，與國(guó)際接軌。 世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，如：日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯等，對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用、 生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)化、傳動(dòng)性能、傳遞功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位；并出現(xiàn)了一些新型的傳動(dòng)技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動(dòng)、行星齒輪變速傳動(dòng)和微型行星齒輪傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。19 世紀(jì)以來(lái)，隨著機(jī)械工業(yè)特別是汽車和飛機(jī)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)行星齒輪的發(fā)展有很大影響。 根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線相對(duì)位置是否變動(dòng)，可將輪系分為下列幾種基本類型： 2 定軸輪系 當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若組成該輪系的所有齒輪的幾何軸線位置是固定不變的，稱為定軸輪系或普通輪系。 行星齒輪傳動(dòng)的減速器在減速器行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。近年來(lái)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)有些廠家采用了多擋位動(dòng)力換擋變速箱配高效的三元件液力變矩器的傳動(dòng)方式，雖然可以使重載作業(yè)時(shí)的傳動(dòng)效率大幅度提高，表現(xiàn)為在相同行駛阻力下可提高行駛速度，或者在相同的行駛速度下可提高牽引力。汽車的種類和應(yīng)用更是隨著行業(yè)的不同而千變?nèi)f化。 在結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其傳動(dòng)效率可達(dá) 9194%。 在技術(shù)路線中，本設(shè)計(jì) 分析了工程牽引車的傳動(dòng)方案， 確定了行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，完成了基本參數(shù)的選擇和幾何尺寸的計(jì)算以及兩個(gè)主要強(qiáng)度的驗(yàn)算。本文 介紹了行星齒輪減速器的研究背景， 在參考大量工程牽引車輛的資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)牽引車底盤(pán)的傳動(dòng)布置方案，設(shè)計(jì)出一種適合