乘騎式草坪割草機(jī)行星齒輪變速器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 09:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式(28) 若給定k=2～3（使結(jié)構(gòu)經(jīng)湊），以前進(jìn)檔i=～10和倒檔2～10為限,經(jīng)篩選，有15個(gè)雙排傳動(dòng)方案合適作變速器。，以方便組合設(shè)計(jì)及齒數(shù)計(jì)算。 行星排的適用簡(jiǎn)圖及傳動(dòng)比序號(hào)行星排適用簡(jiǎn)圖制動(dòng)器結(jié)合時(shí)的傳動(dòng)比式及傳動(dòng)比數(shù)值范圍（k=2～3）1B1結(jié)合 B2結(jié)合 B3結(jié)合 B4結(jié)合 2B1 結(jié)合 B2結(jié)合 3B1 結(jié)合 B2結(jié)合 4B1結(jié)合 B2結(jié)合 5B1結(jié)合 B2結(jié)合 6 B1結(jié)合 B2結(jié)合 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 行星輪系的類(lèi)型很多，在相同的速比和載荷條件下，采用不同的類(lèi)型可以使輪系的外廓尺寸、重量和效率相差很多，因此在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)方案時(shí)，應(yīng)重視輪系類(lèi)型的選擇。選擇輪系的類(lèi)型時(shí)，首先是要考慮能否滿(mǎn)足傳動(dòng)比的要求，其次還要考慮功率好效率的問(wèn)題。這里，根據(jù)組合設(shè)計(jì)法原理來(lái)確定變速器內(nèi)部的行星齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，又由原理方案結(jié)構(gòu)圖知，變速系統(tǒng)內(nèi)部有變速部分和主減速兩部分組成，涉及到兩個(gè)傳動(dòng)比，一個(gè)是變速部分的傳動(dòng)比i1，另外一個(gè)是主減速器傳動(dòng)比i2（i2為常數(shù)），總傳動(dòng)比為i,則有 經(jīng)計(jì)算。 各檔公稱(chēng)傳動(dòng)比檔位FWB1 分析表可得，實(shí)際傳動(dòng)比不為1的不同傳動(dòng)比有兩個(gè)，即需要兩個(gè)行星排，再加上主減速器，一共是三個(gè)行星排，理論上有12種方案，然后根據(jù)以下限制條件加以?xún)?yōu)選。 條件：（1）為使結(jié)構(gòu)緊湊，～4之間，且最好能互相接近。 （2）（n+2）個(gè)構(gòu)件要完全包括在所選定的方程組中。 （3）提供直接檔的閉鎖離合器應(yīng)裝在相對(duì)速度較大的兩機(jī)件之間。 （4）離合器接合的兩元件應(yīng)靠近。 （5）不能將制動(dòng)器包在機(jī)構(gòu)內(nèi)部。再根據(jù)乘騎式草坪割草機(jī)的技術(shù)要求和行駛速度要球，因?yàn)檫€要求可以實(shí)現(xiàn)倒檔，所以我們選擇方案5和一個(gè)單行星排組合，最終得到以下的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。 1: 行星排1； 2：行星排2； 3：行星排3 傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 變速器換擋結(jié)合元件檔位C1C2B1B2B3F11000B10010W1010ON00100P00001 ，B代表制動(dòng)器，從左到右，第一個(gè)離合器為C1,第二個(gè)為C2，制動(dòng)器也是如此標(biāo)記。1表示元件工作，即離合器接合元件，制動(dòng)器制動(dòng)元件，0表示不工作。下面對(duì)前進(jìn)檔（F檔），工作檔（W）和倒檔（B）進(jìn)行簡(jiǎn)單地說(shuō)明。 當(dāng)乘騎式草坪割草機(jī)掛到前進(jìn)檔時(shí)，離合器C1接通，使動(dòng)力傳入變速箱，離合器C 2接通時(shí)，輸入軸與行星排1的齒圈就接合了，使得變速部分的傳動(dòng)比為1，即為直接檔，從而乘騎式草坪割草機(jī)快速前進(jìn)。當(dāng)乘騎式草坪割草機(jī)掛到工作檔（W檔）時(shí)，離合器C1接通，使動(dòng)力傳入變速箱，制動(dòng)器制動(dòng)行星排1的齒圈，由于行星排1和行星排2的行星架固聯(lián)在一起，又與行星排3共同作用，從而可以得到較大的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)乘騎式草坪割草機(jī)邊慢速前進(jìn)邊割草。當(dāng)乘騎式草坪割草機(jī)掛到倒檔時(shí)，離合器C1接通，使動(dòng)力傳入變速箱，制動(dòng)器制動(dòng)行星排1和行星排2的行星架，因此得到負(fù)的傳動(dòng)比，可以實(shí)現(xiàn)倒檔。 行星齒輪齒數(shù)確定行星齒輪傳動(dòng)具有自身許多特點(diǎn)，其各齒輪齒數(shù)的確定也受許多條件的制約。在行星輪系中，各輪齒數(shù)的選配需盡可能近似地實(shí)現(xiàn)給定的傳動(dòng)比，滿(mǎn)足同心條件，因?yàn)橐行禽喯的苷＿\(yùn)轉(zhuǎn)，其基本構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)必須在同一直線(xiàn)上，此即同心條件。同時(shí)為使行星輪能均布地裝配，行星輪的個(gè)數(shù)與各輪齒數(shù)之間必須滿(mǎn)足一定的關(guān)系，否則將會(huì)因行星輪與太陽(yáng)輪輪齒的干涉而不能裝配，此即應(yīng)滿(mǎn)足均布條件。這里我根據(jù)行星排的K值以及傳動(dòng)比公式進(jìn)行了計(jì)算。另外，所選用的齒輪全都是標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱直齒輪，因?yàn)槠鋫鲃?dòng)的速度和功率范圍很大，傳動(dòng)效率又高，對(duì)中心距地敏感性小，裝配和維修比較方便，可以進(jìn)行變位切削及各種修形、修緣，以適應(yīng)提高傳動(dòng)質(zhì)量的要求，而且也易于精確加工，但是由于其結(jié)構(gòu)緊湊，僅適用于近距離傳動(dòng)，制造成本也較高，有些還制造工藝復(fù)雜，沒(méi)有過(guò)載保護(hù)作用。三個(gè)行星排行星輪數(shù)np均取為3。 齒輪基本參數(shù)排號(hào)太陽(yáng)輪行星輪齒圈np備注1201958340Cr，標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱直齒輪，表面淬火，硬齒面表面硬度HRC48～55, 7級(jí)精度2471985332337973根據(jù)上表便可以得到實(shí)際傳動(dòng)比及乘騎式草坪割草機(jī)的行駛速度（按發(fā)動(dòng)機(jī)額定輸出計(jì)算）。 各檔實(shí)際傳動(dòng)比及行駛速度檔位FWNPB傳動(dòng)比//行駛速度()//3 行星齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 行星輪系的均載裝置 行星輪系的特點(diǎn)之一是可采用多個(gè)行星輪來(lái)分擔(dān)載荷。但實(shí)際上，由于制造和裝配的誤差，往往會(huì)出現(xiàn)各行星輪受力極不均勻的現(xiàn)象。為了降低載荷分配不均現(xiàn)象，常把行星輪系中的某些構(gòu)件做成可以浮動(dòng)的，如各行星輪受力不均勻，由于這些構(gòu)件的浮動(dòng)，可減輕載荷分布不均現(xiàn)象，此即均載裝置。均載裝置的類(lèi)型很多，有使行星輪浮動(dòng)的，有使行星架浮動(dòng)的，也有使幾個(gè)構(gòu)件同時(shí)浮動(dòng)的。圖 行星齒輪動(dòng)力學(xué)分析 行星輪系可以看作是由定軸輪系轉(zhuǎn)化而來(lái)的，它們之間的根本差別在于前者中有轉(zhuǎn)動(dòng)的行星架，故其傳動(dòng)比不能直接按定軸輪系的傳動(dòng)比的求法來(lái)計(jì)算。以行星排為例來(lái)看，可把太陽(yáng)輪、齒圈、行星輪都看作是支承在行星架上的齒輪，當(dāng)行星架固定不動(dòng)時(shí)為定軸輪系，當(dāng)行星架以太陽(yáng)輪軸線(xiàn)為中心旋轉(zhuǎn)起來(lái)就成了行星輪系。因此，行星排的運(yùn)作可以看作是兩部分運(yùn)動(dòng)的合成：行星架帶著其上各齒輪（包括太陽(yáng)輪和齒圈）以行星架轉(zhuǎn)速作整體運(yùn)動(dòng)，這是牽連運(yùn)動(dòng)。牽連運(yùn)動(dòng)中各齒輪不產(chǎn)生嚙合運(yùn)動(dòng)；相互嚙合的齒輪相對(duì)行星架作嚙合運(yùn)動(dòng)，這是相對(duì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，我們把行星輪系轉(zhuǎn)化為定軸輪系。這種轉(zhuǎn)化所得的假想的定軸輪系，稱(chēng)為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。 下面來(lái)討論行星排扭矩。單對(duì)嚙合的齒輪傳遞的扭矩，是總傳遞扭矩的，而太陽(yáng)輪行星架以及內(nèi)齒圈在不考慮自重和摩擦的情況下都只受扭矩，且行星齒輪對(duì)行星輪軸的轉(zhuǎn)矩為零。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分析，可以發(fā)現(xiàn)由于傳動(dòng)比較大，在同等條件下，各齒輪受力都是處于工作檔較大，故一下數(shù)據(jù)都是乘騎式草坪割草機(jī)處于工作檔的情況，應(yīng)力循環(huán)系數(shù)按10年，每年300天，每天8小時(shí)考慮行星架轉(zhuǎn)速后計(jì)算而得，而且為了簡(jiǎn)化計(jì)算，并未考慮重力、摩擦力以及傳動(dòng)效率的影響。不計(jì)傳動(dòng)效率影響是偏于安全的。軸的標(biāo)記也是從左到右依次為軸0軸1直到輸出軸軸2，軸2與第三行星排行星架做成一體，而且軸0與軸1之間有齒式聯(lián)
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