滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì)【二級行星齒輪減速器】【含CAD圖紙+PDF圖】
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湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目: 滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自化 學(xué) 號: 2010963113 姓 名: 姜旺 指導(dǎo)教師: 姜勝強(qiáng) 完成日期: 2014.05.30 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書論文(設(shè)計(jì))題目: 滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 學(xué)號:2010963113 姓名:姜旺 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 指導(dǎo)教師: 姜勝強(qiáng) 系主任: 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 主要內(nèi)容:設(shè)計(jì)滾筒式攪拌機(jī)行星齒輪減速器,選擇其電動機(jī),確定總傳動比和齒數(shù),畫出其裝備圖和零件圖 基本要求:電機(jī)的基本功率為1.1kw,總傳動比40-50,輸出轉(zhuǎn)數(shù)20r/min,允許傳動比偏差為0.1,要求每天工作16小時,要求行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率高。 二、重點(diǎn)研究的問題重點(diǎn)研究滾筒式攪拌機(jī)減速器的選擇與使用情況,確定好行星齒輪的傳動比,畫出行星齒輪減速器的總體裝備圖和零件圖。了解行星齒輪是怎么樣傳動,理解出其工作原理,從而帶動攪拌機(jī)的運(yùn)動使其進(jìn)行攪拌作用,運(yùn)用于建筑工程,水利工程等工程機(jī)械。提高生產(chǎn)效率保障生產(chǎn)質(zhì)量。 三、進(jìn)度安排序號各階段完成的內(nèi)容 完成時間1查閱資料、調(diào)研1-2周2開題報(bào)告、制訂設(shè)計(jì)方案3-4周3實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))5-6周4分析、調(diào)試等7-10周5寫出初稿11-12周6修改,寫出第二稿12-13周7寫出正式稿13周8答辯14周四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 1、成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第三版第一卷)(M)化學(xué)工業(yè)出版社,2001.4 2、成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第三版第二卷)(M)化學(xué)工業(yè)出版社,2001.4 3、成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第三版第三卷)(M)化學(xué)工業(yè)出版社,2001.4 4、成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第三版第五卷)(M)化學(xué)工業(yè)出版社,2001.4 5、孫恒,陳作模,葛文杰機(jī)械原理(M)高等教育出版社,2006.5 6濮良貴,紀(jì)明剛機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)(M)高等教育出版社,2006.5 7、吳宗澤,羅圣國機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(M)高等教育出版社,2006.5 8、周良得,朱泗芳現(xiàn)代工程圖學(xué)(M)湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2000.9 9、哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室理論力學(xué)(I)(第7版)(M)高等.2009.7湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評閱表學(xué)號 2010963113 姓名 姜 旺 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目:滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 評價項(xiàng)目評 價 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求,達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的;2.難度、份量是否適當(dāng);3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力;2.是否有綜合運(yùn)用知識的能力;3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力;4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量1.立論是否正確,論述是否充分,結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理;實(shí)驗(yàn)是否正確,設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué);技術(shù)用語是否準(zhǔn)確,符號是否統(tǒng)一,圖表圖紙是否完備、整潔、正確,引文是否規(guī)范;2.文字是否通順,有無觀點(diǎn)提煉,綜合概括能力如何;3.有無理論價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值,有無創(chuàng)新之處。綜合評 價 該生畢業(yè)設(shè)計(jì),選題符合要求。難度、份量適當(dāng),有綜合歸納文獻(xiàn)資料的能力及綜合運(yùn)用知識的能力,具備一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,設(shè)計(jì)說明書結(jié)構(gòu)合理,文字通順。評閱人: 2010年5月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))鑒定意見 學(xué)號: 2010963113姓名: 姜 旺 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)說明書) 47 頁 圖 表 張論文(設(shè)計(jì))題目: 滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要: 系統(tǒng)研究行星齒輪傳動和調(diào)試工作,通過行星齒輪減速器進(jìn)行傳動運(yùn)輸攪拌,把電動機(jī)的動力通過行星齒輪減速器傳動給滾筒進(jìn)行攪拌。行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史,很早就有了應(yīng)用。然而,自20世紀(jì)60年代以來,我國才開始對行星齒輪傳動進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計(jì)理論方面,還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面,均取得了較大的成就,并獲得了許多的研究成果。近20多年來,尤其是我國改革開放以來,隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展,我國已從世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù),經(jīng)過我國機(jī)械科技人員不斷積極的吸收和消化,與時俱進(jìn),開拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn),使我國的行星傳動技術(shù)有了迅速的發(fā)展。指導(dǎo)教師評語 該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,積極認(rèn)真,鉆研思考,按時按量,能較好地運(yùn)用所學(xué)知識,有綜合運(yùn)用文獻(xiàn)及計(jì)算機(jī)的能力,設(shè)計(jì)任務(wù)完成的較好,設(shè)計(jì)及說明書符合要求,分析問題和解決問題的能力得到提升。 同意其參加答辯,建議成績評定為 指導(dǎo)教師: 年 月 日答辯簡要情況及評語 根據(jù)答辯情況,答辯小組同意其成績評定為答辯小組組長: 年 月 日答辯委員會意見 經(jīng)答辯委員會討論,同意該畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))成績評定為答辯委員會主任: 年 月 日目錄第一章 引言.21. 項(xiàng)目研究的目的意義.22. 攪拌的任務(wù).3 第二章 行星齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算.41. 驅(qū)動裝置工作條件.4 1.1 電動機(jī)規(guī)格4 1.2 總傳動比及輸出轉(zhuǎn)速42. 設(shè)計(jì)方案的確定53. 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算.5 3.1 第一級行星齒輪傳動5 3.2 第二級行星齒輪傳動.14 3.3 匯總.23 第三章 行星輪軸強(qiáng)度計(jì)算.241. 第一級行星輪軸的計(jì)算242. 第二級行星輪軸的計(jì)算.24第四章 輸出齒輪軸計(jì)算.251. 輸出軸彎曲剛度計(jì)算.252. 輸出軸扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算.27第五章 花鍵強(qiáng)度校核.29第六章 太陽輪花鍵強(qiáng)度計(jì)算.311. 輸入端太陽輪軸強(qiáng)度校核312. 第二級太陽輪花鍵軸強(qiáng)度校核323. 輸出級花鍵強(qiáng)度校核33第七章 軸承壽命分析.361. 第一級軸承校核.362. 第二級軸承校核373. 電動機(jī)輸入處深溝球軸承校核.384. 圓錐滾子軸承校核39第八章 螺栓預(yù)緊力矩及強(qiáng)度計(jì)算.401. 第一級螺紋聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算.402. 第二級箱體聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算41第九章 潤滑與密封.421. 潤滑油參數(shù)表422. 潤滑脂參數(shù)表43第十章 裝配尺寸鏈.44 1. 總體尺寸鏈的計(jì)算44第十一章 結(jié)論.45滾筒攪拌機(jī)減速器的設(shè)計(jì)摘要:本文完成對一個滾筒攪拌機(jī)兩級行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。與國內(nèi)外已有的減速器相比,此減速器具有更大的傳動比,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、外觀尺寸小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。論文首先介紹了課題的背景以及齒輪減速器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢然后比較各傳動比結(jié)構(gòu),從而確定了傳動的基本類型。論文主題部分是對傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算,通過分配傳動比確定齒輪減速器的大致結(jié)構(gòu)之后,對其進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核。關(guān)鍵詞:行星齒輪,變位,傳動機(jī)構(gòu)Abstract This paper proposes a design configuration of the two-stage planetary reducer settling for some known parameters. Compared with other gear reducers in the word, it has a larger gear ratio. Furthermore, there are other more advantages, such as, compact configuration, small figure, light avoirdupois and so on. The content is as follow.Firstly, the paper introduces the context of the task and the extent on research of gear reducers. As well as its development trend. Secondly, the drive red type is decided by comparing all kinds of gear configuration. The significant part is about the calculation of the configuration design. After distributing gear ratios, the rough configuration will be getting. Then, the holistic configuration can be designed and back-checked. Lastly, the paper is summarized, and the needed improvement is indicated.Key words: planetary gear, modifying profile, driving mechanism 47 第一章 引言1.項(xiàng)目研究的目的意義 近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)及科學(xué)技術(shù)的迅速增長,基本建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建設(shè)隊(duì)伍不斷增加,大城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)業(yè)的迅速發(fā)展,推動了混泥土生產(chǎn)量的迅速提高,機(jī)械設(shè)備在建設(shè)施工中的地位也日益顯著。加強(qiáng)施工隊(duì)伍的裝備,是改善施工條件,提高施工速度、工程質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益的保障?;炷辽a(chǎn)是改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場分散攪拌混凝土的生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項(xiàng)重要改革?;炷恋纳唐坊a(chǎn)因其生產(chǎn)的高度專業(yè)化和集中化等特點(diǎn)大大提高了混凝土工程質(zhì)量,節(jié)約原材料,加快,提高勞動生產(chǎn)率,減輕勞動強(qiáng)度,同時也因其節(jié)省施工用地,改善勞動條件,減少環(huán)境污染而使人類受益。由于混凝土機(jī)械的工作對象是砂石、水泥等混合料,且用量大,工作環(huán)境惡劣。因此現(xiàn)代混凝土施工機(jī)械已經(jīng)在向高技術(shù)、高效能、多品種、自動化和智能化的方向發(fā)展,以改善工作條件及提高生產(chǎn)率。攪拌是混凝土生產(chǎn)工藝過程中極重要的一道工序,所以應(yīng)盡可能的是處在攪拌過程中的拌合料各組分的運(yùn)動軌跡在相對集中區(qū)域內(nèi)互相交錯穿插,在整個拌合料體積中最大限度的生產(chǎn)相互摩擦,并盡可能提高各組分體積參與運(yùn)動的次數(shù)和運(yùn)動軌跡的交叉頻率,為混凝土的拌合實(shí)現(xiàn)宏觀和微觀勻質(zhì)性創(chuàng)造最有利的條件,因此混凝土施工因向機(jī)械化和自動化方向發(fā)展。混凝土攪拌機(jī)的設(shè)計(jì),是為了滿足市場需求,完善產(chǎn)品新的系列,適應(yīng)建筑施工和實(shí)驗(yàn)室工作的要求。它是在封閉的環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)對物料的攪拌和輸送,攪拌及輸送效果良好,對環(huán)境污染少能夠改善施工現(xiàn)場施工條件,保障工人身心健康,降低工人施工強(qiáng)度,提高施工效率,減少施工中對環(huán)境的破壞。滾筒式攪拌機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊,傳動效率高,噪聲低,使用壽命長,運(yùn)行平穩(wěn),工作可靠等優(yōu)點(diǎn),并且適合在各種惡劣環(huán)境下工作,所以目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于社會的個股領(lǐng)域和部門。滾筒式攪拌機(jī)又集電動機(jī)、減速器和軸承于一體的高效先進(jìn)的新型輸送動力驅(qū)動系統(tǒng)。它的工作原理是把電動機(jī)的動力通過減速器傳遞到滾筒。滾筒攪拌機(jī)減速器設(shè)計(jì)的是否合理直接影響到生產(chǎn)率、傳輸效果等重要指標(biāo)。所以我將對其減速器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),這也是我設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。2.攪拌的任務(wù)一般認(rèn)為混凝土攪拌的任務(wù):1.組分均勻分布,達(dá)到宏觀及微觀上的勻質(zhì);2.破壞水泥粒子團(tuán)聚現(xiàn)象,使其各顆粒表面被水浸潤,促使彌散現(xiàn)象的發(fā)展;3.破壞水泥粒子表面的初始水化物薄膜包裹成,促進(jìn)水泥顆粒與其他物料顆粒的結(jié)合,形成理想的水化生成物;4.由于物料表面常覆蓋上一薄層灰塵及粘土,有礙界面結(jié)合層的形成,故應(yīng)使物料顆粒間多次碰撞和互相摩擦,以減少灰塵薄膜的影響;5.提高混合料個單元體參與運(yùn)動的次數(shù)和運(yùn)動軌跡的交叉頻率,以加速達(dá)到勻質(zhì)化。第二章行星齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算1驅(qū)動裝置工況條件11電動機(jī)規(guī)格驅(qū)動裝置采用Y系列三相異步電動機(jī),具體規(guī)格見下表: 表2-1Y90L-6電機(jī)規(guī)格參數(shù)表型號額定制動轉(zhuǎn)矩(Nm)最大轉(zhuǎn)矩額定功率/kw電源電壓滿載轉(zhuǎn)速阻尼系數(shù)Y90L-62.0 2.21.1380910r/minN/A 圖2-1 Y90L-6三相異步電機(jī)外形尺寸圖安裝尺寸及外形尺寸見下表:表2-2 Y90L-6電機(jī)安裝尺寸表類型ALD(j6)Y90L-61403352412總傳動比及輸出轉(zhuǎn)速已知齒輪總傳動比I=910/20=45.5,輸出轉(zhuǎn)速n=20r/min。2 設(shè)計(jì)方案確定 已知傳動比為45.5,輸出轉(zhuǎn)速為20r/min,負(fù)載當(dāng)量值為368.732Nm,由于負(fù)載當(dāng)量值和傳動比都不是很大,因此可以采用兩級級行星齒輪傳動。3 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊上多級行星齒輪傳動各級傳動之間等強(qiáng)度且尺寸最小的傳動比分配原則,高速級傳動比可以取大些,低速級傳動比可以取小些。初定各級傳動比:i1=7.6 i2=6.031第級行星齒輪傳動1) 配齒計(jì)算 查1表1721選擇行星輪數(shù)目,取n w=3,設(shè)輸入轉(zhuǎn)速為960r/min。確定各輪齒齒數(shù),選=13,=34,=83。因此實(shí)際傳動比,按接觸強(qiáng)度初算a-c傳動的中心距和模數(shù):輸入轉(zhuǎn)矩Nm設(shè)載荷不均勻系數(shù)Kc=1.15;在一對a-c傳動中,太陽輪傳動的轉(zhuǎn)矩Nm按1表17. 2-31查得接觸強(qiáng)度使用的綜合系數(shù)K=2.5齒數(shù)比u太陽輪的材料采用12CrNi3,行星輪的材料用20CrMnTi,齒面硬度5660HRC,查1圖16. 2-18選取=1358MPa,內(nèi)齒輪材料選用42CrMo,=1282MPa,硬度為973HV。取齒寬系數(shù)則中心距amm模數(shù)mm取模數(shù)m=2未變位時中心距mm由于太陽輪齒數(shù)小于17,為了避免發(fā)生根切,將中心距調(diào)整為49mm,再計(jì)算其變位系數(shù)。2) 齒輪變位計(jì)算a) 確定行星輪齒數(shù)對于a-c傳動,采用角變位;對于c-b傳動,采用高變位。由于已經(jīng)確定中心距為49mm,根據(jù)4齒輪手冊上冊表2.2-9計(jì)算有如下表(見下頁):表3-1 第一級行星傳動齒輪計(jì)算結(jié)果匯總序號名稱代號計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果1模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值2mm2分度圓壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值3齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值4徑向間隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值5分度圓柱螺旋角6分度圓直徑,7未變位時中心距8實(shí)際中心距取兩個之間最大的9中心距變動系數(shù)10嚙合角由于c-b傳動中心距未變,故嚙合角為20度a-c:c-b:傳動嚙合角為20度11總變位系數(shù)由于c-b傳動采用高變位,所以=0c-b:=012變位系數(shù)的分配根據(jù)傳動的具體要求,按4齒輪手冊圖2.2-9分配得及。依關(guān)系=0,得到根據(jù)齒數(shù)比,按齒輪手冊圖2.2-9分配得=0.566,=1.141-0.566=0.575,13齒頂高變動系數(shù)a-c:b-c:14齒根圓直徑15齒頂圓直徑16齒頂高17齒根高3)校核齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度 校核a-c傳動的接觸強(qiáng)度由于太陽輪和行星輪傳動相當(dāng)于定軸線齒輪傳動,故可以用定軸線齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算公式來校核a-c傳動的強(qiáng)度。vH是相對于行星架的圓周速度 m/s齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式: (3-1)式中計(jì)算接觸應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),按1圖16.2-15選取=2.42材料彈性系數(shù),按1表16.2-43選取=189.8接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-16選取=0.947 分度圓上的圓周力,N齒數(shù)比,齒寬, 取=20mm 使用系數(shù),按1表16.2-36選取=1.3動載系數(shù),按1式(16.2-12)得=1.073齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.348齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.027將以上各數(shù)值代入(3-1)式得 許用接觸應(yīng)力 (3-2)試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力,按1圖16.2-17,取=1358MPa接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù),按1圖16.2-18,取=1.042潤滑油膜影響系數(shù),按1圖16.2-19,取=0.95工作硬化系數(shù),按1圖16.2-21,取=1.000接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-22,取=1.000接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46,取=1.250將各數(shù)值代入式(3-2)中,得MPa因?yàn)?,所以滿足接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) (3-3)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 校核a-c傳動的彎曲強(qiáng)度齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算公式 (3-4)計(jì)算彎曲應(yīng)力齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.215齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.027復(fù)合齒形系數(shù),按1圖16.2-23選取=3.90搞彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-25選取=0.87將各數(shù)值代入(3-4)中,得MPa許用彎曲應(yīng)力 (3-5)齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值,見1圖16.2-26,取=1050MPa相對齒根圓角敏感性系數(shù),按1表16.2-48選取=0.95相對表面狀況系數(shù),按1式16.2-2123計(jì)算得=1.0抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-28選取=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46選取=1.6將各數(shù)值代入(3-5)中,得MPa因?yàn)椋詽M足齒根彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) (3-6)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 校核c-b傳動的接觸強(qiáng)度由于內(nèi)齒輪和行星輪傳動屬于周轉(zhuǎn)輪系,但當(dāng)把行星輪固定就可以轉(zhuǎn)化為定轉(zhuǎn)輪系,故同樣也可以用定軸線齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算公式來校核b-c傳動的強(qiáng)度。齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式: (3-1)式中計(jì)算接觸應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),按1圖16.2-15選取=2.5材料彈性系數(shù),按1表16.2-43選取=189.8接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-16選取=0.843分度圓上的圓周力,N齒數(shù)比,齒寬,取=25mm使用系數(shù),按1表16.2-36選取=1.3動載系數(shù),按1式(16.2-12)得=1.103齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.141齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.189將以上各數(shù)值代入(3-1)公式得許用接觸應(yīng)力 (3-2)試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力,按1圖16.2-17,取=1282MPa接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù),按1圖16.2-18,取=1.042潤滑油膜影響系數(shù),按1圖16.2-19,取=0.95工作硬化系數(shù),按1圖16.2-21,取=1.000接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-22,取=1.000接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46,取=1.250將各數(shù)值代入式(3-2)中,得MPa因?yàn)?,所以滿足接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) (3-3)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 校核b-c傳動的彎曲強(qiáng)度齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算公式 (3-4)計(jì)算彎曲應(yīng)力齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.215齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.1復(fù)合齒形系數(shù),按1圖16.2-23選取=4.12搞彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-25選取=0.708將各數(shù)值代入(3-4)中,得MPa許用彎曲應(yīng)力 (3-5)齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值,按1圖16.2-26,取=850MPa相對齒根圓角敏感性系數(shù),按1表16.2-48選取=0.95相對表面狀況系數(shù),按1式16.2-2123計(jì)算得=1.0抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-28選取=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46選取=1.6將各數(shù)值代入(3-4)中,得MPa因?yàn)?,所以滿足齒根彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) (3-6)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到32第級行星齒輪傳動1) 配齒計(jì)算 查1表17.2-1選擇行星輪數(shù)目,取n w=3,設(shè)輸入轉(zhuǎn)速為119.74r/min。確定各輪齒齒數(shù),選=16,=40,=98。因此實(shí)際傳動比, 2) 按接觸強(qiáng)度初算a-c傳動的中心矩和模數(shù)輸入轉(zhuǎn)矩Nm設(shè)載荷不均勻系數(shù)=1.1;在一對a-c傳動中,太陽輪傳動的轉(zhuǎn)矩Nm按1表17.2-31查得接觸強(qiáng)度使用的綜合系數(shù)K=2.2齒數(shù)比u太陽輪的材料采用12CrNi3,行星輪的材料用20CrMnTi,均采用滲碳淬火,齒面硬度5660HRC,查1圖16.2-18選取=1358MPa,內(nèi)齒輪材料選用42CrMo,=1282MPa,硬度為973HV。取齒寬系數(shù)則中心距amm模數(shù)mm取模數(shù)m=2.0未變位時中心距mm為了保證加工齒輪時不發(fā)生根切以及同心條件,將中心距調(diào)整為58,采用外嚙合角變位,內(nèi)嚙合高變位,具體計(jì)算如下表:表3-2 第二級行星傳動齒輪計(jì)算結(jié)果匯總序號名稱代號計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果1模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值2mm2分度圓壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值3齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值4徑向間隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值5分度圓柱螺旋角6分度圓直徑,7未變位時中心距8實(shí)際中心距取兩個之間最大的9中心距變動系數(shù)10嚙合角由于c-b傳動中心距未變,故嚙合角為20度a-c:c-b:傳動嚙合角為20度11總變位系數(shù)由于c-b傳動采用高變位,所以=0c-b:=012變位系數(shù)的分配根據(jù)傳動的具體要求,按4齒輪手冊圖2.2-9分配得及。依關(guān)系=0,得到根據(jù)齒數(shù)比,按4齒輪手冊圖2.2-9分配得=0.563,=1.121-0.566=0.558,0.55813齒頂高變動系數(shù)a-c:b-c:14齒根圓直徑15齒頂圓直徑16齒頂高17齒根高3)校核齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度 校核a-c傳動的接觸強(qiáng)度由于太陽輪和行星輪傳動相當(dāng)于定軸線齒輪傳動,故可以用定軸線齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算公式來校核a-c傳動的強(qiáng)度。vH是相對于行星架的圓周速度 m/s齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式:式中計(jì)算接觸應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),按1圖16.2-15選取=2.5材料彈性系數(shù),按1表16.2-43選取=189.8接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-16選取=0.923 分度圓上的圓周力,N齒數(shù)比,齒寬, 取=30mm使用系數(shù),按1表16.2-36選取=1.3動載系數(shù),按1式(16.2-12)得=1.011齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.257齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.010將以上各數(shù)值代入齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式得MPa許用接觸應(yīng)力試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力,按1圖16.2-17,取=1358MPa接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù),按1圖16.2-18,取=1.042潤滑油膜影響系數(shù),按1圖16.2-19,取=0.95工作硬化系數(shù),按1圖16.2-21,取=1.000接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-22,取=1.000接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46,取=1.250將各數(shù)值代入式(3-2)中,得MPa因?yàn)椋詽M足接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 核a-c傳動的彎曲強(qiáng)度齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算公式計(jì)算彎曲應(yīng)力齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.214齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.1復(fù)合齒形系數(shù),按1圖16.2-23選取=3.386搞彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-25選取=0.829將各數(shù)值代入(3-4)中,得MPa許用彎曲應(yīng)力齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值,見1圖16.2-26,取=1050MPa相對齒根圓角敏感性系數(shù),按1表16.2-48選取=0.95相對表面狀況系數(shù),按1式16.2-2123計(jì)算得=1.0抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-28選取=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46選取=1.6將各數(shù)值代入(3-5)中,得MPa因?yàn)?,所以滿足齒根彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 校核c-b傳動的接觸強(qiáng)度由于內(nèi)齒輪和行星輪傳動屬于周轉(zhuǎn)輪系,但當(dāng)把行星輪固定就可以轉(zhuǎn)化為定轉(zhuǎn)輪系,故同樣也可以用定軸線齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算公式來校核b-c傳動的強(qiáng)度。齒面接觸疲勞強(qiáng)度公式:式中計(jì)算接觸應(yīng)力節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),按1圖16.2-15選取=2.5材料彈性系數(shù),按1表16.2-43選取=189.8接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-16選取=0.815 分度圓上的圓周力, N齒數(shù)比,齒寬,取=35mm使用系數(shù),按1表16.2-36選取=1.3動載系數(shù),按1式(16.2-12)得=1.026齒向載荷分布系數(shù),按1表16.2-41選取=1.143齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1.041將以上各數(shù)值代入齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式得MPa許用接觸應(yīng)力試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力,按1圖16.2-17,取=1282MPa接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù),按1圖16.2-18,取=1.042潤滑油膜影響系數(shù),按1圖16.2-19,取=0.95工作硬化系數(shù),按1圖16.2-21,取=1.000接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-22,取=1.000接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46,取=1.250將各數(shù)值代入式(3-2)中,得MPa因?yàn)?,所以滿足接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)式中各符號代表的意義和上式一致,故得到 校核b-c傳動的彎曲強(qiáng)度齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算公式計(jì)算彎曲應(yīng)力齒向載荷分布系數(shù),按表116.2-41選取=1.174齒間載荷分配系數(shù),按1表16.2-42選取=1. 01復(fù)合齒形系數(shù),按1圖16.2-23選取=3.92搞彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù),按1圖16.2-25選取=0.898將各數(shù)值代入(3-4)中,得MPa許用彎曲應(yīng)力齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值,按1圖16.2-26,取=850MPa相對齒根圓角敏感性系數(shù),按1表16.2-48選取=0.95相對表面狀況系數(shù),按1式16.2-2123計(jì)算得=1.0抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù),按1圖16.2-28選取=1彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù),按1表16.2-46選取=1.6將各數(shù)值代入(3-5)中,得MPa因?yàn)镾p,故安全。
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