【正文】 多不適合于攜帶等缺點，使其不便于攜帶。且它的出現(xiàn)也將會給工業(yè)生產(chǎn)和人們生活帶來方便和效率。因此對于便攜帶式行星齒輪減速扳手的設(shè)計，其意義重大。而有些錯誤又往往具有很強的隱蔽性，給生產(chǎn)造成不應(yīng)有的損失。 5 課題研究內(nèi)容 （ 1）課題目的 由于目前市場上以后很多行星齒輪減速扳手，所以本次課題的主要目的是對已有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，以及對關(guān)鍵受力結(jié) 構(gòu)進(jìn)行校核。分析行星輪的原理并計算行星輪減速比從而計算出其增力效果，再用軟件設(shè)計出力矩倍增器。再將已建立三維實體的各零件進(jìn)行虛擬裝配，得到所需的模型配置，檢驗結(jié)構(gòu)的合理性。 （ 3） 課題的研究內(nèi)容 ① 研究行星輪作為增力機構(gòu)的原理，在設(shè)計中對這一原理做深刻理解。此時各種數(shù)據(jù)都由以上的理論分析得出，故此這要按照參數(shù)化和所學(xué)的機械相關(guān)的知識在軟件中設(shè)計就可以了，設(shè)計行星齒輪力矩倍增機構(gòu)。 ③ 設(shè)計扳手手柄、反力臂支爪，套筒扳頭等附件。借助 Pro/E 設(shè)計出來。 扳手手柄、反力臂支爪，套筒扳頭校核其切拉應(yīng)力等。 由于行星輪系的內(nèi)嚙合齒輪間極易產(chǎn)生各種干涉，所以在選擇計算各齒輪的參數(shù)時，比較麻煩；往往要多次選擇參數(shù)才能使行星輪系嚙合時不產(chǎn)生干涉。 在進(jìn)行強度校核時，這些所設(shè)計出來的附件可能會滿足不了強度要求。 ③ 對于 Pro/E 軟件的掌握程度。用 Pro/E 軟件進(jìn)行產(chǎn)品外觀形象語義設(shè)計 , 該軟件同其他的相似軟件相比就是對三維制圖比較專業(yè)，而且有很多的曲面命令，對曲面的造型有著獨到的見解 , 軟件里可以做出很多我們難以想象甚至想象不到的獨特造型。 ① 設(shè)計的第一步 ,不可否認(rèn)的是對產(chǎn)品的總體形象設(shè)計。具體的就是用軟件的曲面命令做出各種需要的曲面，并讓這些曲面與實體有一個交集。本文中最重要的一個曲面就是端蓋 ,可以先在草圖中做出然后旋轉(zhuǎn)即可得到。對于面板曲面，面板上每一處的截面的曲線都不相同 , 每一 個地方都有變化，有時都無法表達(dá)在一般的工程圖上。如齒輪的旋轉(zhuǎn)和螺釘?shù)男o旋出 , 用 PRO/E 的實體命令，在 PRO/E 軟件中有很多實體命令。比如在本次扳手的設(shè)計中對于齒輪以及螺紋的設(shè)計，其中的齒槽和螺紋都可以用具體的實體命令做出。并使我們在以后的設(shè)計中更好的理解產(chǎn)品。在設(shè)計產(chǎn)品外形是用 Pro/E 進(jìn)行 , 可以使產(chǎn)品的細(xì)節(jié)部分表達(dá)出來。比如我們有時會血藥輸入具體的參數(shù)來設(shè)計精確的圖像。并可以實時的修改各種參數(shù)，使我們的三維圖非常的直觀，設(shè)計速度也可以加快。 ⑥ 軟件可以實現(xiàn)與其他機械加工軟件的互 動 ?？梢灾苯优c數(shù)控加工軟件對接，以便于對產(chǎn)品加工性能的分析和加工方法的選擇。他能幫助我們分析產(chǎn)品的外形，可以快速的做出三維實體模型，只要我們給出參數(shù)就能精確的做出我們想要的東西。 Pro/E 建模的一般過程如下 : ① 建立或選取基準(zhǔn)特征作為模型空間定位的基準(zhǔn) :如基準(zhǔn)面、基 準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系等。 ② 建立基礎(chǔ)實體特征 :拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等 。 ⑤ 添加材質(zhì)和渲染處理。 9 中間傳動軸 中間軸中的 中心輪 a 也采用齒輪軸的結(jié)構(gòu)，一端與軸直接做成一個整體，另一端與行星架做成一個整體；因為本設(shè)計師兩個行星輪對稱布置，且不存在徑向載荷，因此不會引起沿齒寬方向的贏利集中。整個產(chǎn)品的零件數(shù)降低，使整個產(chǎn)品更簡潔。另外由于選的材料是硬度強度很大的 Q235，其中間桿選用直徑為 10，長度為 150。其三維模型如圖 34： 扳手的三維模型 所設(shè)計的扳手的三維模型圖和分解圖分別如圖 35 和圖 36 11 圖 33（ a） 內(nèi)齒輪尺寸 圖 33（ b） 內(nèi)齒輪 圖 34 手柄 12 13 圖 35三維模型 圖 36 三維爆炸圖 其余零件尺寸見零件圖 14 行星齒輪的減速增力原理 軸線固定的齒輪傳動原理很簡單，在一對互相嚙合的齒輪中，一個齒輪作為從動輪，動力從它輸出，有一個齒輪作為主動輪，動力從它那里輸入。 一套行星齒輪傳動系統(tǒng)有三組可以輸入輸出的構(gòu)件，分別是太陽輪、行星架、外齒圈。 常見行星齒輪傳動的類型和性能 動力從太陽輪輸入，從外齒 圈輸出，行星架通過機構(gòu)鎖死； 動力從太陽輪輸入，從行星架輸出，外齒圈鎖死； 動力從行星架輸入，從太陽輪輸出，外齒圈鎖死； 動力從行星架輸入，從外齒圈輸出，太陽輪鎖死； 動力從外齒圈輸入，從行星架輸出，太陽輪鎖死； 動力從外齒圈輸入，從太陽輪輸出，行星架鎖死； 兩股動力分別從太陽輪和外齒圈輸入，合成后從行星架輸出； 兩股動力分別從行星架和太陽輪輸入，合成后從外齒圈輸出； 兩股動力分別從行星架和外齒圈輸入，合成后從太陽輪輸出； 動力從太陽輪輸入，分兩路從外齒圈和行星架輸出； 動力從行星架輸入，分兩路從太陽輪和外 齒圈輸出； 動力外齒圈輸入，分兩路從太陽輪和行星架輸出。行星齒輪由于體積小，并且配合方式多，所以在各種機械中都能用得到。如下圖 ： 圖 41 行星齒輪傳動及其基本結(jié)構(gòu)簡圖 A、 B、 C 是一組齒輪的基本構(gòu)件，在行星齒輪平衡的時候，且忽略摩擦 ，作用在三個基本構(gòu)件上的力矩的代數(shù)和為零，功率代數(shù)和也為零，即 0A B CTTT? ? ? (41) 0A A B B C CT w T w T w? ? ? (42) 式中 AT 、 BT 、 CT 分別為基本構(gòu)件 A、 B、 C上的外轉(zhuǎn)矩； Aw 、 Bw 、 Cw 分別為基本構(gòu)件 A、 B、 C上的角速度。 同理可推到出兩串聯(lián) 2KH 型行星齒輪傳動中的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式： 21()1aHTTp?? ? （ 49） 式中 aT 為兩串聯(lián) 2KH 型行星齒輪傳動中第一個 2KH型行星齒輪中的中心輪的力矩，即等于輸入力矩； HT 為第二個 2KH 型行星齒輪中的行星架的力矩；即為輸出力矩。 行星齒輪減速扳手的設(shè)計 傳動類型的選取及傳動比的計算 根 據(jù)設(shè)計要求，查有關(guān)傳動系統(tǒng)資料，由各傳動類型的工作特點可知，基本構(gòu)件選用 2KH 型行星傳動較合理，其具有體積小，重量輕，效率高，成本低等優(yōu)點。 圖 42 行星齒輪傳動簡圖 由于傳動比比較大，如果采用一級行星齒輪傳動的話，行星輪與內(nèi)外齒間齒數(shù)相差較大，從而導(dǎo)致尺寸相差較大，結(jié)構(gòu)不緊湊與合理，故采用二級行星齒輪傳動，均勻分布傳動比，即每一級的傳動比為選擇 中心輪 a 的齒數(shù) 10aZ? 和行星輪數(shù)目 3pn? 。 配齒計算 由于該扳手受力比較小，且工作環(huán)境振動小。具體的選擇見圖紙。 按彎曲強度的初算公式計算齒輪