【正文】 還要感謝大學(xué)里所有給我授課的老師，正是因?yàn)樗麄兏冻?，才讓我收獲了如此寶貴的知識(shí)，也要感謝本次設(shè)計(jì)運(yùn)用的所有參考文獻(xiàn)的作者，他們的參考給了我許多啟示。 此次設(shè)計(jì)的行星齒輪減速器是雙級(jí) NGW 型的，它主要體現(xiàn)在安裝方式不同、要求的精度不同、尺寸設(shè)計(jì)不同方面，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題 ，如計(jì)算齒輪參數(shù)時(shí)，計(jì)算的結(jié)果和想要的數(shù)據(jù)匹配不上；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，尺寸大小容易弄錯(cuò)，如果事先不準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)圖紙，那用三維軟件繪制實(shí)物圖時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大小不一，配不了的情況等等問(wèn)題，一份優(yōu)秀的設(shè)計(jì)真的需要設(shè)計(jì)者考慮十分周全，知識(shí)面廣，總的來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)之路十分艱辛，只有不斷學(xué)習(xí)，才能順利走下去。 我本次設(shè)計(jì)的題目是行星齒輪減速器，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在三大模塊，一是行星齒輪傳動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)，二是行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度校核，三是主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所有的設(shè)計(jì)內(nèi)容由給定的設(shè)計(jì)背景而產(chǎn)生。m 式中 cs —— 節(jié)圓上弦齒厚 cs = z2d? ； Kc —— 載荷不均勻系數(shù)，取 kc =2； KA —— 工況系數(shù)， KA =； Km —— 輪齒載荷分布系數(shù)，見(jiàn)表 ，取 Km =1； KN —— 壽命系數(shù)見(jiàn)表 ，取 KN =1； p? —— 許用切應(yīng)力，見(jiàn)表 。（帶齒套的）雙壁整體式的結(jié)構(gòu)如圖 32 所示， 圖 高速級(jí)行星架 材料選用 20Cr，密度為 模型圖分兩側(cè)展示出來(lái)，如下圖： 33 圖 低速級(jí)行星 架 34 齒輪聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 在行星齒輪傳動(dòng)中，廣泛使用齒輪聯(lián)軸器來(lái)保證浮動(dòng)機(jī)構(gòu)中的浮動(dòng)件，在受力不平衡時(shí)產(chǎn)生位移，以使各行星輪之間載荷分布均勻。 25 圖 輸入軸 輸出軸 根據(jù)軸向定位的要求來(lái)確定軸的長(zhǎng)度與直徑，為了滿足和轉(zhuǎn)臂的軸向定位要求，中間部分制造出軸肩，左端軸長(zhǎng)設(shè)為 280mm，右端為 300mm，右端與轉(zhuǎn)臂（行星架 H2 ）聯(lián)結(jié)，鍵選為 A 型平鍵，其尺寸具體情況如下圖 26 圖 輸出軸 行星軸 根據(jù)已知條件和要求，兩軸的設(shè)計(jì)如圖所示： Ⅰ 與 Ⅱ 級(jí)之間直徑一致，只是長(zhǎng)度不同而已，其長(zhǎng)度與直徑如下圖： 27 高速級(jí) 圖 高速級(jí)行星軸 低速級(jí) 圖 低速級(jí)行星軸 齒輪的設(shè)計(jì) 太陽(yáng)輪設(shè)計(jì) 因其高速級(jí) Ⅰ 的太陽(yáng)輪 a1 與輸入軸是整體的，所以這里，我只展現(xiàn)低速級(jí) Ⅱ 的太陽(yáng)輪 a2 的設(shè)計(jì)，而 a2 是由齒輪與軸合成的，且右 28 端與聯(lián)軸器嚙合，圖形如下： 詳細(xì)尺寸如下圖： 圖 低速級(jí)太陽(yáng)輪 行星輪設(shè)計(jì) 行星齒輪的結(jié)構(gòu)根據(jù)傳動(dòng)型式、傳動(dòng)比大小、軸承類(lèi)型及軸承的安 裝形式而定，這里我們采用帶有內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，它的齒寬是加大的設(shè)計(jì)，以保證該行星齒輪與太陽(yáng)輪嚙合良好，同時(shí)還應(yīng)保證它與內(nèi)齒輪相嚙 29 合。 選擇參數(shù) KV =， ?HK =， K ?H =1， HPK =， ZH =， 19 EZ =， ?Z =， ?Z =1， S minH =1， NTZ =， LVRZ =1， wZ =1，XZ =， u= 56145 =, imHl? =750MPa 接觸應(yīng)力 H? = ??ZZZ EH ud KKKKF HHVA 1t b)1u( ??? = )( ?? ?????? = 許用接觸應(yīng)力 HP? =m inlimHXWL V RNTH S ZZZZ? = 1 0 50 ???? = ∵ H? HP? ∴滿足接觸疲勞強(qiáng)度條件 低速級(jí)齒輪嚙合疲勞強(qiáng)度的校核 低速級(jí)外嚙合接觸疲勞強(qiáng)度校核 1） 使用系數(shù) KA 考慮到由齒輪嚙合外部因素引起的附加動(dòng)載荷影響的系數(shù)，它與原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的特性，軸和連軸器系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度以及運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，原動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)，為中等振動(dòng) ,[3]取 KA = 2） 動(dòng)載系數(shù) KV 考慮齒輪的制造精度，運(yùn)轉(zhuǎn)速度對(duì)輪齒內(nèi)部附加動(dòng)載荷影響的系數(shù) ,[3]由式 得， KV = 3） 齒向載荷分布系數(shù) ?HK 考慮沿齒向載荷分布不均勻影響的系數(shù)，按表 、 41 公式計(jì)算確定 ,[3] ?HK = 4） 齒間載荷分配系數(shù) K ?H 考慮同時(shí)嚙合的各對(duì)輪齒間載荷分配不均勻影響的系數(shù) [3]，由 表 查得， K ?H =1 5） 行星齒輪間載荷分配不均勻系數(shù) HPK 考慮在各個(gè)行星齒輪間載荷分配不均勻?qū)X接觸應(yīng)力影響的系數(shù) ,[3] HPK = 6） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 20 考慮節(jié)點(diǎn)嚙 合處法面曲率與端面曲率的關(guān)系，并把節(jié)圓上的圓周力換算為分度圓上的圓周力，把法面圓周力換算為端面圓周力的系數(shù)， [3]其計(jì)算公式為式 ， 取 ZH = 7） 彈性系數(shù) EZ 考慮配對(duì)齒輪的材料彈性模量 E和泊松比 ? 對(duì)接觸應(yīng)力影響的系數(shù)， [3] 公式為 EZ =）（222121 111EE??? ?，取 EZ = 8） 重合度 ?Z 考慮端面重合度 ?? 、縱向重合度 ?? 對(duì)齒面接觸應(yīng)力影響的系數(shù) [3] ?Z = ）））（（（???? ???? ?3 14 ，取 ?Z = 9） 螺旋角系數(shù) ?Z 考慮螺旋角β對(duì)齒面接觸應(yīng)力影響的系數(shù) ,[3] ?Z = ?cos ，取 ?Z =1 10） 最小安全系數(shù) S minH 考慮齒輪工作可靠性的系數(shù)，取 S minH =1 11） 接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽 命系數(shù) NTZ 考慮當(dāng)齒輪只要求有限壽命時(shí)，齒輪的接觸疲勞極限可以提高的系數(shù) [3]按表 中公式計(jì)算得， NTZ = 12） 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) LVRZ 考慮潤(rùn)滑油粘度、圓周速度、以及齒面粗糙度對(duì)潤(rùn)滑油膜影響的系數(shù) ,[3]取 LVRZ =1 13） 工作硬化系數(shù) wZ 考慮經(jīng)光整加工的硬齒面小齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)調(diào)質(zhì)鋼大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化，從而使大齒輪的齒面接觸疲勞極限提高的系數(shù)，[3]取wZ =1 14） 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) XZ 考慮計(jì) 算齒輪的模數(shù)大于試驗(yàn)齒輪的模數(shù)時(shí)，由于尺寸效應(yīng)使齒輪的齒面接觸疲勞極限降低的系數(shù)， [3]取 XZ = 15） 分度圓上的切向力 tF 21 查表 得， tF =a1d2021T ，而 1T =入nnPw19549 = 2） 同心條件 按 za +2zc =zb 的條件， 已知高速級(jí)， za =32, zb =145, zc =56 則滿足同心條件； 已知 低速級(jí)， za =30， zb =90， zc =30 滿足同心條件。 ??3 11 x2c =x 22ac? x2a == 4） 計(jì)算 cb 傳動(dòng)的中心距變動(dòng)系數(shù) ycb和嚙合角 αcb cb 傳動(dòng)未變位時(shí) 高速級(jí)： a 11bc = 2m (z1b － z1c )=26 (145－ 56)=267mm 則 y 11bc = ma bcbc 111 11a ? =6267267=0 ∴ α 11bc =20176。 （注：式中上標(biāo)與下標(biāo) 2 表示為高速級(jí)、低速級(jí)。42180。m 接觸強(qiáng)度使用的綜合系數(shù) K 依然等于 3，齒數(shù)比 u=22zacz =3030 =1， σlimH =1300MPa， ? a =ab = 由公式 得 a≧ 483（ u+1）3 2lima HauKT?? =483（ 1+1） 3 176533 ??? = 模數(shù) m=ca zz ?a2 = 3030 ?? =，取 m=14mm 未變位時(shí)， a 22ac =21 m(z2a +z2c )=21 14（ 30+30） =420mm 按預(yù)取嚙合角 α2ac =21176?？傻?ac 傳動(dòng)中心距變動(dòng)系數(shù)， y 11ac =21 （ 1za + 1zc ）（a c 1coscos ?? － 1） =21 （ 32+56） （ ???3021cos 20cos － 1） = 則中心距 a111ac =a 11ca +y 11ac m 查表 ，設(shè)載 荷不均勻系數(shù) Kc =，在一對(duì) ac 傳動(dòng)中，太陽(yáng) 8 輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 Ta =w1nT 、 α 2cb =21176。 低速級(jí)： 計(jì)算方法同高速級(jí)，首先，wab Ha nz 22 22i =C， 34 2az =40 ∴ 2az =30 2bz =C wn － =403－ 3 2az 0=90 2zc =21 （ 2bz － 2az ） =21 （ 90－ 30） =30 j=2222zcacb zz z?? = 30303090? =1 預(yù)計(jì)嚙合角在 α2ac =20176。、 α 1cb =21176。 A= E=AB3== 查圖 得 iⅠ =， iⅡ = iiⅠ = =4 7 配齒計(jì)算 高速級(jí)： 查表 選擇行星輪數(shù)目，取 nw=3 確定各輪齒數(shù)，按配齒方法進(jìn)行計(jì)算11b1a1H1iwanZ =C，適當(dāng)調(diào)整 111ibHa = 使 C 為整數(shù)， Z a1=59 ∴ Za1=32 Zb1=Cnw1－ Za1=593－ 32=145 Zc1=21 （ Zb1－ Za1） =21 （ 145－ 32） = 取 Zc1=56，則 j=1111zcacb zz z?? = 5632 56145＋－ =，由圖 可查出適用的預(yù)計(jì)嚙合角在 α1ac =20176。 行星齒輪減速器的傳動(dòng)型式 根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求可知，此行星齒輪減速器應(yīng)具有傳動(dòng)效率高，體積小，重量輕，傳動(dòng)比范圍大等特點(diǎn)，所以我們采用雙級(jí)行星齒輪傳動(dòng)?？偟膩?lái)說(shuō)，這行業(yè)還是有了很大的提高，體現(xiàn)在起重運(yùn)輸、輕工化工、工程機(jī)械等設(shè)備上。 對(duì)于我自身來(lái)說(shuō)，可以深入學(xué)習(xí)繪圖軟件，提高自學(xué)能力；大的方面則是為機(jī)械齒輪傳動(dòng)作出輕微貢獻(xiàn)，行星齒輪傳動(dòng)可用于減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以 及在特殊的應(yīng)用中，這些作用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著十分重要的意義，但這里，我只關(guān)注行星齒輪傳動(dòng)作為減速傳動(dòng)的部分。 Intensity。 若譯文成績(jī)?yōu)榱?，則不計(jì)總成績(jī)，評(píng)定等級(jí)記為不及格。 Intensity。s Mechanical Engineer39。可用于減速、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)展有著十分重要的意義。對(duì)本設(shè)計(jì)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān) 。 主要研究?jī)?nèi)容： 簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)構(gòu)包括一個(gè)太陽(yáng)輪、若干個(gè)行星齒輪和一個(gè)齒輪圈，其中行星齒輪由行星架的固定軸支承，允許行星輪在支承軸上轉(zhuǎn)動(dòng)。s Handbook, 12th ed. (New York: John Wiley and Sons, 1950). Design and Production Volume, to 1443. 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽名 : 開(kāi) 題 報(bào) 告 會(huì) 紀(jì) 要 時(shí)間 地點(diǎn) 與 會(huì) 人 員 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 姓 名 職務(wù)（職稱） 會(huì)議記錄摘要： 會(huì)議主持人簽名： 記錄人簽名： 年 月 日 指導(dǎo)小組意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 學(xué) 院 意 見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 湖南師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 湖 南 師 范 大 學(xué) 工程與設(shè)計(jì) 學(xué)院指導(dǎo)教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)情況登記表 論文（設(shè)計(jì)）題目 行星齒輪減速器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 鄭興 所屬專(zhuān)業(yè)、年級(jí) 機(jī)械制造工藝教育 專(zhuān)業(yè) 2021 級(jí) 指導(dǎo)教師 姓名 楊勝培 職 稱 教授 學(xué) 歷