【正文】 (4)運(yùn)動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強(qiáng)由于采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 52 互平衡。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時(shí)，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、休積小等許多優(yōu)點(diǎn)。 (3)傳動比較大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動比。 (2)傳動效率高由丁行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的對稱性，即它其有數(shù)個(gè)勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動效率的作用。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個(gè)行星輪 來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個(gè)齒輪所承受的負(fù)荷較小，并允許這些斷輪采用較小的模數(shù)。 行星齒輪傳動的主要特點(diǎn)如下。所以，行 星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機(jī)械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速裝置。它的最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流 。 另外，感謝學(xué)校給予我這樣一次機(jī)會，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題，并在這個(gè)過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時(shí)間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力 ， 再一次對我的母校表示感謝 。 此外，在設(shè)計(jì)過程中還有幸和許多同學(xué)對相關(guān)問題進(jìn)行了探討和研究，并從中得到了很多有益的 啟發(fā)。 吳柏宇 老師求真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的工作作風(fēng)、平易近人的態(tài)度給我留下了深刻的印象。本 課題 是在 吳柏宇老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 本設(shè)計(jì)介紹了 攪拌筒驅(qū)動裝置 設(shè)計(jì) 的整個(gè)設(shè)計(jì)過程， 并 用 CAD 軟件繪制了裝配圖和重要零件圖。 且結(jié)構(gòu) 緊湊 、傳動效率高、故障率相對較低、物美價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn) , 其性能的好壞對車輛的性能有著直接的影響。他們所采用的減速機(jī)的減速比很大，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速改變量很小時(shí)，攪拌筒的速度不 會有太大的改變，故也不會對混凝土的品質(zhì)有較大的改變 。而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2020r/min 時(shí)，拌筒轉(zhuǎn)速增加為 3r/min。他們認(rèn)為攪拌筒攪動時(shí)轉(zhuǎn)速很低，反映在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，攪拌筒轉(zhuǎn)速似乎變化不大。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 這種方案是目前最普遍采用的方案。 P =(Fr2+Fa2)1/2 = N 則 ? ?1161010 th pfcL n f p????????= 已知此減速器使用 10 年，一年按 300 計(jì)算，兩班工作制，則預(yù)期壽命為： Lh`=8 2 300 10=48000h 所以 Lh=89822. 5＞ 48000 h，合格。 三級行星架軸軸承選型： 由工作條件和軸徑初選 行星架軸軸軸承 為 ：圓柱滾子軸承，型號為N213E ； 查手冊可得： N213E： Cr=107 KN ； Cor= KN 。 查手冊可得： K20 24 10： Cr= KN ； Cor= KN 二級行星架軸軸承選型： 由工作條件和軸徑初選 行星架軸軸軸承 為 ：深溝球軸承，型號為 6206。 查手冊可得： 6207： Cr= KN ； Cor= KN 。 = Fa 水 X L1= X 30= Nmm = Fb 水 X( L3L2)= X 42= Nmm = Fa 垂 X L1= X 30= Nmm = Fb 垂 X( L3L2)=11081 X 42= Nmm Nmm 477 Nmm T= Nmm 當(dāng) = =（ 4772 +4462 ） 1/2=196 Nm 軸的受力分析如圖 = 當(dāng) / W= X d3 其中 d 為承受彎矩最大處軸的軸頸 ，這里 d=55， 解得 =76MPa﹤ 90 Mpa,故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一 定的 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 余量。 則 Fa 水 = Ft1+ Fb 水 Ft2= N 由于得到的是負(fù)值，說明與預(yù)設(shè)的方向相反。 齒輪輪廓寬度為 82 mm ，為保證達(dá)到軸與行星齒輪安裝的技術(shù)要求及軸在整個(gè)減速器中所必須滿足的安裝條件，初定 L1=83 mm ， L2=30 mm 。 按計(jì)算結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖 ： 圖 減速器 三 軸設(shè)計(jì) ： ： 經(jīng)查表知 :C=106 97， n為小齒輪轉(zhuǎn)速， n2= n1/i=1400/= 取 91 r/min 。 P= = 由于需要安裝鍵，必須將軸頸增大 3 5 取 d1=40mm ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 軸段 1 直徑最少 d1=40mm； 考慮到軸在整個(gè)減速器中的安裝所必須滿足的條件，初定： d2=55mm， d3=20mm 。 齒輪輪廓寬度為 49 mm ，為保證達(dá)到軸與行星齒輪安裝的技術(shù)要求及軸在整個(gè)減速器中所必須滿足的安裝條件，初定 L1=24 mm ， L2= mm ， L3=49 mm 。查得許用彎曲應(yīng)力為 90Mpa 。對尺寸較大或直徑相差較大的階梯軸，為節(jié)省材料和改善機(jī)械性能，以采用鍛件毛坯為宜。 軸的毛坯一般采用圓鋼或鍛件。 必須指出的是：合金元素和熱處理對鋼的彈性模量影響甚微，因此用合金鋼代替碳素鋼或通過熱處理來提高軸的剛度，并無實(shí)效。對于要求局部表面有較高耐磨性的軸，如與滑動軸承配合的高速軸，可采用低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火來提高軸頸的硬度。 合金鋼具有較高的機(jī)械性能和良好的熱處理性能，但價(jià)格較貴且對應(yīng)力集中比較敏感，多用于有特殊要求的軸。對重要或承載較大的軸， 宜選用 3 45和 50 等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，其中以 45鋼最為常用，為了提高其機(jī)械性能，應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。 軸的材料 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。心軸又可分為轉(zhuǎn)動心軸和固定心軸。主要是傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或受彎矩很小的軸為傳動軸，如汽車的傳動軸。根據(jù)軸的承載情 況分為轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸三種。一般取 SH= 所以 =б HminZN/SH =1105 Mpa ＜ ，合格。 1) ,取正號； 式中 u齒數(shù)比，大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)比； ZE材料彈性系數(shù) ( )，按下表 查取 ； 表 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 ZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，考慮節(jié)點(diǎn)處輪廓曲率對接觸應(yīng)力的影響，可由 圖 左圖查取。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖 б fp許用彎曲應(yīng)力， Mpa ； 選配各個(gè)系數(shù)： 載荷系數(shù) K=KAKvKα Kβ 經(jīng)查取 ： KA = ， Kv= ， Kα =， Kβ = K= 1=； Φ d= ； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 Z1=30 ； Yf取 ； Ys取 ； Ye 取 1 ； 計(jì)算模數(shù)： =2 所取 的模數(shù) m= ＞ 2, 合格。值得指出的是，采用噴丸處理、磨齒、加大齒根圓弧半徑和壓力角等措施能使齒輪得到 強(qiáng) 化 。滲碳齒輪表面硬度為HRC63~58 。 計(jì)算總變位系數(shù) : XΣ cb =(ZbZc) invα ac`invα /2tanα =0 Xb= XΣ cb +Xc= ； 得出： Xa= ,Xc=， Xb= 。 計(jì)算總變位系數(shù)： XΣ ac=(Za+Zc)invα ac`invα /2tanα = 校核 在 中 XΣ ac 介于曲線 P8 和 P9 之間，有利于提高接觸疲勞強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度，表示這對齒輪可用。 計(jì)算未變位時(shí)中心距： adac =m/2(Za+Zc)=122 計(jì)算中心距變動系數(shù)： yac`= Za+Zc/2(cosα / cosα ac1) = 計(jì)算中心距并取整數(shù) : a = m(Za+Zc/2+ yac`)= mm 圓整后取 126 mm 實(shí)際中心距變動系數(shù)： yac=a adac /m=1 計(jì)算嚙合角： cosα ac= adac / a cos20176。 齒輪幾何尺寸計(jì)算： 太陽輪計(jì)算 : 初選模數(shù) m=3 ； 分度圓直徑 d=mz=54； 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m =60 mm ； 齒根圓 直徑 df= d2(h*+c*x) =45 mm ； 行星輪計(jì)算： 分度圓直徑 d=mz=121 ； 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m =126 mm ； 齒根圓直徑 df= d2(h*+c*x) =111 mm ； 內(nèi)齒圈計(jì)算 : 分度圓直徑 d=mz=300 mm ； 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m =312 mm ； 齒根圓直徑 df= d2(h*+c*x) = mm ； Φ d=b/d1= ， 得出 齒寬 b=65 mm ； 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第三級行星齒輪變位系數(shù)的計(jì)算及幾何尺寸計(jì)算 變位系數(shù)計(jì)算： ac 計(jì)算 iabH=＞ 4 ，則太陽輪采取正變位，行星輪和內(nèi)齒圈采 用負(fù)變位 預(yù)計(jì)嚙合角： j=ZbZc/Za+Zc=63/61= 所以取α ac`=24176。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 分配變?yōu)橄禂?shù) ：按圖 分配得 Xa= ,Xc=. cb 計(jì)算 計(jì)算未變位時(shí)中心距： adcb= m/2(Zb+ Zc)= 計(jì)算中心距變動系數(shù)： ycb= 計(jì)算嚙合角： cosα cb= adcb/ acosα = 得出α bc=23176。 = 得出α ac=23176。 在圖 中找出 ZΣ /2= ， XΣ /2= 決定的點(diǎn)，有此點(diǎn)按 L 射線方向引一射線，取 z1=30， Z2=59 得出： X1= ,X2=； 齒輪幾何尺寸計(jì) 算： 輸入齒輪 : d1=m z1=30 =75 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 da=d+2(h*+xΔ y)m =75+2(1+) = mm df = d2(h*+c*x) = mm 輸出齒輪： d2= m z2=59 = da= d+2(h*+xΔ y) = mm df= d2(h*+c*x)= mm a=1/2 m(z1+z2) = 89 = 取中心距 a=111mm ； Φ a=b/a= 得出： 齒寬 b=39 mm ； 第二級 NGW 行星齒輪變位系數(shù)的計(jì)算及幾何尺寸計(jì)算 變位系數(shù)計(jì)算： ac 計(jì)算 iabH=＞ 4 ，則太陽輪采取正變位，行星輪和內(nèi)齒圈采用負(fù)變位 預(yù)計(jì)嚙合角： α ac`=α cb=22176。 常用行星齒輪傳動的變位方法及變位系數(shù)可按 參考文獻(xiàn) 1表 圖,圖 。由于高變位的應(yīng)用在某些情 況下受到限制，因此角變位在漸開線行星齒輪傳動中應(yīng)用更為廣泛 。高變位主要用于 消除根 切和使相嚙合齒輪的滑動比及彎曲強(qiáng)度大致相等。 變位系數(shù)的選擇及齒輪幾何尺寸計(jì)算 在漸開線行星齒輪傳動中，合理采用變位齒輪可以獲得如下效果 :獲