【正文】 得準(zhǔn)確的傳動(dòng)比、改善嚙臺(tái)質(zhì)量和提高承載能力，在保證所需傳動(dòng)比前提下得到合理的中心即、在保證裝配及同心等條件下使齒數(shù)的選擇具有較大 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） 28 的靈活性 。 選擇各個(gè)計(jì)算參數(shù)： 分度圓直徑 (db2/ db1) = , 選 進(jìn)行計(jì)算 ； 行星輪數(shù) C2/C1 =4/3 ； =，取這比值為 2； 工作硬化系數(shù) ZW一般可取 1； 齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 一般可取 1； 選擇齒寬系數(shù) Φ d ，通用減速器Φ a=； Φ d =(i+1)Φ a ， 根據(jù)計(jì)算 i1()在這個(gè)范圍里 ； Φ d1=( 10) =() 取Φ d1=； Φ d =(i+1)Φ a ， 根據(jù)計(jì)算 i2()在這個(gè)范圍里 ； Φ d2=(~) =() 取Φ d2=； 選擇 KC 為 載荷分布系數(shù) KC； 第一級(jí)行星齒輪為行星輪浮動(dòng)， KC1取 取 ； 第二級(jí)行星齒輪為太陽(yáng)輪浮動(dòng)， KC2取 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） 26 E = AB3 = = 根據(jù)圖 可得出 i1= 那么 i2=。其中 ,第二、三級(jí)分別有3個(gè)和 4 個(gè)中空式行星輪。 的比值可用類(lèi)比法 進(jìn)行試湊或取三項(xiàng)比值的乘積 ： = 齒面工作硬化系數(shù) ZW一般可取 1； 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） 25 如果全部采用硬度 350HB 的齒較時(shí) .可取 最后算得之 E 值如果大于 6， 則取 E=6 。在兩級(jí) NGW 型行星齒輪傳動(dòng)中，欲得到最小的傳動(dòng)徑向尺寸，可使低速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑 db1與高速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑 db2之比 (db2/ db1)接近于 1,通常使 db2/ db1= 。 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） 22 圖 混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)減速器對(duì)齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面磨損等要求十分苛刻 ,因此合理地選擇變位系數(shù)和進(jìn)行修形計(jì)算十分重要。其中 ,第二、三級(jí)分別有 3 個(gè)和 4 個(gè)中空式行星輪 ,行星輪安裝在單臂式行星架上 ,行星架浮動(dòng)且采用滾動(dòng)軸承作為支承 ；第二級(jí)行星架與法蘭盤(pán)之間采用鼓形齒雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器連接。 軸承裝入行星輪中 ,彈簧擋圈裝在軸承外側(cè)且軸向間隙≤ mm,減速器最大外形尺寸 467 mm 460 mm 530 mm,總質(zhì)量 (不含油 )為 290 kg。 6176。為便于用戶在使用時(shí)裝配與拆卸 ,減速器主軸線與安裝面設(shè)計(jì)有 15176。 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 ,主要包括前蓋組件、被動(dòng)輪組件、第一級(jí)行星輪總成、第二級(jí)行星輪總成、機(jī)體中部組件和法蘭盤(pán)組件 6 大部分。但它由于具有少齒差的內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)，其嚙合摩擦系數(shù)較小，故該行星齒輪傳動(dòng) 的傳動(dòng)效率較高，可達(dá) 。當(dāng)傳動(dòng)比小于 50，其傳動(dòng)效率可達(dá)到 以上，但隨著傳動(dòng)比的增加，其效率值也會(huì)降低。 具 有雙嚙合的正號(hào)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，嚙合摩擦系數(shù)較大，故其傳動(dòng)效率低，一般 該機(jī)構(gòu)基本上不用于傳遞動(dòng)力。 具有雙齒圈行星的負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)，其合理的傳動(dòng) 比范圍為 716，傳動(dòng)效率仍較高 ； 但由于采用了雙齒圈行星輪，故制造安裝較復(fù)雜。在結(jié)構(gòu)合理的 條件下 通常，其傳動(dòng)比范圍為 2. 813,傳動(dòng)效率為 。如圖 ，為 2ZX 型行星機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)類(lèi)型 。根據(jù)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比端的不同，可分為兩類(lèi)。 通過(guò)上述的比較，結(jié)合要求 :傳動(dòng)比大、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊及外廓尺 寸小等，我們選擇行星齒輪傳動(dòng)作為減速器的傳動(dòng)型式。 從機(jī)構(gòu)的活動(dòng)度來(lái)分，有一個(gè)自由度的行星機(jī)構(gòu)、兩個(gè)自由度的行星機(jī)構(gòu)和多自由度的行星機(jī)構(gòu) .從結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，有 KHV型、 2KH型和 3K型行星機(jī)構(gòu)三種基本類(lèi)型。行星傳動(dòng)不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)裝置上也己獲得了應(yīng)用。由于采用了數(shù)個(gè)行星輪，均勻的分布在中心輪的周?chē)瑥亩墒剐行禽喤c轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡口同時(shí)，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抗沖擊能力和振動(dòng)的能力較強(qiáng)，工作較可靠。應(yīng)該指出，行星齒輪在傳動(dòng)比很大的情況 下，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動(dòng)的類(lèi)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(dòng)比。在傳動(dòng)類(lèi)型恰當(dāng)、合理布置的情況下，其效率值可達(dá) 。一般，行星齒輪傳動(dòng) 的外廓尺 寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動(dòng)的 1/21/5(即在承受相同的載荷條件下 )。尤其是對(duì)于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳 動(dòng)效率高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動(dòng)裝置以 及需要變速器的汽車(chē)和坦克等車(chē)輛的齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到 了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 。它的 最顯著的特點(diǎn)是 : 在傳遞動(dòng)力時(shí) 它可進(jìn)行功率分流 :同時(shí)，其輸入軸與輸出軸具有同軸 性，即輸入軸與輸出軸均設(shè)置在同一主軸線上。 (行星輪系 ) 當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個(gè)齒輪的幾何 軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至 少具有一個(gè)作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪，則稱(chēng)該齒輪傳動(dòng)為行星齒輪傳動(dòng)，即行星 輪系。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿渦輪組 成的輪系，稱(chēng)為空間輪系 ； 而由圓柱齒輪組成的輪系，稱(chēng)為平面輪系。 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) ： 齒輪傳動(dòng)與其他傳動(dòng)的比較，具有瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定工作可靠壽命長(zhǎng)效率高可實(shí)現(xiàn)平行軸任意兩相交軸和任意兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，適應(yīng)的圓周速度和傳遞功率范圍大 .但齒輪傳動(dòng)的制造成本高低精度齒輪傳 動(dòng)時(shí)噪聲和振動(dòng)較大，不適宜于兩軸間距離較大的傳動(dòng) 。 傳動(dòng)方案的確定 齒輪傳動(dòng)比較和選擇 齒輪傳動(dòng)是以主動(dòng)輪的輪齒依次推動(dòng)從動(dòng)輪來(lái)進(jìn)行工作的，是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛的一種傳動(dòng)形式。 選取車(chē)型為 SY5280GBJ，底盤(pán)為日產(chǎn)柴 CWB536HM 、驅(qū)動(dòng)方式 6 4 、整備質(zhì)量 12300Kg 、最大總質(zhì)量 28500 Kg 、 外形尺寸為 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） 18 8340 2490 3700mm 、 最小離地間隙為 240 mm ，滿載最高車(chē)速 50Km/h ，最大爬坡度 36 176。 ,工作轉(zhuǎn)速 2～ 4 r/min 和 14 r/min(卸料時(shí)的反向轉(zhuǎn)速 )。同樣，從扭矩流程來(lái)看，發(fā)動(dòng)機(jī) 液壓泵 +補(bǔ)油泵 (455. 43Nm)液壓馬達(dá) (403. 3Nm )減速器 (378. 88Nm)，扭矩依次遞減，同樣也是滿足系統(tǒng)要求的。 PV89 的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)油泵壓力排量為 cc/rev，補(bǔ)油壓力為 1325bar，我們?nèi)?18bar 。 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） 16 QPKQ 式中 K—— 系統(tǒng)泄漏系數(shù)， K=； 從而可得 : 選取 ARK 一 MESSORI 公司的 PV89 液壓泵，排量為 89cc/rev，最高轉(zhuǎn)速為 2600r/min。 (2)馬達(dá)的選取及功率、扭矩校核 由減速機(jī)的選取可知 : 式中 nm max — 馬達(dá)最大輸出轉(zhuǎn)速 ； Mm max — 馬達(dá)最大輸出扭矩 ； qm max — 馬達(dá)的最大排量， cc/rev； Δ P — 馬達(dá)的進(jìn)出口壓差，即所選的系統(tǒng)壓力， Mpa； η m — 馬達(dá)的機(jī)械效率，η m =； 根據(jù) ARK 一 MESSORI 的資料，可以選取 MF89,最高轉(zhuǎn)速為 2600r/min. 馬達(dá)功率校核 : 式中 Q 輸入流量， L/min； DP馬達(dá)最大壓降，取 350bar； Nt總效率，取 ； = 馬達(dá)扭矩校核 : 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） 15 式中 Vg排量， cc/rev； Dp馬達(dá)壓降，取 300bar； Nmh— 機(jī)械效率，取 0. 95； = (4)確定系統(tǒng)實(shí)際工作壓力 由公式 : 得 : Δ P = 液壓馬達(dá)的選取 確定液壓泵的最大工作壓力，液壓泵的工作壓力由負(fù)載的性質(zhì)決定。 (2)滿載攪拌功率的確定 式中 N— 攪拌筒滿載最大驅(qū)動(dòng)功率， KW； n1— 攪拌筒最大轉(zhuǎn)速， 14rpm； M— 攪拌筒驅(qū)動(dòng)攪拌筒驅(qū)動(dòng)扭矩， Nm； = (3)滿載攪動(dòng)功率的確定 式中 N攪動(dòng) — 攪拌筒攪動(dòng)驅(qū)動(dòng)功率， KW； n2— 攪拌筒攪動(dòng)轉(zhuǎn)速， 3rpm； = 液壓馬達(dá)的選取 (1)初選系統(tǒng)壓力 根據(jù)上述 計(jì)算所得攪拌筒驅(qū)動(dòng)阻力矩，并考慮到攪拌筒需有一定的扭 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） 14 矩裕度，可知本題減速器的最大驅(qū)動(dòng)扭矩為 60000Nm，減速比類(lèi)比其他同類(lèi)產(chǎn)品選為 100: 1。 攪拌筒驅(qū)動(dòng)阻力矩與攪拌筒攪拌容量的數(shù)據(jù)表表 圖 由曲線圖易知，其接 近一條直線，因此可設(shè)想 : M=Co+Cl x V 式中 M— 攪拌筒驅(qū)動(dòng)力矩， Nm； V— 攪拌筒裝載客量， m3； 求其最小二乘擬合式 : 式中 的縮寫(xiě) 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） 13 解得 : 即 ： M=+ x V 將我們的設(shè)計(jì)參數(shù) — 攪拌容積 ((V=8)帶入上式，得 : M= Nm 由前述可知，此值為攪拌筒的峰值扭矩，它出現(xiàn)在攪拌筒滿載換向時(shí)。 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） 12 攪拌筒驅(qū)動(dòng)阻力矩與攪拌筒攪拌容量的數(shù)據(jù)表 與圖 。 3)行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。 2偕波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。 1)蝸輪蝸桿減速器的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為 :單級(jí)、二級(jí)、多 級(jí) 。降速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。 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） 10 圖 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） 11 第三章 減速器設(shè)計(jì) 減速器概述 減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的需求高速增長(zhǎng) ,但大部分國(guó)產(chǎn) 攪拌運(yùn)輸車(chē)仍然采用國(guó)外的減速器產(chǎn)品。減速器是混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的核心部件 ,其工作原 理是將液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩 ,通過(guò)減速器平穩(wěn)可靠地以一定轉(zhuǎn)速傳遞給攪拌筒 ,對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌 ； 卸料時(shí) ,減速器反轉(zhuǎn) ,混凝土被筒內(nèi)螺旋葉片攪動(dòng) ,均勻卸出。該系統(tǒng)帶有補(bǔ)油泵和集成閥塊，補(bǔ)油泵主要負(fù)責(zé)向主回路提供冷卻油液和向主泵伺服變量機(jī)構(gòu)提供低壓控制油，集成閥塊主要是為系統(tǒng)提供高壓溢流保護(hù)，防止損壞泵和馬達(dá)，梭形閥確保工作時(shí)給主油路低壓區(qū)提供一個(gè)溢流通道，并由補(bǔ)油溢流閥保持低壓區(qū)壓力，同時(shí)溢流油流經(jīng)馬達(dá)、泵殼體返回油箱，對(duì)泵和馬達(dá)進(jìn)行沖洗和冷卻。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖 如圖 。 驅(qū)動(dòng)裝置有一套液壓系統(tǒng)， 根據(jù)油液循環(huán)的方式不同， 液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可分為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)，雖然開(kāi)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其能耗大，不經(jīng)濟(jì)，油箱容量大且液壓油中容易混入空氣，導(dǎo)致振動(dòng)與噪音，因而使用壽命較短，目前在攪拌車(chē)上這類(lèi)系統(tǒng)已逐步被淘汰。 攪拌運(yùn)輸車(chē)傳動(dòng)部分簡(jiǎn)介 混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)攪拌筒驅(qū)動(dòng)裝置主要由 行星齒 輪減速器 、液壓傳動(dòng)部分組成，其工作原理是將液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)減速器平穩(wěn)可靠地以一定轉(zhuǎn)速傳遞給攪拌筒，對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌；卸料時(shí)，減速器反轉(zhuǎn)，混凝土被筒內(nèi)螺旋葉片攪動(dòng)，均勻卸出。的需選用雙前橋 8X4 載質(zhì)量為 20t 級(jí)的底盤(pán)，而裝載量為 1012 m179。因此，要求汽車(chē)底盤(pán)有足夠的載重能力和強(qiáng)勁的輸出功率 :一般要求發(fā)動(dòng)機(jī)要有 230kW(300 馬力 )以上 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） 8 的功率，裝載量為 67 m179。運(yùn)輸攪拌車(chē)主要由底盤(pán)、取力器、攪拌筒 (拌筒 )、發(fā)動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、裝