【正文】 矩通過行星減速器傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上。為改善太陽輪與行星輪的嚙合條件，使載荷分布比較均勻，太陽輪連同半軸端部完全是浮動(dòng)的，不加任何支承，此時(shí)太陽輪連同半軸端部是靠對(duì)稱布置的幾個(gè)行星齒輪對(duì)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40太陽輪的相互平衡的徑向力處于平衡位置的。7．1 齒圈式行星機(jī)構(gòu)中齒輪齒數(shù)的選擇 根據(jù)前述分配傳動(dòng)比 用查表法查表 ?fi ]1[定義太陽輪為 ，行星輪為 ，齒圈為 ，行星輪數(shù)目 。tZxZqwn ， ， ， =3。18?t 20x48qwn7．2 行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算7．2．1 傳動(dòng)比的要求——傳動(dòng)比條件即 tqfZi??1可得 =1+48/18=所以中心輪 t 和內(nèi)齒輪 q 的齒數(shù)滿足給分配傳動(dòng)比的要求。7．2．2 保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合——同心條件太陽輪與行星輪的中心距 和齒圈與行星輪的中心距 應(yīng)相等，稱為同軸條件。txAqxA則有 xtqZ2??因?yàn)? ， ， 所以滿足條件。18t 048?q7．2．3 保證多個(gè)行星輪均布裝入兩個(gè)中心輪的齒間——裝配條件 ⑴行星輪數(shù)目一般為 36 個(gè)，增加行星輪數(shù)可減少輪齒的載荷，但增加了零件數(shù)，降低了行星架的強(qiáng)度和剛度，導(dǎo)致齒輪接觸條件的惡化，最常見的為 34 個(gè)。故此次設(shè)計(jì)行星輪數(shù)目 =3wn⑵保證個(gè)行星輪能均布地安裝與兩中心齒輪之間，為此，各齒輪齒數(shù)與行星輪數(shù)目 ，wn必須滿足裝配條件。對(duì)于三個(gè)行星輪均勻分布的單行星排，行星輪的夾角為 ，裝配條32?件為 CnZwtq整 數(shù)??經(jīng)計(jì)算后 =（58+18 ）/4=19 tq太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）41滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。7．2．4 保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰——鄰接條件在行星傳動(dòng)中，為保證兩相鄰行星輪的齒頂不致相碰，并減少攪油損失，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于兩輪齒頂圓半徑之和。用公式 可表示為]10[ （71） acwdna???180si239。式中 ——太陽輪與行星輪的中心距，mm；39。 ——行星輪齒頂圓直徑，mm 。acd齒輪模數(shù)有齒輪的強(qiáng)度決定，在行星齒輪的機(jī)構(gòu)中，由于內(nèi)齒圈與行星輪嚙合時(shí)的綜合曲率半徑較大，齒圈齒根部分的齒厚也較大，內(nèi)齒圈的強(qiáng)度是較大的，通常只考慮太陽輪與行星輪之間的傳動(dòng)強(qiáng)度，因此模數(shù)可根據(jù)太陽輪與行星輪嚙合傳遞的負(fù)荷大小。由圓柱齒輪強(qiáng)度公式初選 ?mmm??123)80(39。 ???txZmamm??4.??hdac39。 ???? acw d??所以滿足鄰接條件。7．3 行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算7．3．1 行星齒輪參數(shù)的確定根據(jù)裝載機(jī)輪邊減速器行星結(jié)構(gòu)中齒輪的承載能力高，耐磨性好等特點(diǎn)，可選用材料為 20CrMnTi，齒輪需進(jìn)行表面滲碳淬火，滲碳淬火后表面硬度為 5862HRC，芯部硬度為320HBS。齒輪精度一般為 7 級(jí)。此處我們選擇的是壓力角為 ，齒頂高系數(shù) =1，頂隙?20?ah系數(shù) = 的直齒齒輪。?c d?由齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算公式可知， 增大時(shí)，齒輪的直徑和傳動(dòng)中心距將減小。這d?不僅可以減小傳動(dòng)的外廓尺寸，還可以降低齒輪的圓周速度，對(duì)傳動(dòng)質(zhì)量和制造精度都太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42有好處。但 過大，易引起較大的變形和齒向誤差，致使載荷分布不均的現(xiàn)象變得嚴(yán)重，d?反而降低承載能力。對(duì)與硬齒面齒輪（齒面硬面350HBW 或 350HRC）齒輪相對(duì)軸承的位置對(duì)稱時(shí)， 取 ，由于行星齒輪剛性大 取 為了便于安裝和調(diào)整小齒輪d d?（行星輪）齒寬比大齒輪（太陽輪）大 510 mm。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的性能通常都能得到保證，但隨著齒輪傳動(dòng)高速、重載、小型、輕量化等更高的要求，標(biāo)準(zhǔn)齒輪暴露出一些缺點(diǎn)，如小齒輪“短命” ，傳動(dòng)不緊湊，傳動(dòng)不穩(wěn)定等等，于是就需要采用漸開線非標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，稱為變位齒輪傳動(dòng)。齒輪變位能避免根切，提高齒面的接觸強(qiáng)度，提高齒根的彎曲強(qiáng)度，提高齒面的抗膠合和耐磨損能力，配湊中心距，修復(fù)舊齒輪等，因此本次設(shè)計(jì)需進(jìn)行齒輪變位。齒輪變位的高度變位是基于削弱大齒輪的強(qiáng)度，增強(qiáng)小齒輪的強(qiáng)度，來平衡齒輪的強(qiáng)度，并使總壽命降低，而角度變位則不同，能同時(shí)增強(qiáng)兩齒輪強(qiáng)度，并能靈活選擇齒輪齒數(shù)，提高承載能力及改善嚙合特性，故本次設(shè)計(jì)采用角變位。理論分析表面，對(duì)于行星傳動(dòng)采用角度變位使太陽輪與行星輪的嚙合角比 大很?20多，而使行星輪與內(nèi)齒圈嚙合的嚙合角接近于 左右時(shí)，能顯著提高太陽輪與行星輪輪?20齒抗點(diǎn)蝕的承載能力，并使其承載能力接近于行星輪與內(nèi)齒圈傳動(dòng)的承載能力。進(jìn)行角度修正的計(jì)算過程如下：①初步確定行星輪齒數(shù) ：]10[ (72)239。 tqxZ?? 20224239。 ??tqxZ②根據(jù) 與 由表 613 初步確定 和 .t39。x][表t?表x 經(jīng)查得 =， =， =?表x?③按式（103）確定 的數(shù)值 。?]10[ = + + （73）表t?表x 式中： ——行星齒輪計(jì)算齒數(shù)與實(shí)際齒數(shù)的差值= + + =++=?表t?表x太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43④按式（104）確定行星齒輪實(shí)際齒數(shù) xZ]10[ = （74）xZ?39。? 式中： ， ， 與式（103） ， （102）同。39。x= ==，取整 =2239。 xZ⑤根據(jù)齒數(shù) ， 有式（105） （106）確定修正系數(shù)xZt由于 ，在 的范圍內(nèi)，固修正系數(shù) ，?tx 2??tx ]10[t?x= + （75）t?表= + （ 76）x表 = +=+== +=+=?表7．3．2 行星齒輪幾何參數(shù)的確定預(yù)計(jì)嚙合角根據(jù)式（107）所得嚙合角 j （77）xtqZ???]1[ 根據(jù)算出來的嚙合角 查圖 選取比較取適合的嚙合角]1[，?25?tx??太陽輪行星輪傳動(dòng)變位系數(shù)計(jì)算（tx） ]1[ 1)未變位時(shí)，行星輪與太陽輪中心距為：mm????.39。 ???xttxZma 2)初算中心距變動(dòng)系數(shù) txy? )1(cos239。 ?????????????????txxttx??3）變位后中心距為：mm????..39。 ???txtZma?太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44圓整取 64mm4)實(shí)際中心距變動(dòng)系數(shù)為： 39。 ???matxtx?5）計(jì)算嚙合角 ?????????acrtxtx?所以 ??tx6）計(jì)算總變位系數(shù) ????tan2iviZxxttx???式中： ； ??txinvitan???所以： ????? ?????? ?invivviZxxttx7）校核 tx查圖 中， 介于曲線 P7 和 P8 之間，有利于提高接觸強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度]1[tx?8）分配變位系數(shù)查圖 ，分配變位系數(shù)得：]1[ ，?9）齒頂高降低系數(shù) .?????tx行星輪與齒圈傳動(dòng)變位系數(shù)計(jì)算（xq） ]1[ 1）未變位時(shí)的中心距 mm????.39。 ?xqxqZma 2)計(jì)算中心距變動(dòng)系數(shù) ???xq? 3）求嚙合角 ???????????xqxq所以： ??xq太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）454）求 xq 的總變位系數(shù)????? ???????? ?iviviviZxxqxqt ?5）計(jì)算齒圈變位系數(shù) 403.??xq6）齒頂高降低系數(shù) 68.?????xq本設(shè)計(jì)的太陽輪、行星輪、齒圈均采用直齒圓柱齒輪并進(jìn)行角度變位。表 101， 表 102 為行星排各齒輪幾何尺寸，表中部分公式參照饒振剛《行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》 表 tx外嚙合傳動(dòng)幾何尺寸 （長度：mm）名稱 公式代號(hào) 太陽輪（t） 行星輪（x）變位系數(shù) χ ??齒頂高降低系數(shù) tx?分度圓直徑 dmz? 2td8xd基圓直徑 bcos?43?bt 72?b齒頂高*atxh()??? 齒根高**fa(cx)m??ft .2?fx齒頂圓直徑 ad2h?齒根圓直徑 ff??245?ft 1083?f標(biāo)準(zhǔn)中心距 txtxma(z)2??實(shí)際中心距 tx 64節(jié)圓直徑 wtxcosd???39。?39。?xd嚙合角 t 中心距變動(dòng)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）46系數(shù) 齒頂高變動(dòng)系數(shù) ?????tx 齒頂圓壓力角baadrcos? ??at?重疊系數(shù) txttwtxaxtx1[z(n)2()]?????? 表 xq　嚙合傳動(dòng)幾何尺寸 （長度： mm)名稱 公式代號(hào) 行星輪（x） 齒圈（q）變位系數(shù) χ ?40.?x齒頂高變動(dòng)系數(shù) ?????xq 分度圓直徑dmz8?xd207?qd基圓直徑 bcos?43bt 194b齒頂高*axqh()??????axh52.?aqh齒根高*fa(c) 齒頂圓直徑ad2h???ad3021?ad齒根圓直徑ff?1083fx 標(biāo)準(zhǔn)中心距xq? 實(shí)際中心距xa64嚙合角 wq?節(jié)圓直徑 xqcosd??39。?39。?qd太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）47中心距變動(dòng)系數(shù) 齒頂圓壓力角baadrcos?? ??at?重疊系數(shù) xqxwxqaq1[z(tnt)2(t)]????7．4 行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核行星排結(jié)構(gòu)中齒輪的主要破壞形式是接觸疲勞破壞和彎曲疲勞破壞，因此需對(duì)齒輪進(jìn)行接觸疲勞計(jì)算和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。在行星機(jī)械中，通常只計(jì)算太陽輪與行星輪的強(qiáng)度，并考慮多個(gè)行星輪同時(shí)和太陽輪嚙合時(shí)，載荷分布不均勻的影響。7．4．1 行星齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算及校核 （78）BSaFtFYbmK???]3[式中： ——載荷系數(shù)， ；K??VA ——使用系數(shù)， 取 ；A ——?jiǎng)虞d系數(shù)， 取 ；v vK ——齒間載荷分配系數(shù)， 取 ；?K? ——齒間載荷分布系數(shù)， 取 ；? ? ——作用在齒輪上的圓周力， ；tFtptnrMF?? ——平均載荷，式（72）所得取 ；pM——圓周力修正系數(shù) ，當(dāng)采用三個(gè)行星輪時(shí) ；?15.?——行星輪數(shù)目，此處取 =3；nn——太陽輪節(jié)圓直徑， = mm；trtr太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48——齒寬，mm；bm——模數(shù)，mm；——外齒輪齒形系數(shù)，由陸鳳儀《機(jī)械設(shè)計(jì)》 圖 817 所得；FaY——外齒輪應(yīng)力修正系數(shù)，由陸鳳儀《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 818 所得；S——計(jì)算彎曲強(qiáng)度重合系數(shù)， =+ =? ?——計(jì)算彎曲強(qiáng)度螺旋角系數(shù)， = . ??????BSaFtFbmK??400MPa7．4．2 接觸疲勞應(yīng)力校核 Hp?許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，即 = （79)Hp??1?tBEbdKFZ式中： ——彈性影響系數(shù)，對(duì)于鋼材去 ；EZ MPa——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)， ；H ???txHZ?——重合系數(shù)，對(duì)于直齒輪 ；?Z ?t??——螺旋角系數(shù)，對(duì)于直齒輪取 1；B——傳動(dòng)比， ；?txZ??, ——如式（108）所示；KtF= Hp? ?????????? ??tBEbdZ= 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）49彎曲應(yīng)力及接觸應(yīng)力均滿足條件。第 8章 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋殼的主要功用是支承車輛質(zhì)量，并承受有車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車身，它同時(shí)又是主減速器，差速器和半軸的裝配體。太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）50驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：① 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常，并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；② 在保證強(qiáng)度和剛度的情況下，盡量減小質(zhì)量以提高行駛的平順性；③ 保證足夠的離地間隙；④ 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低；⑤ 保護(hù)裝于其中的傳動(dòng)系統(tǒng)部件和防止泥水浸入；⑥ 拆裝，調(diào)整，維修方便。根據(jù)裝載機(jī)的共況條件，驅(qū)動(dòng)橋殼的結(jié)構(gòu)形式采用鑄造整體式橋殼。8．1 鑄造整體式橋殼的結(jié)構(gòu) 通?？刹捎们蚰T鐵、可鍛鑄鐵或鑄鋼鑄造。在球鐵中加入 %的鎳，解決了球鐵低溫（41176。C）沖擊值急劇降低的問題，得到了與常溫相同的沖擊值。為了進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和剛度，鑄造整體式橋殼的兩端壓入較長的無縫鋼管作為半軸套筒，并用銷釘固定。如圖 71 所示，每邊半軸套管與橋殼的壓配表面共四處，由里向外逐漸加大配合面的直徑，以得到較好的壓配效果