【文章內(nèi)容簡介】 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)機構(gòu)設(shè)計 回轉(zhuǎn)支撐的選擇 滾動軸承式回轉(zhuǎn)支撐廣泛用于全回轉(zhuǎn)的挖掘機，起重機和其他機械上。它是在普通滾動軸承基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于放大了的滾動軸承。 本論文所設(shè)計的液壓挖掘機為50噸級中型挖掘機，參考國內(nèi)同型號的液壓挖掘機選擇單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支撐JB230084，型號： 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算 小齒輪與回轉(zhuǎn)支撐大齒輪外嚙合，傳動比為5。 小齒輪齒數(shù)Z2=94/5=,根據(jù)回轉(zhuǎn)機構(gòu)對輸出小齒輪齒數(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)機構(gòu)一般選用行星齒輪傳動，行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大、承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械工程技術(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特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對于現(xiàn)代機械傳動發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、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。液壓挖掘機轉(zhuǎn)臺最大扭矩為，最大轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)減速器輸出齒輪與回轉(zhuǎn)支撐外嚙合 傳動比取5液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速初定為則減速器總傳動比液壓馬達(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 型號規(guī)格MFBQA20輸出轉(zhuǎn)矩 （）100工作轉(zhuǎn)速 （r/min）1200減速器傳動比i=1200/,屬二級NGW型的傳動比范圍。擬用兩級太陽輪輸入、行星架輸出的形式串聯(lián)。兩級行星輪數(shù)都選np=3,高速級行星架不加支撐，與低速級太陽輪之間用浮動齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接，以實現(xiàn)高速級行星架與低速級太陽輪的浮動均載。 設(shè)計方案如圖51 圖51 二級NGW型行星減速器 主要參數(shù)的確定總傳動比將傳動比分配為 高速級齒數(shù)的確定行星齒輪傳動各齒輪齒數(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）滿足傳動比條件2）滿足裝配條件:保證多個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 877按接觸強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ac傳動中，小輪傳遞的轉(zhuǎn)矩齒數(shù)比按表中公式計算初取=62模數(shù)取=2 則 ac傳動未變位時的中心距由于此行星齒輪不要求變位。所以ac傳動和cb傳動的實際中心距變位系數(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）齒寬和實際齒寬系數(shù) 取為30 實際齒寬系數(shù) 驗算ac傳動的接觸疲勞強度和彎曲強度按接觸疲勞強度校核根據(jù)表13－1－80 校核公式為1）一對齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對齒嚙合系數(shù)查表13－1－104得 =13）節(jié)點區(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) 動載系數(shù)動載系數(shù)是按齒輪相對于行星架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： 可取＝＝110)齒間載荷分配系數(shù)、查表131102 按7級精度 選取 得＝＝將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計算接觸應(yīng)力：11)許用接觸疲勞強度計算 查圖13124選取12）接觸強度壽命系數(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 （允許有一定點蝕）太陽輪 （允許有一定點蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點蝕）13）潤滑油膜影響系數(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傳動的接觸疲勞強度通過校核. 按彎曲疲勞強度校核根據(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級精度 選取 、 得＝＝3)使用系數(shù)＝14) 動載系數(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算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強度計算 查圖13124選取由于行星輪受對稱雙向彎曲，故行星輪的許用彎曲疲勞強度為10）壽命系數(shù) 太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點蝕）太陽輪 （允許有一定點蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強度最小安全系數(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傳動的彎曲疲勞強度通過校核 根據(jù)接觸強度計算來確定內(nèi)齒輪材料1．cb傳動比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強度壽命系數(shù) （允許有一定點蝕）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傳動的彎曲強度驗算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算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強度計算 查圖13123取 齒輪行星輪受對稱雙向彎曲， 10）壽命系數(shù)行星輪 （允許有一定點蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 16)彎曲疲勞強度最小安全系數(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傳動的彎曲疲勞強度通過校核 低速速級齒數(shù)的確定行星齒輪傳動各齒輪齒數(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）滿足傳動比條件2）滿足裝配條件:保證多個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型行星齒輪傳動的齒數(shù)組合 選擇＝20 ＝31 ＝82 ＝ 按接觸強度初算ac傳動的中心距和模數(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 877按接觸強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ac傳動中，小輪傳遞的轉(zhuǎn)矩齒數(shù)比按表中公式計算初取=93模數(shù)取=4則 ac傳動未變位時的中心距由于此行星齒輪不要求變位。所以ac傳動和cb傳動的實際中心距變位系數(shù)及中心距為102mm =0 =0 幾何尺寸計算1）分度圓直徑2）齒頂圓直徑3）齒根圓直徑4）齒寬和實際齒寬系數(shù) 取為40 實際齒寬系數(shù) 驗算ac傳動的接觸疲勞強度和彎曲強度按接觸疲勞強度校核根據(jù)表13－1－80 校核公式為1）一對齒輪嚙合中分度圓上圓周力2)小輪單對齒嚙合系數(shù)查表13－1－104得 =13）節(jié)點區(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) 動載系數(shù)動載系數(shù)是按齒輪相對于行星架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級精度 選取 得＝＝將以上數(shù)據(jù)代入下式得齒輪得計算接觸應(yīng)力：11)許用接觸疲勞強度計算 查圖13124選取12）接觸強度壽命系數(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 （允許有一定點蝕）太陽輪 （允許有一定點蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點蝕）13）潤滑油膜影響系數(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傳動的接觸疲勞強度通過校核. 按彎曲疲勞強度校核根據(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級精度 選取 、 得＝＝3)使用系數(shù)＝14) 動載系數(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算彎曲應(yīng)力：9))許用彎曲疲勞強度計算 查圖13124選取由于行星輪受對稱雙向彎曲，故行星輪的許用彎曲疲勞強度為10）壽命系數(shù) 太陽輪 行星輪 內(nèi)齒輪 由于 、所以 得 行星輪 （允許有一定點蝕）太陽輪 （允許有一定點蝕）內(nèi)齒輪 （允許有一定點蝕）11)尺寸系數(shù)查圖13－1－56 得 ＝12）相對齒根圓角敏感系數(shù)查表 32－1－39【2】 得 ＝13）相對齒根表面狀況系數(shù)查圖13－1－58 得 ＝14)試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 15)彎曲疲勞強度最小安全系數(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傳動的彎曲疲勞強度通過校核 根據(jù)接觸強度計算來確定內(nèi)齒輪材料1．cb傳動比u重合度系數(shù)內(nèi)齒輪接觸強度壽命系數(shù) （允許有一定點蝕）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