【正文】 NHv ZKK ZKK?? ??? ? ss CC , ????? ? ss CC , ??? ? WW ZZ , ????? ? WW ZZ , 1????BBdd , ??????BBdd ??? ? cc KK , ????? ? cc KK , ??????dd , ????????dd 由估算取齒寬系數(shù)為 ???d ， ????d ， 1?????d 42lim222 lim221 ???????? ???????? ??????????? ???????????? HWNHvcds HWNHvcds ZZKKKC ZZKKKCA ?? ?? ?? lim222 lim222 ???????? ???????? ??????????????????? ????????????????????? HWNHvcds HWNHvcds ZZKKKC ZZKKKCA ?? ?? ?? 331 1 1 4 1 4E A B? ? ? ? ?， 33222 ????? BAE 行星齒輪減速器傳動總布置方案 對于高速級和中速級組合，由 E1=4 曲線計算得： i1=， i2=,對于中速級和低速級組合，由 E2=6 曲線計算得： i2=， i3=5,則總傳動比的分配為： ?????? iiii總 所以，三級行星齒輪減速器的布置圖如 圖 。最后算得之 E 值如果大于 6，則取 E＝ 6。 ,vHKK? 及 2NZ 的比值，可用類比法進(jìn)行試 13 湊，或取三項(xiàng)比值的乘積 22()v H Nv H NK K ZK K Z??? ? ?? ? ?等于 ～ 2。通常使 Bd Ⅱ / Bd Ⅰ ＝ 1～ 。 下面則要決定如何分配傳動比，多級行星齒輪傳動的各級傳動比的分配原則 是各級傳動的等強(qiáng)度和獲得最小的外 形尺寸。在傳遞力時，行星輪數(shù)目越多越容易發(fā)揮行星齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)，但行星輪數(shù)目的增加會使其載荷均衡困難，而且由于鄰接條件限制又會減小傳動比的范圍。由上一節(jié)行星齒輪工作原理知傳動比為 1211 zzi ???? ? （ ） 式中 2z ——齒圈齒數(shù)； 1z ——太陽輪齒數(shù)。 經(jīng) 分析， WW， NGWN， N 和 NN 最大功率均有限制，而本次設(shè)計功率很大為 100KW，因此它們都不合適，只可用 NGW， NW型，由于 NW 型在 7BAXi ? 時不宜采用。代表類型的字母含意： N－內(nèi)齒輪， W－外嚙合， G－共用齒輪，Z－中心輪， X－行星架， V－回轉(zhuǎn)件。對于我的這次設(shè)計的減速器也應(yīng)采用行星式的減速方式。由于定軸式的傳動系統(tǒng)在換檔時有較大的功率損失。 缺點(diǎn)：對材料要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝困難。 由于采用了數(shù)個相同的行星輪均布于中心輪四周，而達(dá)到慣性力的平衡 ，同時使嚙合齒數(shù)增多。 只需適當(dāng)選擇機(jī)構(gòu)形式，便可以用少量齒輪得到較大傳動比，甚至可達(dá)幾千的數(shù)比，即使在傳動比很大時，仍然緊湊重量輕。 11 第 3 章 行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動設(shè)計 行星齒輪傳動的特點(diǎn)和原理 [3] 行星齒輪傳動的特點(diǎn) 因?yàn)楦髦行妮啒?gòu)成為共軸式傳動，而且載荷分布在幾個行星輪上，另外又能合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合，所以結(jié)構(gòu)非常 緊湊。帶入數(shù)據(jù)，工程牽引車最低行駛速度為： h/ in ???V 工程牽引車最高行駛速度為： h/ a x ???V 由于工程牽引車運(yùn)行速度緩慢，牽引的重量巨大 ，故該速度比較適合低速高扭的工程牽引車，所以總體傳動方案適合。所以減速器的最低輸出轉(zhuǎn)速為 1m in m 005 62 ???n，減速器的最高輸出轉(zhuǎn)速為 1m a x m inr102 002 01 5 ????n。 輸入轉(zhuǎn)速計算 液力變矩器轉(zhuǎn)速計算 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速經(jīng)過離合器，首先傳到液力變矩器，由于液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)速為前一級動力裝置轉(zhuǎn)速的 ，所以液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)速為 1m i nr1 2 7 2 0 ????????? inn 發(fā)動機(jī)液力變矩器 前進(jìn)檔輸入轉(zhuǎn)速計算 液力變矩器的轉(zhuǎn)速經(jīng)過變速器，傳到行星減速器，所以行星減速器的輸入轉(zhuǎn)速為： （ 1）前進(jìn)一檔轉(zhuǎn)速 11 m inr56 226 72 ???檔n （ 2）前進(jìn)二檔轉(zhuǎn)速 12 m ???檔n （ 3）前進(jìn)三檔轉(zhuǎn)速 13 m ???檔n 后退檔輸入轉(zhuǎn)速計算 （ 1）后退一檔轉(zhuǎn)速 9 11 m inr57 802 72 ????檔n （ 2）后退二檔轉(zhuǎn)速 12 m ????檔n （ 3）后退三檔轉(zhuǎn)速 13 m ????檔n 轉(zhuǎn)矩計算 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩計算 由工程牽引車方案中發(fā)動機(jī)額定功率，代入發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩公式得到發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為 mNnpT ???? 發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī) 液力變矩器轉(zhuǎn)矩計算 發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩經(jīng)過離合器，傳遞到液力變矩器有： 1 2 ?????????? 液力變矩器離合器發(fā)動機(jī)液力變矩器 ??KTT 前進(jìn)檔輸入轉(zhuǎn)矩計算 液力變矩器的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過變速器傳到行星 齒輪減速器，所以前進(jìn)檔輸入轉(zhuǎn)矩為： （ 1）前進(jìn)一檔轉(zhuǎn)矩 ???????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? （ 2）前進(jìn)二檔轉(zhuǎn)矩 ???????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? （ 3）前進(jìn)三檔轉(zhuǎn)矩 5 4 933 ???????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? 后退檔輸入轉(zhuǎn)矩計算 （ 1）后退一檔轉(zhuǎn)矩 ?????????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? （ 2）后退二檔轉(zhuǎn)矩 ?????????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? （ 3）后退三檔轉(zhuǎn)矩 10 ?????????? 檔變速器液力變矩器檔 iTT ? 綜上所述，最大輸出轉(zhuǎn)矩為變速器前進(jìn)一檔輸出轉(zhuǎn)矩， 4 81m a x ??? 檔TT 。本設(shè)計模擬工程牽引車底盤的布置方案，并以此為依據(jù)，進(jìn)行工程牽引車的懸浮均載行星齒輪減速器設(shè)計。 PTTTK ?? （ ） 變矩器的效率 液力變矩器的效率為輸出功率與輸入功率之比，見公式（ ）。 液力變距器的評價參數(shù) （ 1）變矩器的轉(zhuǎn)速比 轉(zhuǎn)速比為渦輪轉(zhuǎn)速 nt 與泵輪轉(zhuǎn)速 np 之比，或角速度之比，見 公式（ ）。泵輪與動力裝置相聯(lián)，渦輪與下一級的傳動裝置以花鍵相連；導(dǎo)輪則通過單向輪座于變矩器的殼體上。 7 表 Q2NQY1 型工程牽引車參數(shù) 柴油機(jī)參數(shù) 牽引車參數(shù) 額定功率 60KW 最大牽引力 ? 30KN 額定轉(zhuǎn)速 2200r/min 最大牽引質(zhì)量 180t 最大扭矩 291N 查閱傳動效率手冊， 已知各部分傳動效率如下： 變速箱： 連軸器： 工程車輛液力變矩器： 。m 180 49000～ 48880 200 49010～ 48890 224 49020～ 48920 250 49030～ 48940 280 49040～ 48960 315 49060～ 48980 355 49050～ 49000 400 49060～ 49010 450 49060～ 49020 工程牽引車傳動方案的設(shè)計 [21] 布置底盤傳動方案 由上節(jié)分析，選擇方案三的工程牽引車性能參數(shù)來設(shè)計三級行星齒輪減速器。依據(jù)行星齒輪傳動承載能力的極限分析，考慮到功率和轉(zhuǎn)矩的限 制，選擇方案 3 比較合適 ，如表 。 轉(zhuǎn)速限制：轉(zhuǎn)速 n? 1500r/min 高速軸轉(zhuǎn)速低于 750 r/min 時候，按 750 r/min 選許用轉(zhuǎn)矩。 綜上所 述，根據(jù)設(shè)計要求選擇一種適合的車型進(jìn)行設(shè)計。 表 小型 Q2NQY1 型工程牽引車參數(shù) 柴油機(jī)參 數(shù) 牽引車參數(shù) 額定功率 60KW 最大牽引力 ? 30KN 額定轉(zhuǎn)速 2200 最大牽引質(zhì)量 180t 最大扭矩 291N 工程牽引車屬于工程機(jī)械， 按不同的用途對工程牽引車分類，可把它分為：工程建設(shè)用牽引車、工程運(yùn)輸用牽引車、軍事工程用牽引車。 5 第 2 章 總體設(shè)計方案 工程牽引車 在工程建設(shè)中，工程牽引車的 基本任務(wù)是為防御車輛和火炮挖掘塹、修理和保養(yǎng)公路、準(zhǔn)備河岸、搶救損壞車輛和設(shè)置或清理障礙。 總之 ,當(dāng)今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高、二低、三化方面發(fā)展。其高速級用前述各種定軸類型傳動，低速級用行星齒輪傳動，這樣可適用相交軸和交錯軸間的 傳動，可實(shí)現(xiàn)大傳動比和大轉(zhuǎn)矩輸出等不同用途，充分利用各類型傳動的特點(diǎn)，克服各自的弱點(diǎn)，以適應(yīng)市場上多樣化需要。 向無級變速行星齒輪傳動發(fā)展 實(shí)現(xiàn)無級變速就是讓行星齒輪傳動中三個基本構(gòu)件都傳動并傳遞功率，這只要對原行星機(jī)構(gòu)中固定的構(gòu)件附加一個轉(zhuǎn)動（如采用液壓泵及液壓馬達(dá)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)），就能成為變速器。m /t 。m /t ，個別可達(dá) 100N并以采用不同的行星輪個數(shù) np (np= 5 等 ) 和不同的齒寬 b，以實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度之要求。 向傳動平穩(wěn)、可靠、噪聲低和高效率方向發(fā)展 傳動平穩(wěn)、可靠、噪聲低和效率高，單級傳動效率 G=，兩級為 G=， 三級為 G=。內(nèi)齒圈用 42CrMo。簡化結(jié)構(gòu)、簡化工藝、減輕質(zhì)量。行星齒輪未來的發(fā)展方向主要有以下幾個方面： 動力學(xué)和均載減振的方向發(fā)展 組合巧妙，結(jié)構(gòu)新穎，將前一級的行星架與后一級的太陽輪聯(lián)成一體，無徑向支承，呈懸浮狀態(tài)，減少支承、簡化結(jié)構(gòu)、減少聯(lián)接環(huán)節(jié)，并以行星架和太陽輪聯(lián)合浮動，均載效果好，載荷不均衡系數(shù) Kp ≤。在承載方面，本設(shè)計采用前一級的行星架與后一級的太陽輪聯(lián)成一體 , 無徑向支承 , 呈懸浮狀態(tài) , 減少支承、簡化結(jié)構(gòu)、減少聯(lián)接環(huán)節(jié) , 并以行星架和太陽輪聯(lián)合浮動 , 以達(dá)到懸浮均載的最佳效果 ,又由于采用模數(shù)相同的幾個行星輪， 且均勻分布在中心輪的四周，因而能達(dá)到慣性力平衡。在結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其傳動效率可達(dá) 91－ 94%。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，為了達(dá)到盡可能好的懸浮均載效果 。這種組合行星傳動具有更廣的增矩和變速范圍，除了獲得大的傳動比之外，行星齒輪傳動還采用功率的分流、由數(shù)個行星輪承擔(dān)載荷 , 采用合理的內(nèi)嚙合傳動。其中主傳動所用的傳動型式大多為漸開線行星齒輪傳動。 在減速器設(shè)計 礎(chǔ)。設(shè)計 的主要內(nèi)容是工程牽引車懸浮均載行星減速器。 3 本課題研究的主要內(nèi)容 首先，是減速器均載的問題：由于不可避免的制造和安裝誤差，載荷作用下各零件所產(chǎn)生的有害的彈性變形導(dǎo)致傳動過程中行星齒輪傳動不能均載，嚴(yán)重影響著行星齒輪傳動的使用壽命和優(yōu)越的性能，基于種種不便，人們便渴望一種載荷分布均勻、提高行星齒輪安全性和壽命的研究課題 ——懸浮均載。國內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國外先進(jìn)工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。 在設(shè)計工藝方面，與國際接軌。我國齒輪界的科研和新產(chǎn)品開發(fā)的格局正在悄悄地發(fā)生著根本性變化，許多企業(yè)正在成為新產(chǎn)品開發(fā)和科研的主力軍。 世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，如：日本、德國、英國、美國和俄羅斯等，對行星齒輪傳動的應(yīng)用、 生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)化、傳動性能、傳遞功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位；并出現(xiàn)了一些新型的傳動技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動、行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現(xiàn)代的機(jī)械傳動設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。 1938 年起集中發(fā)展汽車用的行星齒輪傳動裝置。19 世紀(jì)以來，隨著機(jī)械工業(yè)特別是汽車和飛機(jī)工業(yè)的發(fā)展，對行星齒輪的發(fā)展有很大影響。 工程上習(xí)慣將行星輪系 和差動輪系的齒輪傳動機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為行星齒輪傳動。 根據(jù)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動，可將輪系分為下列幾種基本類型： 2 定軸輪系 當(dāng)輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時，若組成該輪系的所有齒輪的幾何軸線位置是固定不變的，稱為定軸輪系或普通輪系。與定軸傳動相比，具有體積小、質(zhì)量輕、承載能力大和效率高之優(yōu)點(diǎn)。 行星齒輪傳動的減速器在減速器行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。不必說裝有的主減速器、輪邊減速器的日常大眾的汽車工業(yè)，甚至冶金、礦山、起重運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、輕工、橡塑、船舶、機(jī)床、航空、電力等行業(yè)都能見到減速器的身影。近年來通過引進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)有些廠家采用了多擋位動力換擋變速箱配高效的三元件液力變矩器的傳動方式，雖然可以使重載作業(yè)時的傳動效率大幅度提高，表現(xiàn)為在相同行駛阻力下可提高行駛速度，或者在相同的行駛速度下可提高牽引力。 作為重要工程車輛之一的工程牽引車，它的的歷史幾乎與交通工具上采