行星齒輪減速器-課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：2</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：3</b></p><p>　　一、評(píng)述傳動(dòng)方案3</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算4</p>&l

2、t;p>　　三、傳動(dòng)零件的校核計(jì)算6</p><p>　　一）外嚙合齒輪傳動(dòng)6</p><p>　　二）內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)9</p><p>　　四、軸的設(shè)計(jì)11</p><p>　　一）減速器輸入軸Ⅰ11</p><p>　　二）行星輪軸Ⅱ17</p><p>　　三

3、）內(nèi)齒輪軸Ⅲ20</p><p>　　五、鍵連接的選擇和計(jì)算23</p><p>　　六、滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算25</p><p>　　七、聯(lián)軸器的選擇28</p><p>　　八、齒側(cè)間隙28</p><p>　　九、軸Ⅱ加工工藝圖29</p><p>　　十、參考資

4、料30</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p><b>　　評(píng)述傳動(dòng)方案</b></p><p>　　牽引速度為，滾筒直徑，可求出滾筒轉(zhuǎn)速</p><p>　　，由于工作情況為：

5、室外，環(huán)境有灰塵，最高溫度40℃，兩班制，間歇雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，反向空轉(zhuǎn)，斷續(xù)周期工作制（S3），負(fù)荷持續(xù)率FC=56%，載荷有沖擊，故應(yīng)選YZR系列電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)速約為750~1000r/min，傳動(dòng)裝置速比應(yīng)為</p><p>　　可選如下圖1-1、1-2兩種方案：</p><p>　　圖1-1方案a采用NW分流式行星齒輪傳動(dòng)，卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)制動(dòng)器10制動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2驅(qū)動(dòng)行

6、星齒輪減速器，行星架上的滾筒5使鋼絲繩7運(yùn)動(dòng)，從而牽引重物移動(dòng)。不需重物移動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器6制動(dòng)，制動(dòng)器10松開(kāi)，這時(shí)行星傳動(dòng)變成定軸傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)和二級(jí)同軸式減速器空轉(zhuǎn)，不用頻繁地起動(dòng)和制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。滾筒用滑動(dòng)軸承支撐在機(jī)架上。</p><p>　　傳動(dòng)比：，可滿足傳動(dòng)要求。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：外形尺寸?。p速器內(nèi)置），電動(dòng)機(jī)不用頻繁啟動(dòng)適合狹窄工況下工作。</p><

7、;p>　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工安裝精度高，成本大，不易維修。</p><p>　　圖1-2方案b采用一級(jí)帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，從而帶動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　傳動(dòng)比：，可滿足傳動(dòng)要求。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，成本低，帶傳動(dòng)有緩沖作用。</p><p>　　缺點(diǎn)：外形尺寸

8、大，帶傳動(dòng)不能適應(yīng)繁重勞動(dòng)，帶傳動(dòng)安全性不好。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選擇及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　由于工作情況為：室外，環(huán)境有灰塵，最高溫度40℃，兩班制，間歇雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，反向空轉(zhuǎn)，斷續(xù)周期工作制（S3），負(fù)荷持續(xù)率FC=56%，載荷有沖擊，故應(yīng)選YZR系列冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)符合條件下所需功率</p>

9、<p>　　kw 式（1）</p><p>　　kw 式（2）</p><p>　　由（1）（2）得 kw</p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至滾筒的總效率為</p><p>　　式中：、、、分別為聯(lián)軸器、行星齒輪嚙合、滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率。</p><p>　　

10、取=0.99（彈性聯(lián)軸器），=0.98（折中），=0.99（滾子軸承），=0.98（滑動(dòng)軸承）。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)所需功率</b></p><p>　　式中：起動(dòng)制動(dòng)惡化系數(shù) ；</p><p><b>　　負(fù)荷持續(xù)率 ；<

11、;/b></p><p>　　把等效功率轉(zhuǎn)化為的功率</p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　滾筒工作轉(zhuǎn)速為</b></p><p>　　按方案a推薦傳動(dòng)比 算，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　符合這一范圍的YZR電

12、動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有600、750和1000r/min。</p><p>　　據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，查【4】有兩種型號(hào)適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。</p><p>　　因此有兩種方案，如下表2-1（工作制下FC=60%）：</p><p><b>　　表 2-1</b></p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量、價(jià)格和傳動(dòng)比，可

13、見(jiàn)方案1較合適。</p><p>　　安裝尺寸如下圖2-2，表2-2：</p><p><b>　　圖 2-2</b></p><p><b>　　表 2-2</b></p><p>　　選擇行星輪系各齒輪齒數(shù)</p><p>　　選行星輪數(shù)目K=3，據(jù)，查【7】P206頁(yè)表

14、10-5，的NW型行星傳動(dòng)的齒數(shù)組合為：</p><p>　　、、、、，滿足齒數(shù)條件要求。</p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?。殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）</b></p><p>　　（以I軸轉(zhuǎn)速為正向）</p><p><b>　　則。

15、</b></p><p>　　行星齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　　中心輪a：</b></p><p><b>　　內(nèi)齒輪b：</b></p><p><b>　　行星輪c：</b></p><p><b>　　行星輪d

16、：</b></p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩及圓周力</b></p><p>　　軸I的輸入功率 轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　軸I的輸出功率 轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　NW行星齒輪傳動(dòng)（行星輪均勻分布，考慮載荷不均勻分布）</p><p>　　齒輪a與行星輪c齒

17、輪副中齒輪a的輸出轉(zhuǎn)矩 </p><p>　?。↘c為載荷不均勻系數(shù)，取Kc=1.5）</p><p>　　行星輪d與內(nèi)齒輪b嚙合中齒輪d轉(zhuǎn)矩 </p><p><b>　　內(nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　動(dòng)力參數(shù)表如下表2-3</p><p><b>　　表 2-3

18、</b></p><p><b>　　傳動(dòng)零件的校核計(jì)算</b></p><p><b>　　外嚙合齒輪傳動(dòng)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的已知條件和主要參數(shù)</p><p><b>　　內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的

19、已知條件和主要參數(shù)</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　減速器輸入軸Ⅰ</b></p><p>　?。ǔ叽缛鐖D4-1-1）</p><p><b>　　行星輪軸Ⅱ</b></p><p>　　傳遞的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，齒輪C

20、輪轂寬，</p><p>　　，齒輪d輪轂寬，軸向尺寸如圖4-2-1</p><p><b>　　內(nèi)齒輪軸Ⅲ</b></p><p><b>　　傳遞的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　，軸向尺寸如圖4-2-1</p><p><b>　　鍵連接的選擇和計(jì)算&

21、lt;/b></p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算</p><p><b>　　輸入軸軸承</b></p><p>　　1）滾動(dòng)軸承的工作條件和主要參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　3）校核計(jì)算</b&g

22、t;</p><p><b>　　行星軸軸承</b></p><p>　　1）滾動(dòng)軸承的工作條件和主要參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　3）校核計(jì)算</b></p><p><b>　　輸出軸軸承&

23、lt;/b></p><p>　　1）滾動(dòng)軸承的工作條件和主要參數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　3）校核計(jì)算</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　據(jù)電動(dòng)機(jī)軸頸選

24、擇聯(lián)軸器：LX3聯(lián)軸器 GB/T 5014-2003</p><p><b>　　該聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為</b></p><p>　　輸入軸轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)度滿足要求。</p><p><b>　　齒側(cè)間隙</b></p><p>　　選齒輪a與齒輪c嚙合：（齒輪C）</p><p&g

25、t;　　齒輪的齒寬b=12mm，齒輪基準(zhǔn)孔的基本尺寸為，滾動(dòng)軸承孔的跨距L=69mm，齒輪為鋼制，機(jī)體為鑄鐵。</p><p><b>　　確定齒輪精度等級(jí)</b></p><p>　　由齒輪校核中已確定齒輪精度等級(jí)為6級(jí)，考慮減速器齒輪的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性精度要求不高和載荷分布均勻性精度一般不低于平穩(wěn)性精度，因此確定齒輪c傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度等級(jí)均

26、為6級(jí)。</p><p>　　確定齒輪必檢偏差項(xiàng)目及其允許值</p><p>　　對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性精度的必檢參數(shù)分別為、與和。由【6】表10.1查的齒距累積總偏差、單個(gè)齒距偏差、齒廓偏差，由表10.2得螺旋線總偏差。</p><p>　　確定齒輪的最小法向側(cè)隙和齒厚上、下偏差</p><p>　?。?）最下法向側(cè)隙

27、的確定</p><p>　　先計(jì)算出齒輪中心距a</p><p>　　參考表10.6，a=96.25介于50與100之間，因此，采用插值法得。</p><p>　?。?）齒厚上、下偏差的計(jì)算</p><p>　　由【6】表10.1、表10.2查得，。和L=69mm，b=12mm得：</p><p>　　由【6】表10.

28、8查的，則齒厚上偏差為：</p><p>　　由【6】表10.1查得，由【6】表10.7查得</p><p><b>　　因此齒厚公差為</b></p><p>　　最后可得齒厚下偏差為</p><p>　?。?）公法線長(zhǎng)度及其上、下偏差</p><p><b>　　卡量齒數(shù) <

29、/b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　公法線長(zhǎng)度上、下偏差為</p><p>　　按計(jì)算結(jié)果，圖樣標(biāo)注為</p><p><b>　　軸Ⅱ加工工藝圖</b></p><p><b>　　參考資料</b></p&g

30、t;<p>　　龔桂義等編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，高等教育出版社，1990年</p><p>　　龔桂義等編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》，高等教育出版社。1989年</p><p>　　邱宣懷編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，1997年</p><p>　　吳宗澤等編 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，高等教育出版社，1999年</p>