1647-載重32噸輪邊減速器
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1- -摘 要根 據(jù) 自 卸 車 上 提 供 的 參 數(shù) 以 及 其 要 求 , 設(shè) 計 輪 邊 減 速 器 。 該 車 自 重 23 噸 , 總 重 55噸 , 載 重 32 噸 。 驅(qū) 動 形 式 是 42, 要 求 輪 邊 減 速 器 的 速 比 為 4.47。 由 于 其 工 作 環(huán) 境 較差 , 且 其 載 重 量 大 , 對 其 結(jié) 構(gòu) 的 強 度 要 求 較 高 。 首 先 按 照 經(jīng) 驗 估 算 一 下 齒 輪 副 的 齒 數(shù) ,然 后 按 照 扭 矩 特 性 和 輪 齒 的 彎 曲 強 度 公 式 計 算 出 齒 輪 副 的 模 數(shù) 。 計 算 出 基 礎(chǔ) 參 數(shù) 以 后就 可 以 根 據(jù) 該 參 數(shù) 設(shè) 計 齒 輪 副 的 其 它 尺 寸 和 參 數(shù) 。 對 該 齒 輪 副 進 行 效 率 檢 驗 , 強 度 校核 。作 為 傳 動 系 統(tǒng) 的 最 后 一 級 , 輪 邊 減 速 器 承 受 著 最 大 的 扭 矩 , 因 此 齒 輪 副 的 強 度 是否 滿 足 要 求 至 關(guān) 重 要 。 本 文 中 運 用 輔 助 軟 件 對 齒 輪 副 進 行 強 度 檢 驗 。一 是 利 用 有 限 元 分 析 軟 件 。 ANSYS 是 一 款 很 實 用 的 有 限 元 分 析 軟 件 , 利 用 該 軟 件可 以 很 好 的 模 擬 齒 輪 的 受 力 狀 況 。 可 以 將 齒 輪 模 型 簡 化 , 將 其 完 全 約 束 , 然 后 施 加 三個 成 一 百 二 十 度 的 對 稱 載 荷 , 以 檢 測 其 受 力 狀 態(tài) 。 通 過 有 限 元 的 分 析 , 可 以 很 清 楚 的看 到 齒 輪 各 點 的 受 力 狀 態(tài) , 并 且 可 以 察 看 到 危 險 的 面 或 點 , 一 般 危 險 點 在 齒 根 部 分 ,從 應(yīng) 力 大 小 可 以 判 斷 齒 輪 是 否 會 發(fā) 生 失 效 。二 是 利 用 PROE 自 帶 的 結(jié) 構(gòu) 分 析 功 能 , 該 軟 件 也 可 以 很 方 便 的 模 擬 , 仿 真 齒 輪 的受 力 狀 態(tài) , 其 功 能 與 ANSYS 相 似 。 操 作 起 來 也 比 較 簡 單 。將 這 兩 種 校 核 結(jié) 果 相 比 較 , 得 知 本 文 中 所 設(shè) 計 的 齒 輪 副 是 滿 足 強 度 要 求 的 , 且 其其 它 方 面 , 如 傳 動 速 比 , 傳 動 效 率 和 安 裝 條 件 等 都 符 合 要 求 。最 后 還 使 用 了 matlab 遺 傳 算 法 對 齒 輪 結(jié) 構(gòu) 進 行 優(yōu) 化 , 和 本 文 設(shè) 計 的 減 速 器 進 行 比較 , 結(jié) 果 相 近 , 說 明 本 文 中 設(shè) 計 的 結(jié) 構(gòu) 是 較 合 理 的 。結(jié) 論 : 通 過 計 算 , 建 模 , 有 限 元 分 析 等 過 程 , 得 知 , 本 文 中 設(shè) 計 的 輪 邊 減 速 器 符合 傳 動 效 率 , 強 度 等 要 求 , 通 過 優(yōu) 化 , 得 知 結(jié) 構(gòu) 較 合 理關(guān) 鍵 詞 : 輪 邊 減 速 器 ; PROE 建 模 ; PROE 分 析 ; ANSYS 有 限 元 分 析 ;MATLAB 遺 傳 算 法 優(yōu) 化2- -Designing the wheel-side planetary reducer of theSGA3550AbstractIn this article,it introduces the designing of the wheel-side planetary reducer.According to the harsh working environment and the large loads,we choose NGW planetary reducer.This kind of structure is simple, efficient transmission, lower cost and easy to manufacture.According to the given parameters,choose the best gear numbers and the m.Principle is that make sure the size of the structure is as small as possible. Calculated all parts of the structures size, and then check its strength.Design the structure forms of the bearings and the spline.After the completion of mechanical design,we have to establish the main parts of the three-dimensional model with PROE software.While establishing the three-dimensional of the gears,we can ignore the unimportant conditions ,so that we can get a easy and simple model.As the sun gear and the planetary gear bears a large force,so, we can focus on them.Use the pro/mechanism to analyze the structures bearing condition,and compare the result with the ANSYS conclusion.At last ,we have to import the model into the ANSYS and go on to the next phase of finite element analysis. In finite element analysis, we can choose a different mesh, to compare their results.Key Words: Wheel-side planetary reducer; PROE; ANSYS; Matlab1- -目 錄摘 要 .1Abstract .2引 言 .11 緒 論 .21.1 輪 邊 減 速 器 文 獻 綜 述 .21.1.1 本 課 題 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 前 景 .31.2 課 題 背 景 及 開 展 研 究 的 意 義 .41.2.1 課 題 背 景 .41.2.2 研 究 的 意 義 .61.3 研 究 內(nèi) 容 、 主 要 方 法 .71.3.1 研 究 內(nèi) 容 .71.3.2 技 術(shù) 要 求 .71.4 本 章 小 結(jié) .72 齒 輪 傳 動 的 參 數(shù) 設(shè) 計 計 算 .82.1 已 知 條 件 .82.2 設(shè) 計 計 算 .82.2.1 選 取 行 星 齒 輪 傳 動 的 傳 動 類 型 和 傳 動 簡 圖 .82.2.2 配 齒 計 算 .92.2.3 初 步 計 算 齒 輪 的 主 要 參 數(shù) .92.3 本 章 總 結(jié) .163 驗 算 和 效 率 的 計 算 .173.1.裝 配 條 件 的 驗 算 .172- -3.1.1 鄰 接 條 件 .173.1.2 同 心 條 件 .173.1.3 安 裝 條 件 .183.2 傳 動 效 率 的 計 算 .183.3 本 章 小 結(jié) .204 行 星 齒 輪 的 強 度 校 核 .214.1 行 星 齒 輪 傳 動 的 受 力 分 析 .214.2 a-c 齒 輪 副 強 度 的 校 核 .224.2.1 齒 面 接 觸 強 度 的 校 核 計 算 .224.2.3 齒 根 彎 曲 強 度 的 校 核 .274.3b-a 齒 輪 副 的 校 核 .314.3.1 齒 面 接 觸 強 度 的 校 核 計 算 .314.3.2 齒 根 彎 曲 強 度 的 校 核 計 算 .334.4 本 章 小 結(jié) .345 軸 承 載 荷 和 壽 命 的 校 核 .355.1 承 載 軸 承 的 選 用 .355.2 行 星 輪 軸 軸 承 的 校 核 .355.3 本 章 小 結(jié) .366 花 鍵 的 選 擇 和 計 算 .376.1 主 動 軸 花 鍵 的 選 擇 及 強 度 計 算 .376.1.1 花 鍵 副 齒 數(shù) 與 模 數(shù) 的 確 定 .376.1.2 花 鍵 副 的 強 度 計 算 .376.2.其 他 花 鍵 的 選 擇 .383- -6.2.1 齒 圈 轂 與 內(nèi) 齒 圈 嚙 合 處 花 鍵 的 選 擇 .386.2.2 齒 圈 轂 和 橋 殼 總 成 .386.3 本 章 小 結(jié) .387 PROE 建 模 .397.1 PROE/ENGINEER 簡 介 .397.1.1 PROE/ENGINEER 建 模 過 程 .397.2PROE/mechanica 中 的 結(jié) 構(gòu) 分 析 .447.3 本 章 小 結(jié) .458 有 限 元 分 析 .468.1. ANSYS 有 限 元 分 析 軟 件 的 介 紹 .468.1.1 ANSYS 有 限 元 分 析 的 過 程 .468.2 本 章 小 結(jié) .519.MATLAB 遺 傳 算 法 優(yōu) 化 .529.1 懲 罰 函 數(shù) 法 .529.2 優(yōu) 化 程 序 .529.3 本 章 小 結(jié) .54結(jié) 論 .55參 考 文 獻 .56附 錄 A 外 文 原 文 .58附 錄 B 外 文 譯 文 .58致 謝 .864- -引 言輪 邊 減 速 器 在 國 內(nèi) 外 都 已 發(fā) 展 多 年 , 目 前 技 術(shù) 已 經(jīng) 比 較 成 熟 , 但 國 內(nèi) 的 研 究與 國 外 的 先 進 國 家 相 比 仍 有 一 段 差 距 。本 文 設(shè) 計 的 輪 邊 減 速 器 采 用 普 遍 的 行 星 齒 輪 傳 動 結(jié) 構(gòu) , 與 普 通 齒 輪 傳 動 相 比他 有 很 多 優(yōu) 點 , 如 可 以 減 小 體 積 和 重 量 , 并 且 可 以 達 到 較 高 的 變 比 。本 文 根 據(jù) 已 給 出 的 部 分 參 數(shù) , 設(shè) 計 了 模 數(shù) 為 8 的 一 級 行 星 齒 輪 減 速 器 。 計 算了 其 參 數(shù) , 并 且 對 太 陽 輪 和 內(nèi) 齒 圈 的 齒 面 和 齒 根 分 別 進 行 了 強 度 校 核 。 并 且 設(shè) 計了 連 接 件 , 如 花 鍵 , 螺 栓 和 聯(lián) 軸 器 等 。 并 且 用 PEOR 建 立 了 三 維 實 體 模 型 , 并 組裝 成 裝 配 圖 , 以 察 看 其 配 合 程 度 。 最 后 , 將 實 體 模 型 導(dǎo) 入 ANSYS 有 限 元 分 析 軟 件中 , 對 其 進 行 了 有 限 元 分 析 , 以 比 較 計 算 結(jié) 果 。5- -1 緒 論輪 邊 減 速 器 是 傳 動 系 統(tǒng) 中 的 最 后 一 級 , 所 受 到 的 扭 矩 最 大 , 所 以 其 強 度 和 結(jié)構(gòu) 合 理 與 否 對 于 整 個 傳 動 系 統(tǒng) 有 很 大 的 影 響 。 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 受 到 很 多 條 件 的限 制 , 如 安 裝 尺 寸 條 件 和 傳 動 方 向 等 , 因 此 在 設(shè) 計 輪 邊 減 速 器 時 要 綜 合 考 慮 各 種約 束 條 件 。一 般 輪 邊 減 速 器 有 普 通 直 齒 和 行 星 齒 輪 傳 動 兩 種 結(jié) 構(gòu) 形 式 , 但 由 于 普 通 直 齒傳 動 有 很 多 不 可 避 免 的 缺 點 已 經(jīng) 很 少 使 用 。 如 速 比 的 限 制 , 安 裝 尺 寸 的 限 制 , 傳動 方 向 的 限 制 等 , 因 此 本 文 中 所 設(shè) 計 的 輪 邊 減 速 器 采 用 的 是 行 星 齒 輪 傳 動 。1.1 輪 邊 減 速 器 文 獻 綜 述通 過 傳 動 將 動 力 機 的 速 度 降 低 , 使 之 滿 足 執(zhí) 行 系 統(tǒng) 的 需 求 的 傳 動 裝 置 稱 為 減速 器 。 減 速 器 是 變 速 器 的 一 種 , 還 有 增 速 器 。由 一 系 列 相 互 嚙 合 的 齒 輪 所 組 成 的 齒 輪 傳 動 系 統(tǒng) 稱 為 輪 系 , 它 是 一 種 變 速 裝置 , 在 傳 動 系 統(tǒng) 中 實 現(xiàn) 定 傳 動 比 變 速 或 者 有 級 變 傳 動 比 變 速 , 即 在 輸 入 軸 與 輸 出軸 之 間 獲 得 預(yù) 期 的 傳 動 比 大 小 和 轉(zhuǎn) 向 關(guān) 系 。 根 據(jù) 輪 系 在 運 轉(zhuǎn) 過 程 中 各 輪 幾 何 軸 線在 空 間 的 相 對 位 置 關(guān) 系 是 否 固 定 , 可 將 輪 系 分 為 定 軸 輪 系 和 周 轉(zhuǎn) 輪 系 5。我 將 要 設(shè) 計 的 輪 邊 減 速 器 是 行 星 齒 輪 傳 動 , 它 屬 于 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。 當(dāng) 輪 系 運 動 時 ,至 少 有 一 個 齒 輪 的 軸 線 是 繞 其 它 定 軸 齒 輪 的 軸 線 轉(zhuǎn) 動 的 輪 系 稱 為 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。周 轉(zhuǎn) 輪 系 由 行 星 輪 , 行 星 架 , 中 心 輪 ( 太 陽 輪 ) 三 個 基 本 部 件 構(gòu) 成 。 周 轉(zhuǎn) 輪系 按 其 自 由 度 的 數(shù) 目 可 以 分 為 兩 種 基 本 類 型 :差 動 輪 系 , 具 有 兩 個 自 由 度 的 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。 在 三 個 基 本 構(gòu) 件 中 , 必 須 給 定 兩 個構(gòu) 件 的 運 動 , 才 能 求 出 第 三 個 構(gòu) 件 的 運 動 。行 星 輪 系 , 即 具 有 一 個 自 由 度 的 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。 三 個 基 本 部 件 中 , 任 意 一 個 固 定 ,在 任 意 一 個 作 為 輸 入 , 剩 下 的 作 為 輸 出 件 。行 星 齒 輪 減 速 器 安 結(jié) 構(gòu) 可 分 為 如 下 三 種 :2K H, 3K, K H V( K 中 心 輪 , H 轉(zhuǎn) 臂 , V 輸 出 軸 )6- -2K H 型 傳 動 方 式 簡 便 , 采 用 較 普 遍 , 零 配 件 采 購 也 更 方 便 。 因 此 在 本 輪 邊減 速 器 的 設(shè) 計 中 也 采 用 2K H 型 。 2K H 型 傳 動 中 , 有 正 號 機 構(gòu) 和 符 號 機 構(gòu) 之 分 ,且 他 還 可 分 為 更 多 種 的 形 式 。 如 : NGW, NW, WW, NN, ZUWGW。 他 們 的 傳動 比 范 圍 和 傳 動 效 率 , 以 及 傳 動 功 率 范 圍 都 有 很 大 的 不 同 。 根 據(jù) 本 次 要 設(shè) 計 的 輪邊 減 速 器 的 傳 動 比 為 大 約 4.47, 而 NGW 型 最 佳 傳 動 比 為 3 9, 因 此 選 用 NGW型 行 星 齒 輪 傳 動 系 統(tǒng) 。NGW 型 是 動 力 傳 動 中 應(yīng) 用 最 多 , 傳 動 功 率 最 大 的 一 種 行 星 傳 動 。 他 由 內(nèi) 外嚙 合 和 共 用 行 星 輪 組 成 , 它 的 結(jié) 構(gòu) 簡 單 , 軸 向 尺 寸 小 , 工 藝 性 好 , 效 率 高 , 雖 然傳 動 比 比 較 小 , 但 可 通 過 多 級 串 聯(lián) 組 成 傳 動 比 大 的 輪 系 。 本 設(shè) 計 中 所 需 傳 動 比 較小 , 因 此 不 用 串 聯(lián) , 只 需 要 一 級 就 足 夠 。行 星 齒 輪 傳 動 的 主 要 特 點 是 體 積 小 , 承 載 能 力 大 , 工 作 平 穩(wěn) ; 但 大 功 率 高 速行 星 齒 輪 傳 動 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 , 要 求 制 造 精 度 高 。 行 星 齒 輪 傳 動 中 有 些 類 型 效 率 高 ,但 傳 動 比 不 大 。 另 一 些 類 型 則 傳 動 比 可 以 很 大 , 但 效 率 較 低 , 用 它 們 作 減 速 器 時 ,其 效 率 隨 傳 動 比 的 增 大 而 減 小 ; 作 增 速 器 時 則 有 可 能 產(chǎn) 生 自 鎖 。 行 星 齒 輪 傳 動 應(yīng)用 廣 泛 , 并 可 與 無 級 變 速 器 、 液 力 耦 合 器 和 液 力 變 矩 器 等 聯(lián) 合 使 用 , 進 一 步 擴 大使 用 范 圍 5。行 星 輪 作 為 減 速 器 可 以 安 置 在 輪 邊 , 則 稱 為 輪 邊 減 速 器 。 輪 邊 減 速 器 一 般 分為 普 通 圓 柱 齒 輪 減 速 器 和 行 星 齒 輪 減 速 器 , 由 于 普 通 齒 輪 減 速 器 有 很 多 不 可 避 免的 缺 陷 , 因 此 采 用 較 少 。有 的 輪 邊 減 速 器 設(shè) 置 在 車 輪 的 輪 轂 內(nèi) , 使 得 整 個 驅(qū) 動 橋 結(jié) 構(gòu) 更 加 緊 湊 , 同 時降 低 主 減 速 器 , 半 軸 , 差 速 器 的 負(fù) 荷 , 減 小 傳 動 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 , 保 證 后 橋 具 有足 夠 的 離 地 間 隙 。 同 時 提 高 了 車 輛 的 通 過 性 能 以 及 降 低 了 整 車 的 裝 備 質(zhì) 量 。7- -1.1.1 本 課 題 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 前 景1.1.1.1 國 內(nèi) 外 現(xiàn) 狀我 國 早 在 南 北 朝 時 代 , 祖 沖 之 就 發(fā) 明 了 有 行 星 齒 輪 的 差 動 式 指 南 針 , 因 此 我 國行 星 齒 輪 傳 動 的 應(yīng) 用 比 歐 美 各 國 早 一 千 多 年 。 但 是 隨 著 時 代 的 發(fā) 展 , 我 國 漸 漸 落 后于 西 方 發(fā) 達 國 家 , 目 前 已 經(jīng) 有 了 很 大 的 差 距 , 但 是 我 們 正 在 努 力 發(fā) 展 , 自 主 創(chuàng) 新 ?,F(xiàn) 在 已 經(jīng) 有 許 多 專 家 , 學(xué) 者 及 工 程 技 術(shù) 人 員 做 了 相 關(guān) 的 研 究 。 但 是 與 國 外 先進 的 技 術(shù) 相 比 還 是 有 很 大 的 差 距 。 我 國 自 主 研 發(fā) 的 減 速 器 大 都 是 中 小 功 率 的 , 以 齒輪 傳 動 、 蝸 桿 傳 動 為 主 , 并 且 存 在 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 不 過 關(guān) , 功 率 與 重 量 比 小 , 或 者 傳 動 比大 而 機 械 效 率 過 低 , 可 靠 性 低 , 使 用 壽 命 不 夠 長 , 且 新 產(chǎn) 品 研 發(fā) 周 期 長 等 很 多 缺陷 。 因 此 , 如 何 改 進 設(shè) 計 方 法 , 提 高 設(shè) 計 質(zhì) 量 是 裝 載 機 行 業(yè) 發(fā) 展 的 關(guān) 鍵 因 素 之 一 3。目 前 我 國 新 頒 布 了 NGW L 型 ( JB1799-6) 、 NGW-Z 型 ( JB3722-84) 、NGW-S 型 ( JB3723-84) 和 NGW-L 型 ( JB3424-84) 四 個 行 星 齒 輪 減 速 器 標(biāo) 準(zhǔn) 。并 且 組 織 了 專 業(yè) 化 成 批 生 產(chǎn) , 在 國 內(nèi) 進 行 了 推 廣 應(yīng) 用 。自 中 國 加 入 WTO 后 , 我 國 的 汽 車 行 業(yè) 迅 猛 發(fā) 展 , 車 用 減 速 器 也 隨 著 時 代 的腳 步 逐 漸 成 長 成 熟 起 來 。 進 年 來 輪 邊 減 速 器 部 分 也 不 斷 踴 躍 出 很 多 新 的 很 有 創(chuàng) 意的 設(shè) 計 , 雖 然 這 些 設(shè) 計 離 最 終 成 型 使 用 還 有 一 些 差 距 , 但 是 , 足 見 我 們 在 創(chuàng) 新 設(shè)計 上 , 已 經(jīng) 邁 出 了 一 大 步 3。但 是 相 比 于 國 外 先 進 的 技 術(shù) , 我 們 還 有 待 于 進 一 步 的 提 高 , 增 加 自 主 創(chuàng) 新 的能 力 。目 前 我 國 所 使 用 的 減 速 機 主 要 是 從 德 國 , 英 美 進 口 的 , 自 主 研 發(fā) 的 減 速 機 一般 很 少 在 大 型 礦 用 車 上 使 用 。1.1.1.2 發(fā) 展 趨 勢目 前 隨 著 電 子 技 術(shù) 的 發(fā) 展 , 非 公 用 車 已 向 著 智 能 化 , 無 人 化 發(fā) 展 。 越 來 越 多的 電 控 系 統(tǒng) 以 及 液 壓 系 統(tǒng) 被 運 用 到 礦 用 車 上 來 , 使 得 礦 用 車 的 操 作 越 來 越 簡 易 方便 , 產(chǎn) 量 也 更 大 。 例 如 卡 特 彼 勒 系 列 非 公 用 車 就 有 很 多 人 性 化 的 輔 助 系 統(tǒng) 。 如 :8- -全 自 動 的 緩 行 制 動 , 發(fā) 動 機 的 轉(zhuǎn) 速 由 電 控 單 元 根 據(jù) 傳 感 器 和 節(jié) 氣 閥 所 給 出 的 數(shù) 據(jù) 自動 調(diào) 節(jié) 。 變 速 器 也 有 自 動 檔 , 可 以 自 動 改 變 車 速 。 在 機 械 硬 件 方 面 卡 特 彼 勒 也 可 以稱 得 上 業(yè) 界 內(nèi) 的 航 母 , 他 的 機 械 部 分 設(shè) 計 簡 便 , 人 性 化 , 強 度 高 , 使 用 壽 命 長 , 且維 修 方 便 2。目 前 行 星 齒 輪 都 向 著 大 功 率 , 大 傳 動 比 、 小 體 積 、 高 機 械 效 率 以 及 使 用 壽 命長 的 方 向 發(fā) 展 。1.2 課 題 背 景 及 開 展 研 究 的 意 義1.2.1 課 題 背 景本 文 是 根 據(jù) 。 。 。 參 數(shù) 和 工 作 環(huán) 境 等 已 知 條 件 所 設(shè) 計 的 輪 邊 減 速 器 。 減 速 器的 速 比 為 4.47, 其 任 務(wù) 就 是 在 滿 足 傳 動 速 比 , 傳 動 效 率 和 傳 動 強 度 的 條 件 下 , 設(shè)計 出 結(jié) 構(gòu) 簡 單 , 效 率 高 , 成 本 低 , 易 加 工 , 工 藝 性 好 的 傳 動 機 構(gòu) 。主 要 工 作 任 務(wù) 就 是 根 據(jù) 已 知 條 件 選 擇 齒 輪 副 的 齒 數(shù) 和 模 數(shù) , 并 校 核 其 齒 輪 副的 齒 面 接 觸 強 度 和 齒 根 彎 曲 強 度 。 同 時 還 要 設(shè) 計 其 連 接 件 和 其 他 的 一 些 零 配 件 ,如 連 接 用 的 花 鍵 , 和 支 撐 用 的 軸 和 軸 承 等 。 還 要 考 慮 到 固 定 用 的 擋 圈 和 連 接 螺 栓等 。 在 設(shè) 計 的 同 時 , 還 要 考 慮 其 裝 配 條 件 , 如 裝 配 順 序 , 裝 配 基 準(zhǔn) 和 公 差 等 。 當(dāng)然 , 還 要 了 解 一 下 目 前 我 國 的 輪 邊 減 速 器 發(fā) 展 狀 況 , 已 考 慮 其 細(xì) 節(jié) 問 題 , 可 以 達到 與 市 場 結(jié) 合 。根 據(jù) 陜 西 同 力 重 工 有 限 公 司 的 市 場 調(diào) 查 表 明 我 國 非 公 用 車 的 工 作 環(huán) 境 普 遍 為車 輛 行 駛 路 面 工 程 道 路 , 路 面 松 軟 , 硬 實 度 差 , 道 路 阻 力 大 , 道 路 附 著 系 數(shù) 小 。且 運 營 環(huán) 境 的 空 氣 質(zhì) 量 也 很 差 , 揚 塵 濃 度 很 高 , 對 作 業(yè) 工 人 的 身 體 傷 害 很 大 , 還有 就 是 承 載 運 輸 量 大 , 作 業(yè) 強 度 高 3。我 國 目 前 技 術(shù) 落 后 是 由 多 方 面 造 成 的 , 究 其 原 因 有 一 下 幾 個 方 面 :我 們 開 發(fā) 設(shè) 計 的 體 制 和 環(huán) 境 有 問 題 , 主 要 是 對 于 機 械 自 主 創(chuàng) 新 不 夠 重 視 。 國外 往 往 會 發(fā) 費 很 大 的 經(jīng) 費 在 技 術(shù) 研 發(fā) 上 , 而 我 國 在 這 方 面 明 顯 注 重 不 夠 。 再 加 上對 于 國 家 的 政 策 往 往 是 “上 有 政 策 , 下 有 對 策 ”, 導(dǎo) 致 很 多 很 好 的 指 導(dǎo) 方 針 并 沒有 被 落 實 。9- -沒 有 成 套 的 系 統(tǒng) 研 究 , 往 往 導(dǎo) 致 研 究 鏈 斷 開 , 應(yīng) 該 加 大 工 藝 流 程 機 電 配 套 相 適應(yīng) 的 研 究 。沒 有 將 現(xiàn) 代 的 新 技 術(shù) 應(yīng) 用 到 開 發(fā) 研 究 中 , 總 是 守 著 舊 理 論 和 工 具 , 加 之 80 年代 末 我 國 很 多 的 自 主 研 發(fā) 都 擱 置 癱 瘓 。近 年 來 各 大 學(xué) 和 研 究 所 均 有 學(xué) 者 , 教 授 加 入 到 減 速 器 的 研 究 中 , 每 年 都 有 很多 關(guān) 于 減 速 器 的 學(xué) 術(shù) 論 文 發(fā) 表 , 也 有 很 多 有 新 意 的 方 案 設(shè) 計 被 提 出 。 例 如 北 京 理 工大 學(xué) 研 制 成 功 的 內(nèi) 平 動 齒 輪 減 速 器 不 僅 具 有 三 環(huán) 減 速 器 的 優(yōu) 點 外 , 還 有 著 大 的功 率 /重 量 比 值 , 以 及 輸 入 軸 和 輸 出 軸 在 同 一 軸 線 上 的 優(yōu) 點 , 處 于 國 內(nèi) 領(lǐng) 先 地 位 22??v 觀 國 內(nèi) 減 速 器 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 , 我 們 在 保 持 行 業(yè) 的 可 持 續(xù) 發(fā) 展 , 技 術(shù) 創(chuàng) 新 的 同時 , 應(yīng) 當(dāng) 看 我 我 們 存 在 的 問 題 。 要 采 取 積 極 地 應(yīng) 對 方 案 力 爭 在 較 短 時 間 內(nèi) 能 有 所進 展 。 目 前 , 我 國 該 行 業(yè) 存 在 的 問 題 是 , 行 業(yè) 整 體 新 產(chǎn) 品 開 發(fā) 能 力 弱 、 工 藝 創(chuàng) 新及 管 理 水 平 低 , 企 業(yè) 管 理 方 式 較 為 粗 放 , 相 當(dāng) 比 例 的 產(chǎn) 品 仍 為 中 低 檔 次 、 缺 乏 有國 際 影 響 力 的 產(chǎn) 品 品 牌 、 行 業(yè) 整 體 散 、 亂 情 況 依 然 較 為 嚴(yán) 重 。 因 此 , 我 國 的 發(fā) 展之 路 仍 是 任 重 道 遠(yuǎn) 。1.2.2 研 究 的 意 義傳 動 系 統(tǒng) 通 常 由 變 速 裝 置 , 起 停 和 換 向 裝 置 , 制 動 裝 置 及 安 全 保 護 裝 置 等 基本 部 分 組 成 。 變 速 裝 置 是 傳 動 系 統(tǒng) 中 很 重 要 的 組 成 部 分 , 它 的 設(shè) 計 的 好 壞 直 接 關(guān)系 到 傳 動 效 率 , 燃 油 消 耗 率 , 汽 車 的 使 用 壽 命 , 甚 至 能 否 啟 動 。 而 輪 邊 減 速 器 是傳 動 系 統(tǒng) 的 最 后 一 部 分 , 它 起 到 了 減 速 增 扭 和 改 變 傳 動 方 向 的 作 用 , 直 接 將 動 力傳 輸 到 輪 胎 上 , 因 此 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 也 至 關(guān) 重 要 。 尤 其 是 大 型 非 公 用 車 , 由 于空 間 限 制 , 必 須 將 更 多 的 傳 動 比 分 配 到 驅(qū) 動 橋 上 , 因 此 輪 邊 減 速 器 可 以 大 大 的 改善 整 車 的 結(jié) 構(gòu) 和 性 能 。一 般 說 來 , 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 應(yīng) 該 滿 足 以 下 要 求 :保 證 礦 車 在 各 種 使 用 工 況 下 必 須 的 牽 引 力 變 化 范 圍 。 通 常 4 5 倍 , 有 時 達 數(shù)10 倍 。 實 際 牽 引 力 由 載 重 量 , 道 路 坡 度 , 路 面 好 壞 , 交 通 與 道 路 的 情 況 等 決 定 。10- -保 證 汽 車 在 各 種 使 用 工 況 下 對 速 的 的 變 化 要 求 , 這 一 速 度 變 化 應(yīng) 從 零 到 最 高 車速 。 在 發(fā) 動 機 旋 轉(zhuǎn) 方 向 不 變 的 情 況 下 , 可 獲 得 倒 檔 行 駛 。 汽 車 在 轉(zhuǎn) 彎 的 時 候 , 能 差速 , 保 證 轉(zhuǎn) 彎 正 常 。保 證 礦 車 具 有 最 佳 的 動 力 性 和 燃 料 經(jīng) 濟 性 。 為 了 使 變 速 器 , 分 動 器 , 傳 動 軸等 總 成 不 致 因 承 受 過 大 扭 矩 而 使 它 們 尺 寸 過 大 , 重 量 過 重 , 應(yīng) 將 其 傳 動 比 以 盡 可能 的 比 率 分 配 給 驅(qū) 動 橋 , 采 用 較 大 的 傳 動 比 , 使 其 達 到 所 需 要 的 減 速 要 求 22。輪 邊 減 速 器 設(shè) 計 的 主 要 任 務(wù) 是 :從 各 方 面 考 慮 , 選 擇 合 適 的 尺 寸 , 提 出 整 體 設(shè) 計 方 案 。各 零 部 件 合 理 布 置 , 對 其 強 度 , 剛 度 , 壽 命 進 行 校 核 , 使 其 結(jié) 構(gòu) 合 理 , 性 能優(yōu) 良 。滿 足 傳 動 比 條 件 , 同 心 條 件 , 裝 配 條 件 和 鄰 接 條 件 。對 于 兩 級 或 多 級 定 軸 齒 輪 傳 動 減 速 器 , 傳 動 比 分 配 的 原 則 如 下 :使 各 級 齒 輪 傳 動 的 承 載 能 力 相 接 近使 各 級 齒 輪 傳 動 中 的 大 齒 輪 浸 油 深 度 大 致 相 等 , 以 實 現(xiàn) 油 池 潤 滑使 減 速 器 獲 得 最 小 外 形 尺 寸 和 重 量輪 邊 減 速 器 作 為 傳 動 系 的 最 后 一 個 環(huán) 節(jié) ,他 承 載 著 最 大 的 扭 矩 ,他 的 強 度 和 結(jié) 構(gòu)合 理 與 否 直 接 影 響 著 整 車 的 性 能 ,因 此 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 至 關(guān) 重 要 。 我 所 設(shè) 計 的 輪邊 減 速 器 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ,體 積 小 巧 ,質(zhì) 量 輕 便 ,使 用 和 更 換 都 很 方 便 ,對 于 提 高 整 車 的 速 比 ,減 輕 質(zhì) 量 ,較 小 燃 油 消 耗 率 等 方 面 都 起 了 很 大 的 作 用 。1.3 研 究 內(nèi) 容 、 主 要 方 法1.3.1 研 究 內(nèi) 容本 題 。 。 。 。 。 主 要 根 據(jù) 該 車 輛 結(jié) 構(gòu) 及 性 能 要 求 , 完 成 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 ;設(shè) 計 內(nèi) 容 主 要 包 括 :輪 邊 減 速 器 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 選 擇 :輪 邊 減 速 器 齒 輪 基 本 參 數(shù) 的 選 擇 ;11- -1.3.2 技 術(shù) 要 求分 析 法相 對 速 度 法 又 稱 轉(zhuǎn) 化 機 構(gòu) 法 , 其 中 最 常 用 轉(zhuǎn) 臂 固 定 法 。 給 整 個 行 星 齒 輪 傳 動加 一 個 公 共 的 角 速 度圖 解 法速 度 圖 解 法作 平 面 運 動 的 構(gòu) 件 繞 瞬 心 回 轉(zhuǎn) 時 , 構(gòu) 件 上 各 點 的 速 度 分 布 呈 三 角 形 圖 。 由 圓柱 齒 輪 組 成 的 行 星 輪 系 屬 于 平 面 機 構(gòu) , 利 用 行 星 齒 輪 傳 動 中 各 瞬 心 點 繪 出 速 度 圖 。矢 量 圖 解 法根 據(jù) 速 度 矢 量 繪 圖 。CAD 制 圖ProE 實 體 模 型 的 建 立ANSYS 有 限 元 分 析優(yōu) 化 設(shè) 計1.4 本 章 小 結(jié)繪 圖 軟 件 采 用 AutoCAD, 后 期 采 用 PROE 建 立 實 體 模 型 , 并 用 ANSYS 有 限元 分 析 軟 件 對 齒 輪 副 進 行 靜 強 度 校 核 。 最 終 完 成 車 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計 說 明 書 一 份 。2 齒 輪 傳 動 的 參 數(shù) 設(shè) 計 計 算2.1 已 知 條 件軸 距 3650mm; 整 備 質(zhì) 量 :23000kg; 總 質(zhì) 量 : 55000kg; 最 高 車 速 : 48km/h.;最 大 爬 坡 度 : 15%; 發(fā) 動 機 最 大 功 率 : 261/2100kw/rpm;最 大 扭 矩 /轉(zhuǎn) 速 : 1559/1300Nm/rpm;采 用 液 力 機 械 式 變 速 箱 , 各 檔 位 速 比 為 : , , ,15.8i23.19i32.01i38.4i, 5i, 27.1Ri;液 力 變 矩 器 最 大 變 矩 比 : ;0k主 減 速 器 速 比 : ; 行 星 齒 輪 速 比 : ;.8wi 54.7i輪 胎 尺 寸新 胎 充 氣 后 輪 胎 最 大 使 用 尺 寸規(guī) 格 斷 面 寬 度 外 直 徑 斷 面 寬 度 外 直 徑一 般 花 紋 加 深 花 紋 一 般 花 紋 加 深 花 紋18.00-25 495 1615 1673 550 1693 17562.2 設(shè) 計 計 算2.2.1 選 取 行 星 齒 輪 傳 動 的 傳 動 類 型 和 傳 動 簡 圖根 據(jù) 條 件 , 傳 動 比 較 小 , 傳 動 扭 矩 較 大 , 轉(zhuǎn) 速 低 , 工 作 環(huán) 境 較 惡 劣 , 易 有 沖擊 載 荷 , 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 限 制 不 大 , 可 以 稍 微 選 用 大 一 點 的 結(jié) 構(gòu) , 要 求 結(jié) 構(gòu) 簡 單 , 成 本低 。 由 此 選 用 2k-h, NGW 型 的 行 星 齒 輪 傳 動 系 統(tǒng) , 齒 圈 固 定 于 車 體 上 , 太 陽 輪作 為 輸 入 件 , 行 星 架 作 為 輸 出 件 , 其 結(jié) 構(gòu) 簡 圖 如 下 :圖 2-1 齒 輪 傳 動 簡 圖 2.2.2 配 齒 計 算由 所 給 條 件 知 , 輪 胎 寬 457mm, 輪 輞 直 徑 635mm, 傳 動 比 4.47,現(xiàn) 根 據(jù) 輪 邊 減 速 器 的 使 用 條 件 , 考 慮 輪 胎 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 的 限 制 , 初 步 選 定 太 陽 輪的 齒 數(shù) Za 為 15,行 星 輪 數(shù) 目 np=3, 若 不 合 理 再 重 新 選 擇 。根 據(jù) 2Z-X(A)型 行 星 齒 輪 傳 動 的 傳 動 比bxbaxabaipi(2.1) 因 此 特 性 參 數(shù) p=3.47 1baZiZb=pZa=3.4715=52, (2.2) , (2.3).8.ic取 Zc=18,Zb=54(2.4).6baHai(2.5).72.9%34pii因 此 傳 動 比 是 合 格 的 。即 , 最 后 確 定 Za=15,Zb=54,Zc=182.2.3 初 步 計 算 齒 輪 的 主 要 參 數(shù)在 行 星 齒 輪 傳 動 中 , 各 齒 輪 齒 數(shù) 較 常 見 的 失 效 形 式 有 齒 面 點 蝕 , 齒 面 磨 損 和輪 齒 折 斷 。在 行 星 齒 輪 傳 動 中 , 各 齒 輪 的 輪 齒 工 作 時 , 其 齒 面 接 觸 應(yīng) 力 是 按 脈 動 循 環(huán) 變化 的 。 若 齒 面 接 觸 應(yīng) 力 超 出 材 料 的 接 觸 持 久 極 限 , 則 輪 齒 在 載 荷 的 多 次 重 復(fù) 作 用下 , 齒 面 表 層 產(chǎn) 生 細(xì) 小 的 疲 勞 裂 紋 , 裂 紋 的 蔓 延 擴 展 , 使 表 層 金 屬 微 粒 剝 落 面 形成 疲 勞 點 蝕 。 輪 齒 出 現(xiàn) 疲 勞 點 蝕 后 , 嚴(yán) 重 影 響 傳 動 的 穩(wěn) 定 性 , 且 致 使 產(chǎn) 生 震 動 和噪 聲 , 影 響 傳 動 的 正 常 工 作 , 甚 至 引 起 行 星 傳 動 的 破 壞 。提 高 齒 面 硬 度 , 減 小 齒 面 粗 糙 度 , 提 高 潤 滑 油 黏 度 和 接 觸 精 度 , 以 及 進 行 合理 的 變 位 均 能 提 高 齒 面 抗 點 蝕 的 能 力 。在 行 星 齒 輪 傳 動 中 , 齒 輪 在 載 荷 的 多 次 重 復(fù) 作 用 下 , 齒 根 彎 曲 應(yīng) 力 超 過 材 料的 彎 曲 持 久 極 限 時 , 齒 根 部 分 將 產(chǎn) 生 疲 勞 裂 紋 。 裂 紋 逐 漸 擴 展 , 最 后 導(dǎo) 致 齒 輪 產(chǎn)生 疲 勞 折 斷 。 另 外 , 還 有 過 載 遮 斷 , 輪 齒 因 短 時 過 載 或 沖 擊 過 載 而 引 起 的 突 然 折 斷 ,稱 之 為 過 載 折 斷 。 用 淬 火 鋼 或 鑄 鐵 制 成 齒 輪 , 容 易 產(chǎn) 生 過 載 折 斷 。齒 面 磨 料 磨 損 是 由 于 齒 廓 間 相 對 滑 動 的 存 在 , 如 果 有 硬 的 屑 粒 進 入 輪 齒 工 作面 間 , 則 將 產(chǎn) 生 磨 料 磨 損 。 閉 式 齒 輪 傳 動 中 , 應(yīng) 該 注 意 潤 滑 油 的 清 潔 和 及 時 更 換 。而 開 式 齒 輪 傳 動 的 工 作 條 件 較 差 , 其 主 要 的 失 效 形 式 就 是 磨 料 磨 損 22。2.2.3.1 齒 輪 材 料 和 熱 處 理 的 選 擇在 行 星 齒 輪 傳 動 中 , 齒 輪 材 料 的 選 擇 應(yīng) 綜 合 得 考 慮 到 齒 輪 傳 動 的 工 作 情 況 ,如 載 荷 性 質(zhì) 和 大 小 , 工 作 環(huán) 境 等 , 加 工 工 藝 和 材 料 來 源 及 經(jīng) 濟 性 等 條 件 。 由 于 齒輪 材 料 及 其 熱 處 理 是 影 響 齒 輪 承 載 能 力 和 使 用 壽 命 的 關(guān) 鍵 因 素 , 也 是 影 響 齒 輪 生產(chǎn) 質(zhì) 量 和 加 工 成 本 的 主 要 條 件 。 選 擇 齒 輪 材 料 的 一 般 原 則 是 : 既 要 滿 足 其 性 能 要求 , , 保 證 齒 輪 傳 動 的 工 作 可 靠 , 安 全 ; 同 時 又 要 使 其 生 產(chǎn) 成 本 較 低 。 對 于 中 低速 , 重 載 的 重 型 機 械 的 行 星 齒 輪 傳 動 裝 置 應(yīng) 選 用 調(diào) 制 鋼 40Cr,35SiMn,35CrMnSi 等材 料 。 經(jīng) 正 火 調(diào) 質(zhì) 或 表 面 淬 火 , 使 其 獲 得 機 械 強 度 , 硬 度 和 韌 性 等 綜 合 性 能 較 好 22。根 據(jù) 本 課 題 所 研 究 的 輪 邊 減 速 器 的 使 用 環(huán) 境 , 維 修 條 件 以 及 重 型 礦 用 電 動 輪自 卸 車 的 重 型 重 載 特 征 , 輪 齒 載 荷 性 質(zhì) 、 承 載 能 力 , 結(jié) 合 齒 輪 常 常 發(fā) 生 的 失 效 形式 , 并 考 慮 加 工 工 藝 、 材 料 來 源 、 使 用 壽 命 和 經(jīng) 濟 性 等 條 件 , 經(jīng) 綜 合 , 選 擇 齒 輪材 料 和 熱 處 理 方 式 見 下 : 中 心 輪 a 和 行 星 輪 c 均 采 用 20CrNi3 滲 碳 淬 火 的 調(diào) 質(zhì) 合 金 鋼 , 其 齒 面 硬 度HRC=60取 Hlim=1500N/ 2; F/lim=470 N/ 2;中 心 輪 a 和 行 星 輪 c 的 加 工 精 度 為 6 級 。內(nèi) 齒 輪 B 選 用 37SiMn2MoV 調(diào) 質(zhì) 表 面 淬 火 的 合 金 鋼 其 齒 面 硬 度 為 HRC=55取 Hlim=1160 N/ 2; F/lim=360N/ 2;加 工 精 度 為 7 級 ;2.2.3.2 模 數(shù) 的 計 算在 計 算 行 星 齒 輪 傳 動 強 度 時 , 將 各 種 傳 動 類 型 的 行 星 齒 輪 傳 動 分 解 成 其 對 應(yīng) 的若 干 個 相 互 嚙 合 的 齒 輪 副 。 然 后 , 載 將 每 個 嚙 合 齒 輪 副 視 為 單 個 的 齒 輪 傳 動 。 在 設(shè)計 行 星 齒 輪 傳 動 時 , 其 主 要 參 數(shù) 可 先 安 類 比 法 , 即 參 照 已 有 的 形 同 類 型 的 行 星 齒 輪傳 動 來 進 行 初 步 確 定 ; 或 者 根 據(jù) 具 體 的 工 作 條 件 , 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 安 裝 條 件 來 確 定 22。常 用 的 辦 法 是 按 齒 面 接 觸 強 度 初 算 小 齒 輪 的 分 度 圓 直 徑 d1 或 者 按 輪 齒 彎 曲 強度 初 算 齒 輪 模 數(shù) m。 在 增 大 10%20%。2.2.3.3 按 彎 曲 強 度 的 初 算 公 式 計 算 齒 輪 的 模 數(shù)行 星 輪 數(shù) 目 時 , 各 個 行 星 輪 上 的 載 荷 均 勻 ( 或 采 用 載 荷 分 配 不 均 勻 系 數(shù)pn進 行 補 償 ) , 因 此 只 需 要 分 析 和 計 算 其 中 的 一 套 即 可 , 中 心 輪 a 在 每 一 套 中pK( 即 在 每 個 功 率 分 流 上 ) 所 承 受 的 輸 入 轉(zhuǎn) 矩 由 (2.6)計 算 :11954npnTpa(2. 6) 或 者 按 啟 動 時 轉(zhuǎn) 速 最 小 , 轉(zhuǎn) 矩 最 大 來 計 算小 齒 輪 的 名 義 轉(zhuǎn) 矩 T1=Tmaxi/3=5000N/m ;aT中 心 輪 a 所 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 , N.m;pn行 星 輪 數(shù) 目 。代 入 數(shù) 據(jù) 可 得 T1=5000N.m;中 心 輪 1 的 模 數(shù) 可 由 (2.7)估 算3lim211FdapAmzYK( 2. 7)算 式 系 數(shù) , 對 于 直 齒 輪 傳 動 , 對 于 斜 齒 輪 傳 動 ;K12.m1.5mK1T嚙 合 齒 輪 副 中 小 齒 輪 的 名 義 轉(zhuǎn) 矩 , N.m; 應(yīng) 是 功 率 分 流 后 的 值 ;A使 用 系 數(shù) ;FK綜 合 系 數(shù) ;p計 算 彎 曲 強 度 的 行 星 輪 間 載 荷 分 布 不 均 勻 系 數(shù) ;1FaY小 齒 輪 系 數(shù) ;d小 齒 輪 齒 寬 系 數(shù) ;1z齒 輪 副 中 小 齒 輪 齒 數(shù) ;limF試 驗 齒 輪 彎 曲 疲 勞 極 限 , 2/mN,且 取 1limF和 中 的 較 小 值 。12liFaY2.2.3.4 相 關(guān) 系 數(shù) 的 確 定算 式 系 數(shù) ;mK本 課 題 采 用 直 齒 輪 傳 動 算 式 系 數(shù) 12.mK使 用 系 數(shù) ;A按 原 動 機 均 勻 平 穩(wěn) , 工 作 機 中 等 沖 擊 取 使 用 系 數(shù) 1.35AK綜 合 系 數(shù) ;FK綜 合 系 數(shù) 1.6計 算 彎 曲 強 度 的 行 星 輪 間 載 荷 分 布 不 均 勻 系 數(shù) ;FpK根 據(jù) 經(jīng) 驗 , 取 行 星 輪 間 載 荷 分 布 不 均 勻 系 數(shù) 1.小 齒 輪 齒 形 系 數(shù) 1FaK按 z=15 和 x=0 取 小 齒 輪 齒 形 系 數(shù) 12.75FaK小 齒 輪 齒 寬 系 數(shù) d。小 齒 輪 齒 寬 系 數(shù) 12.2.3.5 模 數(shù) 的 確 定3lim211FdapAmzYKT將 所 有 系 數(shù) 及 T1=5000N. 2、 Z1=15, F/lim=470 N/ 2,代 入 式 3.2 解 得 m=7.4, 故 取 輪 系 的 模 數(shù) m=8。2.3.3.6 嚙 合 參 數(shù) 計 算由 于 本 齒 輪 副 沒 有 變 位 , 因 此 可 直 接 按 照 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 的 參 數(shù) 公 式 進 行 計 算 。在 兩 個 嚙 合 副 a-c,b-c 中 , 其 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 為Zac= ;1122()8(5)132mmZbc= ;4c兩 個 嚙 合 的 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 不 相 等 , 最 小 齒 數(shù) 不 滿 足 根 切 條 件 , 所 以 必 須 采 用 變 位 。ac齒 輪 副 變 位1225183z0o要 盡 可 能 提 高 其 齒 面 接 觸 強 度 , 如 圖 2-2,圖 2-2 齒 面 接 觸 強 度 分 析 圖找 到 對 應(yīng) 的 橫 坐 標(biāo) 點 , 通 過 該 點 作 條 垂 線 與 右 線 圖 的 上 邊 界 線 交 于123zA 點 , A 點 對 應(yīng) 的 嚙 合 角 o630, 與 下 邊 界 線 交 于 B 點 , B 點 對 應(yīng) 的 嚙 合 角o950則 嚙 合 角 可 取 范 圍 為 o2195:, 為 提 高 齒 面 接 觸 強 度 , 應(yīng) 使 嚙 合角 越 大 越 好 , 現(xiàn) 取 嚙 合 角 o26, o線 與 所 對 應(yīng) 的 垂 線 交 于 C 點 ,123zC 點 對 應(yīng) 變 位 系 數(shù)由 公 式 , 1230.947.0.86tan2tanozivix在 圖 2-2 中 , , 所 以 用 斜 線 2 分 配 變 位 系 數(shù) , 由 C 點 作 水218 u=.z5平 線 交 斜 線 2 于 點 C1, 過 C1 點 作 垂 線 , 交 1x軸 于 點 D, 點 D 對 應(yīng) 的 x 值 即 為 1,由 此 得 ,10.43x20.43x;2cos.75zy;120.1x;1212coscs3286oab齒 輪 副 變 位 ;23254183zz根 據(jù) 同 心 條 件 計 算 齒 輪 b 的 變 位 系 數(shù) :;231a;cos0.74zyoar()26;23340.97.014.89tntan2ozivix;230.74.15y因 為 x, 所 以 ;320.89431.x式 中 : a 齒 輪 副 的 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 mm;為 齒 輪 壓 力 角 , 其 值 為 20; inv ,標(biāo) 準(zhǔn) 壓 力 角 的 漸 開 線 函 數(shù) ;inv 嚙 合 角 的 漸 開 線 函 數(shù) 。2.2.3.7 幾 何 尺 寸 計 算其 中 齒 頂 高 系 數(shù) , 頂 隙 系 數(shù) ;*1ah*0.25c中 心 距 變 動 系 數(shù) y=0.03;齒 頂 高 變 動 系 數(shù) =0.11;變 位 系 數(shù) 和 ;86變 為 系 數(shù) 分 別 為 : x1=0.43,x2=0.43,x3=1.29;齒 數(shù) 比 : 13285zuz分 度 圓 直 徑 da=8x15=120dc=8x18=144db=8x54=432基 圓 直 徑 123os.8 c10.9bm齒 頂 高 ,1156aahxy22.mm齒 根 高 *11 facx齒 頂 圓 直 徑 12*34.26510.aacafdhmc齒 根 圓 直 徑 1122*3.8347.9fffadhc齒 頂 圓 壓 力 角 112233arcos3.759.0arcos.56obaobadd端 面 重 合 度 12112232233tanttnt1.7a.5zz 2.3 本 章 總 結(jié)本 章 主 要 根 據(jù) 所 給 的 條 件 選 擇 傳 動 系 統(tǒng) 的 形 式 , 并 大 致 估 計 了 他 最 后 的 安 裝尺 寸 。 對 齒 輪 副 進 行 了 配 齒 計 算 , 計 算 出 了 各 參 數(shù) , 并 對 其 安 裝 條 件 進 行 了 驗 證 ,由 于 不 合 理 , 采 用 了 角 度 變 位 。 變 位 之 后 滿 足 要 求 , 之 后 計 算 出 了 各 齒 輪 的 基 本參 數(shù) 。
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上傳時間:2017-10-27
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載重
32
噸輪邊
減速器
- 資源描述:
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1647-載重32噸輪邊減速器,載重,32,噸輪邊,減速器
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