【正文】 。 本題中 告訴圓柱齒輪選用 CrMnTi20 ，行星齒輪傳動中太陽輪選用 30CrMnTi ，行星輪也選用 30CrMnTi ，內(nèi)齒圈選用 35CrMoVA 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） 33 本節(jié)的齒輪校核以第一級高速圓柱齒輪為例 計(jì)算小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩 T1 T1= 106 P/ n 式中 P 為小齒輪傳遞的功率 ,即為液壓馬達(dá)輸入的功率 P= n為小齒輪轉(zhuǎn)速， n=14 100=1400 則 T1= 106 = Nmm 按齒根彎曲強(qiáng)度 核 算齒輪模數(shù) m 式中： YFa為載荷作用于齒頂?shù)凝X形系數(shù)，用以考慮齒廓形狀對齒根彎曲應(yīng)力 sF的影響 , YFa值可由下圖 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） 34 圖 YSa應(yīng)力修正系數(shù) ,其值可由下圖 ； Ye重合度系數(shù) ，根據(jù)重合度 ea計(jì)算，按 ： 計(jì)算 。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式為 對于外嚙合上式中的 (u177。對于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪， a=250， ZH= ； Ze重合度系數(shù)，考慮重合度對單位齒寬載荷的影響，其值可由 圖 ； Ft為齒面上的圓周力 ； b 齒寬 ； 選定各個(gè)參數(shù) : u = ； 選定大小齒輪均為鑄鋼 ZE =188 ； ZH= ； Ze= ； b=39 mm ； Ft =2 T1/d1= N ； 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） 38 所以 = 計(jì)算需用接觸應(yīng)力 ； =б HminZN/SH 式中б Hmin試驗(yàn)齒輪的齒面解除疲勞 極限，取 650 Mpa ； ZN接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，按工作 15年，每年 300天，每天工作 12 小時(shí)計(jì)算， ZN= ； SH接觸強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)。 軸的設(shè)計(jì) 軸的分類 軸 是機(jī)器中的重要零件之一，用來支撐軸上的零件，并傳遞運(yùn)動和動力。工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸是機(jī)器中最常見的軸。用來支撐傳動零件且只承受彎矩而不受轉(zhuǎn)矩的軸為心軸。本題設(shè)計(jì)的減速器使用的就是典型的轉(zhuǎn)軸，減 速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)成一體或與軸分開，然后用花鍵、過盈配合或者滑動支撐等方式之一與軸連接。 碳素鋼價(jià)廉、對應(yīng)力集中敏感性比合金鋼低，應(yīng)用較為廣泛。對不重要或受力較小的軸，可采用 Q23 Q255 或 Q275 等普通碳素鋼制造。常用的合金鋼有 20Cr、20CrMnTi、 38CrMoAl、 40Cr 和 40MnB 等。進(jìn)行表面熱處理和表面強(qiáng)化處理，對提高軸的疲 勞強(qiáng)度有顯著的效果。此外，合金鋼對應(yīng)力集中敏感性較高，因此，設(shè)計(jì)合金鋼軸時(shí)，更應(yīng)注意從結(jié)構(gòu)上設(shè)法減少應(yīng)力集中源和降低應(yīng)力集中的程度，并合理地提高其表面質(zhì)量。直徑相差不大的階梯軸或光軸，可選用熱軋圓鋼車削而成。 本題中軸材料采用合金鋼 20Cr，并通過滲碳、淬火、回火提高軸徑硬度， 表面粗糙 度 研磨到 。 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器輸入軸設(shè)計(jì) ： ： 經(jīng)查表知 : C=106 97； 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） 40 n為小齒輪轉(zhuǎn)速， n=14 100=1400 r/min； P= ； = 由于需要安裝鍵，必須將軸頸增大 3 5 取 d1=35mm ： 軸段 1 直徑最少 d1=35mm； 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=43mm， d3=63mm 。 按計(jì)算結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖 ： 圖 減速器 二 軸設(shè)計(jì) ： ： 經(jīng)查表知 :C=106 97， n為小齒輪轉(zhuǎn)速， n2=n1/i=731/= r/min 取 91 r/min 。 齒輪輪廓寬度為 39 mm 和 70 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=72 mm ， L2=70 mm ， L3=13mm 。 P= = 由于需要安裝鍵，必須將軸頸增大 3 5mm 取 d1=50mm ： 軸段 1 直徑最少 d1=50mm； 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=58mm 。 按計(jì)算結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖 ： 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） 42 圖 軸的校核 本 題以二軸為例進(jìn)行軸的校核： 圓柱齒輪 圓周力、徑向力： 小齒輪圓周力： Ft1=2T1/d1=2 X 446121/75 = N 小齒輪徑向力： Fr1= Ft1 Xtanα = X = N 大齒輪圓周力： Ft2= Ft1= N 大齒輪徑向力： Fr2= Fr1= N 計(jì)算第 二 對 圓柱齒輪 圓周力、徑向力： 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T2： T2= X 106 P/n2 = X 106 X =854451 Nmm 圓周力 ： Ft2= Ft1=2 T2/d2= N 徑向力 : Fr2= Fr1= X = N A 點(diǎn)起矩： Ft1 X L1 Ft2 X L2 – Fb 水 X L3 = 0 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） 43 解得： Fb 水 = N 由于得到的是負(fù)值，說明與預(yù)設(shè)的方向相反。 A 點(diǎn)起矩： Fr1 X L1 + Fr2 X L2 Fb 垂 X L3 = 0 解得： Fb 垂 = N 則 Fa 垂 = Fb 垂 Fr1 Fr2= N 由于得到的是負(fù)值，說明與預(yù)設(shè)的方向相反。受力分析圖如圖 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） 45 軸承的選配 軸承種類的選擇 輸入軸 軸承 選型： 由工作條件和軸徑初選 輸入軸軸承 為： 深溝球軸承，型號為 6207。 二軸 軸承 選型： 由工作條件和軸徑初選 二軸軸承 為： 圓柱滾子軸承，型號為 N208E ； 滾針軸承，型號為 K20 24 10； 查手冊可得： N208E： Cr= KN ； Cor= KN 。 查手冊可得： 6206： Cr= KN ； Cor= KN 。 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） 46 軸承的壽命計(jì)算 本 題中以二軸圓柱滾子軸承為例進(jìn)行壽命計(jì)算 軸承的基本核定壽命： ? ?1161010 th pfcL n f p???????? n —— 軸的轉(zhuǎn)速 n =931r/min； tf —— 溫度系數(shù) ， tf =1； —— 載荷系數(shù) ， =； c —— 基本額定動載荷 ， c = KN； P —— 當(dāng)量動載荷， 由于此軸承只承受徑向力和圓周力，所以 P =P r ， 則 P=(Fr2+Fa2)1/2。 控制方案選擇 本體采用 常規(guī)的 由取力器從變速器上取力， 液壓傳動方案是通過控制手柄改變液壓泵斜盤的角度，從而使液壓泵實(shí)現(xiàn)雙向無級 變量，在液壓泵的斜盤固定的情況下，液壓泵輸出流量與輸入轉(zhuǎn)速成正 比 。這種驅(qū)動方式?jīng)]有加裝攪拌筒恒速攪動裝置，這主要是因?yàn)樯a(chǎn)廠家有一種錯(cuò)誤的看法。如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為 650r/min 時(shí)，拌筒轉(zhuǎn)速為 lr/min。轉(zhuǎn)速增加了 3倍多，但攪拌筒轉(zhuǎn)速的絕對值只增加了 2r/min。 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） 48 結(jié) 論 攪拌筒驅(qū)動裝置 是 混凝土攪拌運(yùn)輸車 的重要組成部分，本題設(shè)計(jì)的產(chǎn)品安全可以滿足運(yùn)輸車使用用途。 本次設(shè)計(jì)通過多方查找資料，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下先后完成了以下工作： （ 1）對減速器的各種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，通過比較分析，最后根據(jù)實(shí)際情況決定采用結(jié)構(gòu)緊湊 、 承載能力大、傳動效 率高、傳動比大、運(yùn)動平穩(wěn)，抗沖擊的 行星齒輪減速器 ； （ 2）對 減速器 各 級 齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)并校核，確定齒輪參數(shù)及傳動比； （ 3）對 減速器 的軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對其強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算及校核； （ 4）通過對軸的受力分析校核從而對軸承進(jìn)行選擇。 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） 49 參考文獻(xiàn) [1] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020： 114157. 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[15] 中國期刊論文檢索中心 . 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） 50 致 謝 值此論文完成之際，首先衷心的感謝 吳柏宇 老師。在課題的研究過程中， 吳柏宇 老師提出了許多寶貴的指導(dǎo)性意見，才使得 畢業(yè)設(shè)計(jì) 順利進(jìn)行。在 吳 老師身上我學(xué)到很多做學(xué)問和做人的方法，使我受益匪淺，得益終生 。在此對我的同學(xué)們表示由衷的感謝。 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） 51 附錄 ： ： 行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，其翰人軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸人軸均設(shè)置在同豐軸線上。尤其是對于那些要求休積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機(jī)、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 (1)體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。此外，在結(jié)構(gòu)上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容休積，從而有利于縮小其外廓尺寸，使其體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)非常緊湊，且承載能力大一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的 1/2 1/5（ 即在承受相同的載荷條件下 )。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情 況下，其效率值可達(dá) 。在僅作為傳遞運(yùn)動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達(dá)到兒千。而且，它還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解以及實(shí)現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運(yùn)動。同時(shí)，也 使參與