【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2L2minl9COS[(πψ2max)/2]l8 = 3820 mm而∠EFQ取決于結(jié)構(gòu)因素和工作范圍,一般在130～∠EFQ=150,動(dòng)臂上∠DFZ也是結(jié)構(gòu)尺寸,按結(jié)構(gòu)因素分析,可初選∠DFZ=10.至此，工作裝置的基本尺寸均已初步確定。5 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)支撐的選擇 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐廣泛用于全回轉(zhuǎn)的挖掘機(jī)，起重機(jī)和其他機(jī)械上。它是在普通滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于放大了的滾動(dòng)軸承。 本論文所設(shè)計(jì)的液壓挖掘機(jī)為50噸級(jí)中型挖掘機(jī)，參考國(guó)內(nèi)同型號(hào)的液壓挖掘機(jī)選擇單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支撐JB230084，型號(hào)： 該回轉(zhuǎn)支撐外齒齒數(shù)Z=94 齒頂圓直徑D=970mm 模數(shù)m=10 減速器輸出小齒輪主要尺寸的計(jì)算 小齒輪與回轉(zhuǎn)支撐大齒輪外嚙合，傳動(dòng)比為5。 小齒輪齒數(shù)Z2=94/5=,根據(jù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)輸出小齒輪齒數(shù)的一般選擇，圓整Z=20 模數(shù)m=10回轉(zhuǎn)支撐大齒輪主要尺寸： 分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 齒寬：中心距小齒輪主要尺寸：分度圓直徑： 齒寬：齒根圓直徑：mm 頂圓直徑：mm 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一般選用行星齒輪傳動(dòng)，行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，這些已被我國(guó)越來越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動(dòng)中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器、和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應(yīng)用。液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)最大扭矩為，最大轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)減速器輸出齒輪與回轉(zhuǎn)支撐外嚙合 傳動(dòng)比取5液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速初定為則減速器總傳動(dòng)比液壓馬達(dá)輸出最小扭矩假設(shè)行星齒輪減速器效率為90%, 所需液壓馬達(dá)額定扭矩 型號(hào)規(guī)格MFBQA20輸出轉(zhuǎn)矩 （）100工作轉(zhuǎn)速 （r/min）1200減速器傳動(dòng)比i=1200/,屬二級(jí)NGW型的傳動(dòng)比范圍。擬用兩級(jí)太陽輪輸入、行星架輸出的形式串聯(lián)。兩級(jí)行星輪數(shù)都選np=3,高速級(jí)行星架不加支撐，與低速級(jí)太陽輪之間用浮動(dòng)齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)高速級(jí)行星架與低速級(jí)太陽輪的浮動(dòng)均載。 設(shè)計(jì)方案如圖51 圖51 二級(jí)NGW型行星減速器 主要參數(shù)的確定總傳動(dòng)比將傳動(dòng)比分配為 高速級(jí)齒數(shù)的確定行星齒輪傳動(dòng)各齒輪齒數(shù)的選擇，除去應(yīng)滿足漸開線圓柱齒輪齒數(shù)選擇的原則外，還須滿足以下條件：同心條件、裝配條件、鄰接條件。1）滿足傳動(dòng)比條件2）滿足裝配條件:保證多個(gè)行星輪均布裝入兩中心輪的齒間， 3）同心條件：保證太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架軸線重合即滿足4）滿足鄰接條件L=將齒輪參數(shù)代入后即：查表1355 NGW型行星齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)組合 選擇＝20 ＝51 ＝122 ＝ 選擇齒輪材料太陽輪和行星輪材料使用20CrMnTi滲碳淬火 齒面硬度HRC5862齒輪精度等級(jí) 877按接觸強(qiáng)度初步確定中心距按直齒輪從表13175選?。?83，取載荷系數(shù)K=.查圖13124選取初取許用接觸應(yīng)力由于行星齒輪為懸臂布置，初取則齒寬系數(shù)按表13－1－77 圓整取中心輪輸入轉(zhuǎn)矩取行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)＝在一對(duì)ac傳動(dòng)中，小輪傳遞的轉(zhuǎn)矩齒數(shù)比按表中公式計(jì)算初取=62模數(shù)取=2 則 ac傳動(dòng)未變位時(shí)的中心距由于此行星齒輪不要求變位。所以ac傳動(dòng)和cb傳動(dòng)的實(shí)際中心距變位系數(shù)及中心距為71mm =0 =0 1）分度圓直徑2）齒頂圓直徑3）齒根圓直徑4）齒寬和實(shí)際齒寬系數(shù) 取為30 實(shí)際齒寬系數(shù) 驗(yàn)算ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度按接觸疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13－1－80 校核公式為1）一對(duì)齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)查表13－1－104得 =13）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖13－1－16得 =4)彈性系數(shù)查表13－1－105得 ＝5)重合度系數(shù)6）螺旋角系數(shù)＝17）使用系數(shù)查表13－1－81 得 ＝18) 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)是按齒輪相對(duì)于行星架X的圓周速度查圖13114求出可得：＝ 9）齒向載荷分布系數(shù)、由于: 內(nèi)齒輪寬度/行星齒輪分度圓直徑=1所以： 可?。剑?10)齒間載荷分配系數(shù)、查表131102 按7級(jí)精度 選取 得＝＝將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計(jì)算接觸應(yīng)力：11)許用接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取12）接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N由下式?jīng)Q定：太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）太陽輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)查表13－1－108 取 14）工作硬化系數(shù) 取 ＝15)尺寸系數(shù)查表13－1－109 得 ＝16)接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13－1－110 取 =將上述參數(shù)代入公式求得許用接觸應(yīng)力則==結(jié)論：由于,所以ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度通過校核. 按彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13－1－111校核公式為1）齒向載荷分布系數(shù)由于: 內(nèi)齒輪寬度/行星齒輪分度圓直徑=1所以： 可?。剑?2)齒間載荷分配系數(shù)查表131102 按7級(jí)精度 選取 、 得＝＝3)使用系數(shù)＝14) 動(dòng)載系數(shù) ＝ 5）齒形系數(shù) 查圖13－1－38 得 ＝ =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13－1－43 得 7）螺旋角系數(shù)＝8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取由于行星輪受對(duì)稱雙向彎曲，故行星輪的許用彎曲疲勞強(qiáng)度為10）壽命系數(shù) 太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）太陽輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13－1－110 取 （一般可靠度）16）將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論：由于所以ac傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過校核 根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算來確定內(nèi)齒輪材料1．cb傳動(dòng)比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) （允許有一定點(diǎn)蝕）齒輪的接觸疲勞極限為5根據(jù)，選用40cr調(diào)質(zhì)處理, =700MPa cb傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算1）齒向載荷分布系數(shù)＝12)齒間載荷分配系數(shù)＝3)使用系數(shù)＝14) 動(dòng)載系數(shù) ＝ 5）齒形系數(shù) 查圖13－1－38 得 ＝ =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13－1－43 得 7）螺旋角系數(shù)＝8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13123取 齒輪行星輪受對(duì)稱雙向彎曲， 10）壽命系數(shù)行星輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 16)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13－1－110 取 （一般可靠度）17）將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論：由于所以cb傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過校核 低速速級(jí)齒數(shù)的確定行星齒輪傳動(dòng)各齒輪齒數(shù)的選擇，除去應(yīng)滿足漸開線圓柱齒輪齒數(shù)選擇的原則外，還須滿足以下條件：同心條件、裝配條件、鄰接條件。1）滿足傳動(dòng)比條件2）滿足裝配條件:保證多個(gè)行星輪均布裝入兩中心輪的齒間， 3）同心條件：保證太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架軸線重合即滿足4）滿足鄰接條件L=將齒輪參數(shù)代入后即：查表1355 NGW型行星齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)組合 選擇＝20 ＝31 ＝82 ＝ 按接觸強(qiáng)度初算ac傳動(dòng)的中心距和模數(shù) 選擇齒輪材料太陽輪和行星輪材料使用20CrMnTi滲碳淬火 齒面硬度HRC5862齒輪精度等級(jí) 877按接觸強(qiáng)度初步確定中心距按直齒輪從表13175選取＝483，取載荷系數(shù)K=.查圖13124選取初取許用接觸應(yīng)力由于行星齒輪為懸臂布置，初取則齒寬系數(shù)按表13－1－77 圓整取中心輪輸入轉(zhuǎn)矩取行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)＝在一對(duì)ac傳動(dòng)中，小輪傳遞的轉(zhuǎn)矩齒數(shù)比按表中公式計(jì)算初取=93模數(shù)取=4則 ac傳動(dòng)未變位時(shí)的中心距由于此行星齒輪不要求變位。所以ac傳動(dòng)和cb傳動(dòng)的實(shí)際中心距變位系數(shù)及中心距為102mm =0 =0 幾何尺寸計(jì)算1）分度圓直徑2）齒頂圓直徑3）齒根圓直徑4）齒寬和實(shí)際齒寬系數(shù) 取為40 實(shí)際齒寬系數(shù) 驗(yàn)算ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度按接觸疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13－1－80 校核公式為1）一對(duì)齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對(duì)齒嚙合系數(shù)查表13－1－104得 =13）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖13－1－16得 =4)彈性系數(shù)查表13－1－105得 ＝5)重合度系數(shù)6）螺旋角系數(shù)＝17）使用系數(shù)查表13－1－81 得 ＝18) 動(dòng)載系數(shù)動(dòng)載系數(shù)是按齒輪相對(duì)于行星架X的圓周速度查圖13114求出＝ 9）齒向載荷分布系數(shù)、取＝＝110)齒間載荷分配系數(shù)、查表131102 按7級(jí)精度 選取 得＝＝將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計(jì)算接觸應(yīng)力：11)許用接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取12）接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N由下式?jīng)Q定：太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）太陽輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)查表13－1－108 取 14）工作硬化系數(shù) 取 ＝15)尺寸系數(shù)查表13－1－109 得 ＝16)接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13－1－110 取 =將上述參數(shù)代入公式求得許用接觸應(yīng)力則==結(jié)論：由于,所以ac傳動(dòng)的接觸疲勞強(qiáng)度通過校核. 按彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)表13－1－111校核公式為1）齒向載荷分布系數(shù)?。剑?2)齒間載荷分配系數(shù)查表131102 按7級(jí)精度 選取 、 得＝＝3)使用系數(shù)＝14) 動(dòng)載系數(shù) ＝ 5）齒形系數(shù) 查圖13－1－38 得 ＝ =6)應(yīng)力修正系數(shù) 查圖13－1－43 得 7）螺旋角系數(shù)＝8)重合度系數(shù)9)將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪的計(jì)算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查圖13124選取由于行星輪受對(duì)稱雙向彎曲，故行星輪的許用彎曲疲勞強(qiáng)度為10）壽命系數(shù) 太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）太陽輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點(diǎn)蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)查表13－1－110 取 （一般可靠度）16）將上述參數(shù)代入公式求得許用彎曲應(yīng)力則 結(jié)論：由于所以ac傳動(dòng)的彎曲疲勞強(qiáng)度通過校核 根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算來確定內(nèi)齒輪材料1．cb傳動(dòng)比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) （允許有一定點(diǎn)蝕）齒輪的接觸疲勞極限為根據(jù)，選用40cr調(diào)質(zhì)處理, =700MPa cb傳