【正文】 器等零件相配合部分的軸段長度一般比輪轂長度短 23mm，故取 。90??VIl④右端滾動(dòng)軸承采用軸肩定位。由手冊上查得型軸承 7218C 定位軸肩高度h=6mm，因此，取 。m107??VId因?yàn)檩S段 III—IV 為齒輪軸段，故取 。○ 5 m140??IVl取軸段 I—II 處與軸段 VI—VII 處相同的軸承直徑，因此 ，○ 6 m90??Id由軸承工作的要求，已選擇的軸承型號為 7218C，0 基本游隙組，基本尺寸為 3169???BDd因此 ，又根據(jù)軸承安裝尺寸 、 ，m32??Il 8max?d102min?ad選擇 II—III 段直徑為 。10?I為了使此軸段與中間斜齒輪左邊布置協(xié)調(diào)，取 =150mm○ 7 ⅣⅢ ?l軸與齒輪配合，首先右端是由套筒定位，故應(yīng)將套筒壓入軸段 2○ 8 ⅤⅣ ?l3mm 的距離，取 =137mm.ⅤⅣ ?l機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 42 頁 共 63 頁段為軸段的輸出軸段部分，為了配合箱體尺寸取 =85mm，○ 9 ⅦⅥ ?l ⅦⅥ ?l為軸的輸出端，其與電動(dòng)機(jī)直接相連，此軸上開一個(gè)平鍵，其軸段長度ⅧⅦ=123mm。ⅧⅦ ?l至此，已初步確定了輸出軸的各段直徑和長度。（4）軸上零件的周向定位齒輪軸段的周向定位也采用平鍵定位查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊平鍵截面尺寸大小為，鍵槽用鍵銑刀加工，長為 125mm。m142??hb半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按 ，查手冊得平m78??VId鍵截面 ，鍵槽用鍵銑刀加工，長為 110mm，半聯(lián)軸器與軸142hb的配合為 。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的67kH直徑尺寸公差為 m6。（5）確定軸上圓角和倒角尺寸參照手冊，取軸端倒角為 245176。，軸肩處的圓角半徑為 R=2mm 或R=。（6）在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時(shí)，通常忽略軸及其上各個(gè)零件的質(zhì)量，把軸簡化為簡支梁、外伸梁或懸臂梁。將其作用在軸上的零件分布力作為集中力，起作用點(diǎn)取為零件輪轂寬度的中點(diǎn)，并將其全部轉(zhuǎn)化到軸上，支點(diǎn)反力的作用點(diǎn)一般可近似地取在軸承寬度的中心上，以簡化計(jì)算。求得軸上的載荷求軸上的載荷，其求的軸上的載荷如下表 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 43 頁 共 63 頁表 軸上的載荷計(jì)算結(jié)果（7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，??載荷 水平面 H 垂直面 ??支反力 F =23256 ??????1 Nm =??????1 Nm彎矩 M = ???? Nm ????1=m總彎矩M= = ??^2??+??^2??1 Nm扭矩 T T=3526N ???機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 44 頁 共 63 頁= = .??ca??^2+(∝??)^2??^2+(3526)^^3于是可以求得 ??ca=??????前已選定軸的材料為 40CrNi 鋼（調(diào)質(zhì)） ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 》表 151 查得 ，故安全。????1?=75??????， ??ca[???1]7 太陽輪浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行星齒輪減速器的基本構(gòu)件廣泛采用齒式聯(lián)軸器，以保證基本構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)中能夠適當(dāng)?shù)馗?dòng)，補(bǔ)償制造誤差所需的徑向活動(dòng)度。浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器有雙齒和單齒兩種結(jié)構(gòu)。單齒聯(lián)軸器，要有足夠的長度，否則會引起齒輪輪齒上的載荷分布系數(shù) 增大。gL ?K圖 單齒聯(lián)軸器雙齒聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比單齒復(fù)雜，但是它可以使浮動(dòng)齒輪具有傾斜和徑向平移兩種運(yùn)動(dòng)可能，這有利于減小 值。對傳動(dòng)比較小，太陽輪直徑較大的 NGW?K機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 45 頁 共 63 頁型傳動(dòng)，采用雙齒聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)更為有利。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)太陽輪直徑較大，所以本設(shè)計(jì)采用中心輪浮動(dòng)用雙齒聯(lián)軸器，其中輸入端齒就是太陽輪。聯(lián)軸器及被浮動(dòng)件的軸向定位，通常采用圓形截面或矩形截面（的彈性擋圈，也可采用球面頂塊定位。本設(shè)計(jì)采用一根空心軸定心，可以有效防止工作時(shí)因載荷變化造成傳動(dòng)中聯(lián)軸器的傾斜角過大，而增大齒面磨損和減少使用壽命。為了保證構(gòu)件浮動(dòng)的自由度，擋圈與齒輪間需留有一定間隙，這個(gè)間隙常取為 。~0?j浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器，按其外齒軸套的輪齒在齒寬方向的截面形狀，又有直齒和鼓形齒之分。其中直齒加工簡單，但允許傾斜角小，一般不大于 30′，工作時(shí)容易產(chǎn)生輪齒的端部受載，齒面磨損大，強(qiáng)度和壽命較低。鼓形齒的允許傾斜角較大，一般可達(dá) 2176。左右，其輪齒的受力情況好，浮動(dòng)靈敏，強(qiáng)度和壽命均較直齒的有所提高。所以本設(shè)計(jì)采用鼓形齒。齒式聯(lián)軸器的定心方式有外徑定心和齒側(cè)定心（齒形定心）兩種，外徑定心是指以外齒軸套齒頂圓直徑定心，它與內(nèi)齒圈的齒根圓直徑名義值相等，并做成半徑 = /2 球面。直徑之間的配合一般采用 F8/h7，被浮動(dòng)齒輪為柔性????1????1輪緣是其配合間隙可略小些。采用齒側(cè)定心時(shí)，直徑 和 之間有較大的間隙，外齒軸套的齒頂圓可????1 ????2以使球面的，也可以是圓柱的。齒側(cè)定心的好處是有自動(dòng)定心作用，有利于聯(lián)軸器的齒間載荷分布浮動(dòng)齒式聯(lián)軸器的失效形式主要是齒面的磨損和點(diǎn)蝕，斷齒的可能性較小，一般按齒面擠壓或接觸強(qiáng)度計(jì)算即可、輪齒的彎曲強(qiáng)度一般可不進(jìn)行計(jì)算。具體計(jì)算。當(dāng)需要具有很小的磨損等高要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低使用應(yīng)力或采取其他措施。機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 46 頁 共 63 頁8 行星齒輪箱機(jī)體結(jié)構(gòu)機(jī)體結(jié)構(gòu)要根據(jù)制造工藝、安裝工藝條件和使用維護(hù)的方便與否以及經(jīng)濟(jì)性條件決定。對于非標(biāo)準(zhǔn)的、單件生產(chǎn)和要求重量較輕的傳動(dòng)，一般采用焊接機(jī)體，反之在大批生產(chǎn)時(shí)，通常采用鑄造機(jī)體。機(jī)體的形狀隨傳動(dòng)裝置安裝分為臥式和、立式和法蘭式等。鑄造機(jī)體應(yīng)盡量避免壁厚突變，減少壁厚差，以免長生縮孔和疏松等鑄造缺陷。機(jī)體的材料常選擇灰鑄鐵，如 HT200,HT150 等，承受較大振動(dòng)和沖擊場合可以用鑄鋼。如 ZG5ZG45 等。為了減輕重量也有用鋁合金或其他輕金屬來鑄造機(jī)體。本次設(shè)計(jì)機(jī)體設(shè)計(jì)為非標(biāo)準(zhǔn)件，其結(jié)構(gòu)圖在齒輪箱裝配圖里體現(xiàn)，由于工作環(huán)境惡劣，故選擇 ZG55。鑄造機(jī)體的特點(diǎn)是能有效地吸收振動(dòng)和降低噪聲，且具有良好的耐腐蝕性。機(jī)體的強(qiáng)度和剛度計(jì)算很復(fù)雜，所以一般都是按經(jīng)驗(yàn)方法確定其結(jié)構(gòu)尺寸。鑄造機(jī)體的壁厚度可查漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造表（817）選取或按式（866）計(jì)算。對于重要的傳動(dòng)可取兩者中的較大值。機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 47 頁 共 63 頁9 齒輪箱的潤滑與冷卻 行星齒輪箱的潤滑油的選用行星齒輪箱的潤滑對行星增速器是至關(guān)重要的。其中包括正確地選擇潤滑油、潤滑方式和潤滑油的使用維護(hù)等。 潤滑劑的主要作用是：，防止膠合；；收沖擊和振動(dòng)；、抗腐蝕性；散熱、冷卻、排出異物。 要起到上述作用以保證齒輪傳動(dòng)裝置能正常的工作，就要要求齒輪潤滑劑具有合適的粘度、較高的承載能力‘良好的抗腐蝕性能，氧化安定性與熱氧化安全性、抗乳化性、抗泡沫性、防銹性、流動(dòng)性好、凝點(diǎn)低和使用安全等性能。行星齒輪增速器既有外嚙合傳動(dòng)，又有內(nèi)嚙合傳動(dòng)，工作溫度隨工作制度等變化，因此，行星齒輪增速器要求潤滑油在啟動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下具有良好的粘溫特性。行星齒輪箱由于散熱面積小，這就要求潤滑油的極壓性能高，氧化安定性和熱穩(wěn)定性好。行星齒輪箱的行星齒輪個(gè)數(shù)一般都在兩個(gè)以上，并且圍繞中心輪軸線回轉(zhuǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中要求潤滑具有良好的抗泡沫性。機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 48 頁 共 63 頁要求潤滑油對油封、油漆以及軸承保持架具有良好的相容性。行星齒輪增速器潤滑油的選用包括選擇潤滑油的種類以及潤滑方式。根據(jù)齒輪箱的低速級齒面接觸應(yīng)力和行星齒輪箱的使用工況選擇工業(yè)閉式齒輪潤滑油的種類，見漸開線行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造表（105）根據(jù)前面計(jì)算的接觸齒面硬度的值可以選擇的齒輪油標(biāo)準(zhǔn)為 LCKD。 行星齒輪箱的潤滑油的維護(hù)在行星齒輪增速器安裝調(diào)試完畢，正是運(yùn)轉(zhuǎn) 500h 或 4 各星期后（以先到期者為準(zhǔn)） 。將潤滑油全部放掉，并用清洗油清洗減速器內(nèi)部，初次使用的潤滑油經(jīng)過合適的過濾后還可以重新使用。一般行星齒輪箱用 50μm 的濾網(wǎng)器過濾。?在正常的工作條件下，應(yīng)在齒輪箱工作 8000h 后，或者連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 12 個(gè)月更換潤滑油，如果延長換油周期應(yīng)對潤滑油定期檢驗(yàn)。換油時(shí)，潤滑油應(yīng)在增速器處于工作溫度下剛一停即時(shí)放掉，然后用清洗油清洗。清洗油一般是指粘度較低的潤滑油。應(yīng)注意清洗油應(yīng)當(dāng)與工作的潤滑油具有相容性。換油后應(yīng)使油循環(huán)一段時(shí)間，以便增速器內(nèi)各零件均涂上潤滑油。用過的潤滑油和清洗油應(yīng)按環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī)妥善處理。潤滑油在存放保管的過程中，必須把不同種類和不同牌號的油分開，應(yīng)有明顯的標(biāo)志，油晶不允許露天存放，潤滑油在進(jìn)廠后，應(yīng)對油品的主要的指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢，并且特別注意，不同廠家生產(chǎn)的潤滑油不應(yīng)混用。 行星齒輪箱的冷卻機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 49 頁 共 63 頁功率損耗與效率在齒輪傳動(dòng)中是評價(jià)經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。行星增速器的功率損失主要是由齒面嚙合摩擦損耗、軸承摩擦損失、油的攪拌、飛濺損失等綜合引起的。功率損耗以熱的形式出現(xiàn)，從而是增速器運(yùn)轉(zhuǎn)溫度上升，因此功率損耗也是選擇冷卻方式的基本參數(shù)。在增速器制造者的選擇樣本上，除了給出額定功率外，還給出了減速器的熱穩(wěn)定功率，即熱功率。熱功率的概念為：在自然冷卻的條件下，增速器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑油溫度不超過最高許用溫度時(shí)的輸入功率。也有的給出的熱功率為:在自然冷卻的條件下，增速器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑油溫度比環(huán)境高 20℃是的輸入功率。無論怎樣，熱功率都是增速器制造者在潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的重要參數(shù)和使用者在正確選用增速器時(shí)的重要依據(jù)。熱功率的選用原則是：如果增速器傳遞的功率實(shí)際傳遞的功率 P 大于該減速器的熱功率，就要使用外部潤滑系統(tǒng)和冷卻裝置。1. 自然冷卻熱功率的計(jì)算在自然冷卻條件下，增速器穩(wěn)定的工作溫度是由產(chǎn)生的功率損耗與散發(fā)的熱量之間的熱平衡得到調(diào)節(jié)。在自然冷卻條件下，增速器功率損耗產(chǎn)生的熱量可由下列方式散發(fā)，1）由齒輪箱表面通過對流于輻射散發(fā)到周圍環(huán)境中去：2)通過所聯(lián)接的零件傳向相鄰的構(gòu)件；外部潤滑與強(qiáng)制冷卻，在工作中，增速器產(chǎn)生的熱量大于箱體表面排出的最大熱量是，行星增速器需要使用外部潤滑系統(tǒng)與強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。 （1）風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻：（2）循環(huán)水冷卻：其計(jì)算參考漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造第十章. 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 50 頁 共 63 頁參考文獻(xiàn)[1]寇尊權(quán)，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[2](第八版).高等教育出版社，[3]孫恒，（第七版）[M].北京：高等教育出版社， [4]于永泗，（第八版）[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，[5]謝鐵邦，[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，[6],[7],[8][9][M],北京；中國電力出版社，2022[10]，[11]，[12],[13]張永茂，馬衛(wèi)東. 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Oxford: Pergamon Press,機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 52 頁 共 63 頁謝 辭本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師李教授的悉心指導(dǎo)和支持。衷心的感謝老師的指導(dǎo)和幫助。在我完成設(shè)計(jì)的過程中，老師嚴(yán)格的要求和悉心的指導(dǎo)，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)能力，特別是在設(shè)計(jì)這一塊，老師不斷激發(fā)我的思維，在我遇到問題的情況下，能夠給我啟發(fā)性的方案，讓我在設(shè)計(jì)過程中也少走了不少彎路。此外，老師淵博的知識，樸實(shí)的作風(fēng)深深的感染了我。在李老師嚴(yán)格的要求和悉心的指導(dǎo)下，不僅使我掌握了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)也讓我明白了做事的態(tài)度和為人處世的道理。.在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，每一個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)都不是一帆風(fēng)順的，剛開始就對行星齒輪箱的概念很模糊，不過經(jīng)過自己一步一步的設(shè)計(jì)下去，發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)的課題也不是特別難，因?yàn)橐郧坝羞^設(shè)計(jì)減速器的基礎(chǔ)，所以在此次設(shè)計(jì)的過程機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 53 頁 共 63 頁中，軸、齒輪等零件的設(shè)計(jì)都