【正文】 因混凝土在攪拌筒內(nèi)的運動狀態(tài)比較復雜，目前尚無統(tǒng)一實用的計算方法，我們從數(shù)理統(tǒng)計的角度對收集的一些試驗數(shù)據(jù)進行分析、處理，推導出了攪拌阻力矩與攪拌容積關系的經(jīng)驗公式。以下攪拌驅(qū)動扭矩值均為最大值，并己考慮長時間行駛后 (混凝土沉淀 )，拌筒啟動時的峰值。根據(jù)經(jīng)驗，此值約為穩(wěn)定工況 (攪動運輸 )的 倍 強，也就是說攪拌筒的穩(wěn)定工況約小于 。 根據(jù)液壓馬達輸出軸的最大扭矩并綜合考慮系統(tǒng)性、可靠性、安全性等條件，初步選定液壓系統(tǒng)最高持續(xù)工作壓力為 30Mpa。 式中 Pm —— 液壓馬達最大工作壓力，取取最大值 ； ΣΔ Pm—— 液壓泵出口到液壓馬達的進口之間的沿程損失和局部損失之和，取 ΣΔ Pm=； = + = 確定液壓泵的流量 Q 液壓泵的流量按液壓馬達的最大工作流量和泄漏量來確定。 液壓泵功率校核 : 液壓 泵扭矩校核 : 由于所選主泵、補油泵和換向閥為集成一體的，故選定了主泵也就將補油泵和換向閥確定了。 補油泵功率及扭矩校核 : 式中 Q — 補油泵流量， L/min； Vg— 補油泵排量 18. 03cc/rev； Nm— 補油泵機械效率，取 ； n— 補油泵轉速， 1400rpm； 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 17 式中 P＇ — 補油泵功率 ； D＇ — 補油泵最大壓降，取 18bar； N＇ t— 補油 泵總效率，取 ； P＇ =( 18)/ (600 ) = 從功率流程來看，發(fā)動機 液壓泵 +補油泵 (73. 6KW)液壓馬達 (66. 6KW )減速器 (65. 4KW )，功率依次遞減，能夠滿足系統(tǒng)各元件的功率要求 。 減速器原始數(shù)據(jù)及傳動方案的選擇 本課題減速器的 主要參數(shù) 和所選車型 混凝土攪拌運輸車攪拌筒 (罐 )的設計容積為 8m3,最大安裝角度 12176。減速器設計傳動比 100∶ 1,最大輸出轉矩 60 kNm,要求傳動效率高、密封性好、噪聲低、互換性強。 ， 發(fā)動機型號 RG811 ，發(fā)動冷卻方式為 四沖程水冷 V形 8 汽缸 。齒輪傳動可按一對齒輪軸線的相對位 置來劃分，也可以按工作條件的不同來劃分。 齒輪傳動兩種大的類型 輪系可由各種類型的齒輪副組成。 根據(jù)齒輪系運轉時各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動，齒輪傳動分為兩大類型 ： 〔定軸輪系 ) 當齒輪系運轉時，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何位置都是固定 不變的，則稱為普通齒輪傳動 (或稱定軸輪系 )口在普通齒輪傳動中，如果 各齒輪副的軸線均相互平行，則稱 為平行軸齒輪傳動 ； 如果齒輪系中含有 一個相交軸齒輪副或一個相錯軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動 (空間 齒輪傳動 )。 定軸輪系和行星輪系的比較 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 19 行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨特的優(yōu)點。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)己 被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機械傳動系統(tǒng)的中的減速器、 增速器和變速裝置。 行星齒輪傳動的主要特點如下 : (1)體積小，質(zhì)量小，結構緊湊，承載能力大。 例 如 傳動比 i=7. 15，功率為 4400kw 的行星齒輪減速器與普通定軸齒輪減速器比較如下 表 : 表 (2)傳動效率高。 (3)傳動比大，可以實現(xiàn)運動的合成和分解。在 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 20 僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可以達到幾千。 (4)運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。 總之，行星齒輪傳動具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大及效率高 (類型選用得當 )等優(yōu)點。它幾乎可適用于一切功率和轉速范圍，故目前行星傳動技術己成為世界各國機械傳動發(fā) 展的重點之一。其它的漸開線行星齒輪機構，都可以分解為這三種基本機構，即可以由這三種基本行星機構復臺而成。 選擇行星機構的類型 本課題選取 2ZX 型漸開線行星齒輪機構 ,這種行星齒輪機構有兩個中心輪 a, b(即 2Z)和 轉臂 (X)，山此三個簽本構件組成，故用符號 2ZX表示。當 i12h0 時，稱為正號機構 ； i12h0時，稱為負號機構。 圖 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 21 由于負號機構行星齒輪傳動簡單、制造容易，外形尺寸小，質(zhì)量小，傳動效率高等優(yōu)點。目前該傳動類型已獲得了較廣泛的應用。 具有圓錐齒輪傳動的負號機構，主要用于差動行星裝置。 具有雙內(nèi)嚙合的正號機構，其合理的傳動比范圍為 830,其嚙合摩擦損失較小。 少齒差 2ZX 正號機構的合理傳動比范圍為 30100。 本文選取 2KH（ A）這種傳動結構， 2ZX(A)型行星傳動的傳動類型為 NGW 型（具有內(nèi)嚙合和外啃合，同時還其有一個公共齒輪的行星齒輪傳動） 。機體間采用螺栓和銷釘連接與定位 ,機體與內(nèi)齒圈之間采用彈性套銷的均載機構。的傾角 ,法蘭盤軸線可以向 X、 Y 和 Z 方 向擺動177。 ,并選用專用球面軸承作為支承。 傳動系統(tǒng)設計 該減速器采用 3 級減速方案 ,第一級為高速圓柱齒輪傳動 ,其余兩級為 NGW 型行星齒輪傳動。鼓形齒雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器連接 ,機動示意 圖和結構圖分別如圖 和 。 圖 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 23 圖 齒輪的設計 傳動比的分配 多級行星齒輪傳動各級傳動比的分配原則是獲得各級傳動的等強度和最小的外形尺寸。 NGW 型兩級行星齒輪傳動的傳動比可利用圖 進行分配，圖中 i1 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 24 和 i 為高速級及總傳動比， E可按下式計算 : E = AB3 圖 NGW傳動比分配 式中 , 式中和圖中代號的角標Ⅰ和 Ⅱ 分別表示高速級和低速級 ； C為行星輪數(shù)； KC為載荷分布系數(shù) ； KHβ 為接觸強度的載荷分布系數(shù) ； 其他代號可在機械設計手冊中查取。 本題目傳動比 i=100:1, 該減速器采用 3 級減速方案 ,第一級為高速圓柱齒輪傳動 ,其余兩級為 NGW 型行星齒輪傳動。第一級圓柱齒輪傳動比初選為 ，那么剩下兩級傳動的 i 總 =100/= ,即為以下計算中的 i值。 齒數(shù)及行星輪數(shù)的確定 第一級高速圓柱齒輪齒數(shù)的計算： 齒數(shù)比 u=i1= ； 初選 z1=30，則 Z2=u z1= 30= ,取 Z2=59 ； 第二級 NGW 行星齒輪齒數(shù)的計算： 初選行星輪數(shù) Nw=3； 確定 Za， 依據(jù)公式： iabH Za / Nw=C,計算中 C取整數(shù)； 即為 Za/3=C Za=3C/ C 取 46 則 Za=17 確定 Zb， 依據(jù) NGW 型行星輪系傳動比計算公式： iabH=1+Zb/ Za 即為 =1+Zb/17 Zb=() 17 = 取 Zb=121 確定 Zc, 依據(jù) NGW 型行星輪系非角變位傳動公式： Zc= Zb Za/2 Zc=12117/2=52 得出第二級 NGW 行星齒輪齒數(shù) : Za=17, Zb=121, Zc=52 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 27 表 第三級 NGW 行星齒輪齒數(shù)的計算： 初選行星輪數(shù) Nw=4； 確定 Za， 依據(jù)公式： iabH Za / Nw=C,計算中 C取整數(shù)； 即為 Za/4=C Za=4C/ C 取 31 則 Za=20 確定 Zb， 依據(jù) NGW 型行星輪系傳動比計算公式： iabH=1+Zb/ Za 即為 =1+Zb/20 Zb=() 20 = 取 Zb=104 確定 Zc, 依據(jù) NGW 型行星輪系非角變位傳動公式： Zc= Zb Za/2 Zc=10420/2=41 得出第三級 NGW 行星齒輪齒數(shù) : Za=20, Zb=104, Zc=41 。 變位齒輪有高變位和角變位，兩者在漸開線行星齒輪傳動中都有應用。角變位主要用于更靈活地選擇齒數(shù)，拼湊中心距，改善嚙合特性及提高承載能為。 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 :獲得準混凝土攪拌運輸車減速器對齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強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)和進行修形計算十分重要。 第一級高速圓柱齒輪變位系數(shù)的計算及幾何尺寸計算 變位系數(shù)計算： ZΣ =Z1+Z2=30+59=89 ； 從圖 中 P9 線的上方區(qū)域初選 XΣ = ； 利用圖 y =； 所以 y=XΣ – Δ y==；初選模數(shù) m= a =(XΣ /2 + y)m = 取 a =115 ， y = ； 根據(jù)圖 Δ y=； XΣ = y +Δ y=+=。 計算未變位時中心距： adac =m/2(Za+Zc)= 計算中心距變動系數(shù)： yac`= Za+Zc/2(cosα / cosα ac1) = 計算中心距并取整數(shù) : a = m(Za+Zc/2+ yac`)= 取 88 實際中心距變動系數(shù)： yac=a adac /m= 計算嚙合角： cosα ac= adac / a cos20176。 計算總變位系數(shù)： XΣ ac =(Za+Zc)invα ac`invα /2tanα = 校核 在 XΣ ac 介于曲線 P6和 P7 之間，有利于提高接觸疲勞強度及抗彎強度， 表示這對齒輪可用。 計算總變位系數(shù) : XΣ cb =(ZbZc) invα ac`invα /2tanα = Xb= XΣ cb +Xc= 得出： Xa= ,Xc=， Xb= 。 30` ， α cb=19176。 = 得出α ac=176。 分配變?yōu)橄禂?shù) ：按圖 分配得 Xa= ,Xc=. cb 計算 計算未變位時中心距： adcb= m/2(Zb+ Zc)=126 mm 計算中心距變動系數(shù)： ycb=0 計算嚙合角： cosα cb= adcb/ acosα = 得出α bc=20176。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 32 齒輪幾何尺寸計算： 太陽輪計算 : 初選模數(shù) m=4； 分度圓直徑 d=mz=80 mm； 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m =92 mm 齒根圓直徑 df= d2(h*+c*x) =68 mm 行星輪計算： 分度圓直徑 d=mz=164 mm 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m = mm 齒根圓直徑 df= d2(h*+c*x) = mm 內(nèi)齒圈計算 : 分度圓直徑 d=mz=416 mm 齒頂圓直徑 da= d+2(h*+xΔ y)m = mm 齒根圓直徑 df= d2(h*+c*x) = mm Φ a=b/d1= 得出 齒寬 b=82 mm 齒輪的強度校核 通用行星齒輪減速 器 齒輪材料主要采用 CrMnTi20 、 TiBMn220 、515MnCr 、 520MnCr 、 525MnCr 、 528MnCr 。心部硬度為 HRC48~33