行星球磨機(jī)設(shè)計(jì)說明書

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 0 目 錄 摘要………………………………………………………………1 第一章緒論………………………………………………………3 1.1 課題的來源、研究的意義及現(xiàn)狀分析…………………………………3 1.2 課題研究的內(nèi)容和要求…………………………………………………4 第二章球磨機(jī)的工作原理及分類………………………………5 2.1球磨機(jī)的工作原理…………………………………………………………5 2.2球磨機(jī)的分類………………………………………………………………6 2.3用途和使用范圍…………………………………………

2、…………………6 第三章球磨機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算……………………………………7 3．1球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速……………………………………………………………7 3.2球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速n……………………………………………………7 3.3轉(zhuǎn)速比 ………………………………………………………………………8 3.4磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速…………………………………………………………8 3.5磨機(jī)的實(shí)際功率………………………………………………………………8 第四章行星齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………10 第五章行星齒輪靜強(qiáng)度校核………………………………………15 第六章行星齒輪軸計(jì)算………

3、……………………………………18 第七章中心軸強(qiáng)度計(jì)算……………………………………………22 第八章軸承壽命分析………………………………………………24 第九章運(yùn)動分析……………………………………………………27 結(jié)語…………………………………………………………………29 致謝…………………………………………………………………30 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………31 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 1 附錄：英文文獻(xiàn)翻譯………………………………………………32 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 2 小型臥式行星輪球磨機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)動分析 摘要：隨著現(xiàn)代

4、科技的飛躍發(fā)展，新材料的開發(fā)與應(yīng)用在各高校、研究所乃至 各行各業(yè)正引起人們的日益重視。然而，無論是提高材料的性能還是分析材料 的成分，均需要制備更細(xì)、更均勻的材料樣本。常規(guī)的機(jī)械制取方法是采用球 磨方式，通過球磨機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，機(jī)內(nèi)磨球與材料之間高能撞擊，達(dá)到粉碎、 研磨、混合材料的目的。 本文主要論述了球磨機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及球磨機(jī)在工業(yè)中的作用。 主要設(shè)計(jì)任務(wù)是球磨機(jī)傳動方案的設(shè)計(jì)和運(yùn)動的分析。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：球 磨機(jī)主要參數(shù)的計(jì)算，行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，行星齒輪的計(jì)算等。設(shè)計(jì)的 目標(biāo)是使得機(jī)器能滿足強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，且 運(yùn)行平穩(wěn)，工件可

5、靠，結(jié)構(gòu)合理，裝拆方便，便與維修與整理，最后能滿足加 工要求，保證加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：球磨機(jī)；行星齒輪；主要參數(shù)；運(yùn)動分析 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 3 Smallhorizontalplanetroundballmilldesigning andmovementanalysis Abstract:Withtherapiddevelopmentofmodernscienceand technology,thedevelopmentofnewmaterialsandapplicationin variousuniversities,researchinstitutesand

6、allwalksoflifeare arousedpeople'sattentionincreasingly.However,nomatterwhether theyimprovethepropertiesofmaterialsoranalysisthecomposition ofthematerial,whichrequirespreparationmorefine,moreuniform materialsamples.Theconventionalmechanicalmanufacturingmethodis touseballmillway,throughtheballmil

7、l'shigh-speed,machines andmaterialsofthegrindingballbetweenhigh-energycollision, crushing,grinding,mixingtoachievethepurposeofmaterials. Thispapermainlydiscussestheballmill'sdevelopmentpresent situation,developmenttrendandtheroleofballmillinindustry. Themaintaskistodesignandthedesignofballmillt

8、ransmission schemeanalysisofthemovement.Themaindesigncontentincludes: theballmillmainparameters,thedesignoftheplanetarygear transmissionmechanism,thecalculationofplanetarygear,etc. Designgoalistomakethemachinecansatisfytheintensity, stiffness,life,technologyandeconomy,requirements,andsmooth op

9、eration,processandreliable,thestructureisreasonable, installationconvenience,thenandmaintenanceandarrange,finally canmeettherequirementsoftheprocessing,processingquality guarantee. Keyword:Ballmill;Planetarygear;Themainparameters;Motion analysis 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 4 第一章緒論 1.1課題的來源、研究的意義及現(xiàn)狀分析 1

10、.1.1課題的來源 球磨機(jī)（BallGrindingMill）是一種傳統(tǒng)物料研磨裝置，至今已 有一百多年的發(fā)展歷史。19世紀(jì)初期出現(xiàn)了用途廣泛的球磨機(jī)，1870 年在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展出排料粒度均勻的棒磨機(jī)，1908年又創(chuàng)制出不 用研磨介質(zhì)的自磨機(jī)。20世紀(jì)30～50年代，美國和德國相繼研制出輥 碗磨煤機(jī)、輥盤磨煤機(jī)等立軸式中速磨煤機(jī)。球磨機(jī)作為將固體物料細(xì) 化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電 力、醫(yī)藥以及國防工業(yè)等部門，對各種礦石和其他可磨性物料進(jìn)行干式 或濕式粉磨。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部門，磨礦作業(yè)更是具有十分重 要的地位。近年來我國的房地產(chǎn)業(yè)

11、發(fā)展迅速，城市化建設(shè)進(jìn)程的加快也 帶動了相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，其中一個(gè)突出的體現(xiàn)就是水泥制造業(yè)?？? 部位于英國的《InternationalCementReview》（國際水泥評論）剛 剛發(fā)布其最新的《GlobalCementReport》（全球水泥報(bào)告），該報(bào)告 覆蓋了160多個(gè)國家。報(bào)告指出，全球水泥消費(fèi)量2008年為28.3億 t，2009年為29.98億t，2010年更是增至32.94億t，2012年全球水 泥消費(fèi)量預(yù)計(jì)將達(dá)到38.59億t。中國目前在全球水泥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中獨(dú)占 鰲頭，2010年的消費(fèi)量為18.51億t，幾乎是2004年水平的兩倍，水泥 消費(fèi)的旺盛增長趨勢促進(jìn)

12、了國內(nèi)對球磨機(jī)的需求量的增加。 由于球磨機(jī)的處理能力和球磨后的粒度對后續(xù)作業(yè)的效率和整體生 產(chǎn)流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著，有關(guān)球磨機(jī)的研究在國內(nèi)外一直受到 廣泛的關(guān)注和高度重視。近幾年來，由于能源費(fèi)用的增長和礦石品位的 下降，降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用是世界各國礦山工業(yè)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問 題，采用高效大型設(shè)備是現(xiàn)代選礦廠建設(shè)的主要傾向，球磨機(jī)的大型化 已成為技術(shù)發(fā)展的方向。 1.1.2課題研究的意義 隨著現(xiàn)代工業(yè)對超細(xì)物料需求量的日益增加，對品質(zhì)要求的不斷提 高,新的超細(xì)粉磨設(shè)備及新型粉磨工藝不斷出現(xiàn)。行星式球磨機(jī)在能耗、 鋼耗和效率等方面比常規(guī)圓筒形球磨機(jī)更有優(yōu)勢。 90年代

13、以來,機(jī)械合金化法已成為制備新型復(fù)合材料的熱門課題。 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),MA通過行星式高能球磨機(jī)的高能研磨作用,可以引起材料原 子尺度的結(jié)合與化學(xué)反應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)非晶質(zhì)化,可以將金屬間化合物組 元粉體固態(tài)下生成金屬間化合物,可以使某些液態(tài)下并不互溶的體系實(shí) 現(xiàn)較寬成分范圍的固溶;另一方面,由于高能球磨機(jī)的強(qiáng)烈撞擊與研磨作 用,還可以制備出各種單質(zhì)元素的納米級粉體材料和金屬陶瓷納米材料 等。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 5 行星式高能球磨機(jī)之所以能成功地實(shí)現(xiàn)上述新型材料的制備,主要 取決于行星式高能球磨機(jī)的工作能力,本文通過對行星式高能球磨機(jī)的 運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)分析,使人們能較深入地

14、了解到行星式高能球磨機(jī)的工 作原理,這對于MA的理論研究是有一定參考意義的。 1.1.3現(xiàn)狀的分析 常規(guī)行星式球磨機(jī)中的球磨罐放置在水平的大盤上作行星運(yùn)動,磨球 和磨料受公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)兩個(gè)水平方向離心力的作用,相互碰撞研磨產(chǎn)品。龔 姚騰等研制的微型雙筒行星式球磨機(jī),磨筒自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力及磨 筒與筒壁間的摩擦力使磨球與物料在筒內(nèi)產(chǎn)生互相沖擊、摩擦和上下翻 滾等來磨碎物料；張克仁等研制的TCMJ一l型行星式超細(xì)球磨機(jī),采用 以搓揉方式為主的平動式超細(xì)粉碎方法，實(shí)驗(yàn)表明,該機(jī)具有效率高、節(jié) 能效果明顯和超細(xì)磨礦的良好性能；陳世柱等研制的行星式高能球磨機(jī) 由于磨球?qū)Ψ垠w頻繁強(qiáng)烈地

15、撞擊、碾壓及搓揉等作用,具有較大的慣性力, 因而對粉體能產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊,其撞擊力隨著轉(zhuǎn)速的提高而成倍增加。 南京大學(xué)儀器廠推出一種新型臥式行星球磨機(jī)。該機(jī)的特點(diǎn)是4只 球磨罐被臥式安裝在豎直放置的大盤上作行星運(yùn)動,罐內(nèi)的磨球和磨料在 豎直平面內(nèi)受到公轉(zhuǎn)離心力、自轉(zhuǎn)離心力、重力3個(gè)力的共同作用,導(dǎo)致 磨球與磨料在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中相互之間猛烈碰撞、擠壓,提高了研磨效率和研 磨效果,同時(shí),避免了一部分材料的結(jié)底現(xiàn)象。 1.2課題研究的內(nèi)容和要求 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，本人對球磨機(jī)進(jìn)行了大概的了解，總結(jié)了以前 在工廠中實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，對球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)、造型有了總體的認(rèn)識，對球磨機(jī) 的工作原理也有

16、了較深的了解。本人的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì) 和對運(yùn)動的分析。 針對自己設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，在了解球磨機(jī)的總體構(gòu)造之外查閱了有關(guān) 結(jié)構(gòu)部件方面的書。在設(shè)計(jì)過程中，先對球磨機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，特別是對 行星輪系的設(shè)計(jì)，確定傳動方案，找出相關(guān)參數(shù)。要求設(shè)計(jì)部件結(jié)構(gòu)總圖 及部分零件圖。合計(jì)2張A0號圖紙的設(shè)計(jì)工作量，8000字以上的設(shè)計(jì)說 明書。 設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)： 1)可裝球磨罐個(gè)數(shù)：4只，最大容積0.4升； 2)進(jìn)料粒度：不大于4-10mm；出料程度：最小可達(dá)0.1um； 3)球磨機(jī)額定轉(zhuǎn)速：公轉(zhuǎn)50-400轉(zhuǎn)/分，自轉(zhuǎn)100-800轉(zhuǎn)/分； 4)電動機(jī)額定功率0.75千瓦，

17、220伏，50赫茲。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 6 第二章球磨機(jī)的工作原理及分類 2.1球磨機(jī)的工作原理 臥式行星球磨機(jī)是將四只球磨罐水平安裝在一垂直平面的大盤上作行星運(yùn) 動。在這種運(yùn)動過程中球磨罐沒有固定的底面，罐內(nèi)磨球和磨料在垂直平面內(nèi) 受到公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)兩個(gè)離心力和重力的共同作用，相互之間猛力碰撞、擠壓，將 磨料快速粉碎、磨細(xì)。 圖1臥式行星輪球磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 本實(shí)用新型臥式行星球磨機(jī)涉及的是一種適用于同時(shí)球磨多種磨料的臥式 行星球磨機(jī)。結(jié)構(gòu)由機(jī)架1-13、傳動機(jī)構(gòu)、電機(jī)1-14、拉馬桶1-4、球磨罐1-10構(gòu)成，傳動機(jī)構(gòu)包括大盤1-5、主軸1-7、行星軸1-12、

18、行星輪系、小帶輪 1-16、大帶輪1-8、傳動帶1-15，其特征在于球磨罐臥式裝置在大盤上得拉馬 桶內(nèi)，傳動機(jī)構(gòu)中的大盤垂直安裝在主軸上，主軸、行星軸水平安裝在機(jī)架 上。其特征在于拉馬桶安置于平面或帶斜面的托盤上。球磨罐通過夾持架由上 夾圈、下夾圈、拉桿及蝶形螺母構(gòu)成。行星輪系采用齒輪行星輪系或帶輪行星 輪系。 齒輪行星輪系由過渡齒輪1-11、行星齒輪1-6及固定齒輪1-9構(gòu)成，帶輪 行星輪系由固定帶輪、行星帶輪及三角皮帶構(gòu)成。行星球磨機(jī)球磨罐1-10臥式 裝置在行星球磨機(jī)傳動機(jī)構(gòu)中大盤1-5上的拉馬桶1-4內(nèi)，大盤1-5垂直安裝 在主軸1-7上，主軸1-7、行星軸1-12水

19、平安裝在機(jī)架1-13上。拉馬桶1-4 安置于平面或帶斜面的托盤1-17上，大盤1-5上可設(shè)置有多個(gè)拉馬桶1-4，球 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 7 磨罐1-10裝置在拉馬桶1-4內(nèi)，球磨罐1-10外端裝有壓緊蓋1-3，通過壓緊 螺桿螺母1-2壓緊，壓緊螺母上裝有壓緊手把1-1。 電機(jī)裝置在機(jī)架下部，電機(jī)輸出軸上裝有帶輪，通過傳動帶傳動打帶輪。 大帶輪裝置在主軸上，通過主軸帶動大盤旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)），大盤的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由行星 輪系帶動行星軸旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))，大盤上可同時(shí)安置多個(gè)拉馬桶，拉馬桶內(nèi)裝置有 球磨罐，由于公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的疊加使球磨罐告訴旋轉(zhuǎn)，球磨罐內(nèi)的磨球在離心力 及重力的作用下與磨料

20、相互碰撞吧磨料粉碎和磨細(xì)。 臥式行星球磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 1、由于球磨罐呈臥式裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒有固定底面，因而不存在磨料 沉底的問題。 2、臥式行星球磨機(jī)球磨時(shí)，磨罐的上、下底面及罐壁都是研磨面， 因而球磨效率必然高于立式行星球磨機(jī)。 3、由于裝置球磨罐的拉馬桶安置在帶有5°左右斜面的托盤上，球 磨時(shí)，球磨罐除公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)外多了圍繞中心軸的圓錐形擺動， 使罐內(nèi)球磨的運(yùn)動軌跡更復(fù)雜，更無規(guī)律，因而磨球和磨料、 罐壁碰撞的幾率更高，大大改善了球磨效率。 2.2球磨機(jī)的分類 ①按沖擊分：輕型，重型； ②按長度分：短磨機(jī)、中長磨機(jī)、長磨機(jī)； ③按磨介形狀分：球磨機(jī)、棒磨機(jī)、棒球磨機(jī)、礫

21、石磨； ④按卸料方式分：尾斜式磨機(jī)、中卸式磨機(jī)、尾卸式磨機(jī)； ⑤按傳動方式分類：中心傳動磨機(jī)、邊緣傳動磨機(jī)； ⑥其他分類：根據(jù)工藝操作又可分為干法磨機(jī)、濕法磨機(jī)、間歇磨機(jī)和連續(xù) 磨機(jī)。 2.3用途和使用范圍 球磨機(jī)是物料粉碎的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥、硅酸鹽制品、新型建筑 材料、耐火材料、化肥、黑色有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)，對各種 礦石和其他可磨性物料進(jìn)行干式或濕式粉磨。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 8 第三章球磨機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算 3．1球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速 當(dāng)磨機(jī)簡體的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，研磨體產(chǎn)生的離心力等于它本身的重 力，因而使研磨體升至脫離角 ，即研

22、磨體將緊貼附在簡體上，隨簡體一 起回轉(zhuǎn)而不會降落下來，這個(gè)轉(zhuǎn)速就稱為臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)研磨體處于極限位置 時(shí)，脫離角 ，將此值代入研磨體運(yùn)動基本方程式，可得臨界轉(zhuǎn)速： （1） 式中：—臨界轉(zhuǎn)速，r/min； R—筒體有效半徑，m； —磨機(jī)筒體有效直徑，m。 根據(jù)文獻(xiàn)[1]表5—1中，磨機(jī)直徑2.4m，有效內(nèi)徑 為2.3m，將其代入 公式(1) 以上公式是在幾個(gè)假定的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的，事實(shí)上，研磨體與研磨體、 研磨與筒體之間是存在相對滑動的，而且物料對研磨體也是有影響的。因此， 實(shí)際的臨界轉(zhuǎn)速比計(jì)算的理論轉(zhuǎn)速要高，且與磨機(jī)結(jié)構(gòu)、襯板形狀、研磨體填 充率等因素有關(guān)。 3.2球磨

23、機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速n 理論上，當(dāng)簡體到達(dá)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，由于研磨體貼附在筒體內(nèi)壁面上，不能 起到粉磨作用，因此對物料的粉碎功為零，當(dāng)筒體轉(zhuǎn)速極低時(shí)，研磨體沒有被 筒壁帶起，對物料的粉碎功亦為零，因此，使研磨體產(chǎn)生最大粉碎功時(shí)的簡體 轉(zhuǎn)速稱作球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速n。當(dāng)靠近筒壁的最外層研磨體的脫離角 時(shí)，研磨體具有最大的降落高度，對物料產(chǎn)生粉碎功最大。將 代入式 ，可得理論適宜轉(zhuǎn)速： (2) 代入式（2）： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 9 3.3轉(zhuǎn)速比 球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速之比，簡稱為轉(zhuǎn)速比，即： (3) 式(3)說明理論適宜轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速的76％。一般磨機(jī)的實(shí)際

24、轉(zhuǎn)速為臨界 轉(zhuǎn)速的70％～80％。 3.4磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速 磨機(jī)理論適宜轉(zhuǎn)速是根據(jù)最外層研磨體能夠產(chǎn)生最大粉碎功觀點(diǎn)推導(dǎo)出來 的。這個(gè)觀點(diǎn)沒有考慮到研磨體隨筒體內(nèi)壁上升過程中，部分研磨體有下滑和 滾動現(xiàn)象。工作轉(zhuǎn)速的選定，除了應(yīng)考慮磨機(jī)的直徑、生產(chǎn)方式、襯板形狀、 研磨體的填充系數(shù)、研磨體的種類外，還要考慮到粉磨物料的性質(zhì)、人磨物料 粒度和粉磨細(xì)度等。根據(jù)水泥生產(chǎn)中磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料來確定磨 機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。下面幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式是對干法磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速的確定方 法： 當(dāng) 時(shí) （4） 當(dāng) 時(shí) （5） 當(dāng) 時(shí) （6） 式中：—磨機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速，r/min；

25、 —磨機(jī)的有效內(nèi)徑，m； D—磨機(jī)規(guī)格直徑，m。 3.5磨機(jī)的實(shí)際功率 影響磨機(jī)需用功率的因素很多，如磨機(jī)的直徑、長度、轉(zhuǎn)速、裝載量、填 充率、內(nèi)部裝置、粉磨方式以及傳動形式等。計(jì)算功率的方法也很多，常用的 計(jì)算磨機(jī)需用功率的計(jì)算式有以下三種： (7) (8) (9) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 10 式中： —磨機(jī)需用功率，KW； V—磨機(jī)有效容積， ； —磨機(jī)的有效內(nèi)徑，m； n—磨機(jī)的適宜轉(zhuǎn)速，r/min； G—研磨體裝載量，t； —磨機(jī)填充率（以小數(shù)表示）。 根據(jù)文獻(xiàn)[1]5—1式中， ； 文獻(xiàn)[1]5—25式中， 其中，r—研磨體的容量， ，鋼

26、鐵為4.5； —填充率； 由于， ， ， ，代入，V=39.8，G=51.3 選用公式(7)計(jì)算： 磨機(jī)配套電動機(jī)功率計(jì)算： (10) 式中： —與磨機(jī)結(jié)構(gòu)、傳動效率有關(guān)的系數(shù)； —電動機(jī)儲備系數(shù)，在1.0～1.1間選取。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 11 第四章行星齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算 已知電機(jī)驅(qū)動裝置的功率0.37KW，輸出轉(zhuǎn)速為1400r/min，負(fù)載當(dāng)量值為 2187.999Nm，由于是選取兩個(gè)或四個(gè)同時(shí)運(yùn)行，所以采取對稱結(jié)構(gòu)，故四個(gè)行 星輪可選取同一類型的，因此，只需計(jì)算太陽輪和一個(gè)行星輪的傳動。 4.1配齒計(jì)算 查[1]表17．2—1選擇行星輪數(shù)目，取n

27、 w =4，設(shè)輸入轉(zhuǎn)速為43.6rpm。確 定各輪齒齒數(shù)，選 a z =13， b z =51。因此實(shí)際傳動比 1 51 1 1 4.923 13 b a z i z = + = + = ； 4.2按接觸強(qiáng)度初算a-b傳動的中心矩和模數(shù) 輸入轉(zhuǎn)矩 III T 3 / 2187.999/4.923 444.44 III T T i = = = Nm 設(shè)載荷不均勻系數(shù) c K=1.1 在一對a-b傳動中，太陽輪傳動的轉(zhuǎn)矩 444.44 1.1 122.22 4 III aIII c wIII T T K n = × =

28、′ = Nm 按[1]表17.2-31查得接觸強(qiáng)度使用的綜合系數(shù)K=1.9 齒數(shù)比u 19 1.462 13 cIII aIII z u z = = = 太陽輪的材料采用12CrNi3，行星輪的材料用20CrMnTi，齒面硬度 56～60HRC，查[1]圖16.2-18選取 lim H s =1500MPa，內(nèi)齒輪材料選用 42CrMo， lim H s =1250MPa，表面氮化硬度55HRC以上。 取齒寬系數(shù) 0.60 a b a j= = 則中心距a 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 12 ( ) ( ) 3 3 2 2 lim

29、 1.9 122.22 483 1 483 1.462 1 58.27 0.60 1.462 1500 aIII a H KT a u u j s ′ 3 + = ′ + = ′ ′ mm 模數(shù) 2 2 58.27 3.64 13 19 aIII cIII a m z z ′ = = = + + mm 取模數(shù)m=4 未變位時(shí)中心距 ( ) ( ) 1 1 4 13 19 64 2 2 aIII cIII a m z z = + = ′ ′ + = mm 由于已經(jīng)保證了安裝條件，同心條件，將中心距設(shè)為64mm，采用高變位， 具體計(jì)

30、算如下表： 表4-1 行星傳動齒輪計(jì)算結(jié)果匯總 序 序 號 名稱 代 代 號 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 1 模數(shù) m 取標(biāo)準(zhǔn)值 4mm 2 分度圓 壓力角 a 取標(biāo)準(zhǔn)值 20 a ° = 3 齒頂高 系數(shù) * a h 取標(biāo)準(zhǔn)值 * 1 a h = 4 徑向間 隙系數(shù) * c 取標(biāo)準(zhǔn)值 * 0.25 c = 5 分度圓 柱螺旋 角 b 0 b= 0 b= 6 分度圓 直徑 d a a d mz = ， b b d mz = 4 13 52 a d mm mm = ′ = 4 51 204 b d m

31、m mm = ′ = 7 未變位 時(shí)中心 距 a 1 ( ) 2 1 ( ) 2 a a b b b a d d a d d = + = - 帶 1 (52 76) 64 2 1 (204 76) 64 2 a b a mm mm a mm mm = + = = - = 8 實(shí)際中 心距 ' a 采用高變位，中心距不 變 ' 64 a mm = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 13 9 中心距 變動系 數(shù) y ' ' a a b b a a y m a a y m - = -

32、 = 0 0 a b y y = = 10 嚙合角 ' a 由于傳動中心距未變， 故嚙合角為20度 a-c：傳動嚙合角為20度 c-b：傳動嚙合角為20度 11 總變位 系數(shù) x ? 由于傳動采用高變位， 所以x ? =0 a-c：x ? =0 c-b：x ? =0 12 變位系 數(shù)的分 配 a c x x 由于只需要滿足最小變 位系數(shù)，依關(guān)系x ? =0， 得到 b c a x x x = =- 根據(jù)最小變位系數(shù)算法得到： min 17 17 13 0.235 17 17 z x - -

33、= = = ， a x=0.25， c x=-0.25， 0.25 b x =- 13 齒頂高 變動系 數(shù) y D y x y ? D = - a-c： 0 y D = b-c： 0 y D = 14 齒根圓 直徑 f d 2 2 fa a fa fb b fb d d h d d h = - = + 52 2 4.0 44 204 2 4.0 212 fa fb d mm d mm = - ′ = = + ′ = 15 齒頂圓 直徑 a d * 2 2 ' 2 aa a aa ab fc d d h

34、 d d a c m = + = + + 52 2 5.0 62 64 2 64 2 0.25 4 194.0 aa ac d mm d mm = + ′ = = + ′ + ′ ′ = 16 齒頂高 a h * ( ) 0.5( ) aa a a ab b ab h m h x y h d d = + -D = - 4(1 0.25 0) 5.0 0.5(204 194) 5.0 aa ab h mm mm h mm mm = + - = = - = 17 齒根高 f h * * * * ( ) ( ) fa a

35、 a fb a b h m h c x h m h c x = + - = + + 4(1 0.25 0.25) 4.0 4(1 0.25 0.25) 4.0 fa fb h mm mm h mm mm = + - = = + - = 4.3校核齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度 校核a-b傳動的彎曲強(qiáng)度 齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算公式 t F A V F F FS F K K K K Y Y bm b a eb s = F s ——計(jì)算彎曲應(yīng)力 F K b——齒向載荷分布系數(shù)，按[1]表16.2-41選取 F K b =1.184

36、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 14 F K a——齒間載荷分配系數(shù)，按[1]表16.2-42選取 F K a =1.0 FS Y ——復(fù)合齒形系數(shù)，按[1]圖16.2-23選取 FS Y =2.57 Y eb ——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 Y eb =0.87 將各數(shù)值代入式中，得 4700.7 1.25 1.002 1.184 1.0 2.57 0.87 97.4 40 4 F s = ′ ′ ′ ′ ′ ′ = ′ MPa 許用彎曲應(yīng)力 lim min F NT relT RrelT X

37、 FP F Y Y Y Y S d s s = FE s ——齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值，按[1]圖16.2-26，取 FE s =420MPa relT Y d ——相對齒根圓角敏感性系數(shù)，按[1]表16.2-48選取 relT Y d =0.95 RrelT Y ——相對表面狀況系數(shù)，按[1]式16.2-21～23計(jì)算得 RrelT Y =1.0 X Y——抗彎強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，按[1]圖16.2-28選取 X Y=1 min F S ——彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，按[1]表16.2-46選取 min F S =1.6 將各數(shù)值代入（3-5）中，得 420 1.042 0.95 1 1 297 1.6 FP s ′ ′ ′ ′ = = MPa 因?yàn)? F s < FP s ，所以滿足齒根彎曲強(qiáng)度 安全系數(shù) lim F NT relT RrelT X F F Y Y Y Y S d s s = 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過答辯 15 式中各符號代表的意義和上式一致，故得到 專心---專注---專業(yè)