3Z型行星齒輪減速器設計【說明書+CAD】

3Z型行星齒輪減速器設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,3Z型行星齒輪減速器設計【說明書+CAD】,行星,齒輪,減速器,設計,說明書,仿單,cad 南昌航空大學科技學院學士學位論文 1．緒論 1.1課題研究的背景和意義 “十一五”期間我國將按照國家儲備與企業(yè)儲備相結合，以國家儲備為主的方針，統(tǒng)一規(guī)劃，分批建設國家戰(zhàn)略石油儲備基地。為了快速建立起我國獨立的石油儲備基地，根據(jù)我國國情石油儲備形式以大型工業(yè)油罐為主。 在使用大型油罐進行原油儲備的過程中，遇到最關鍵的問題就是油泥的問題，儲運重未經(jīng)提煉制的原油重平均約含2.2%的油泥，即對一個10萬立方的儲罐來說，灌滿原油后其中約有2200立方的油泥成點在油罐底部。如不及時清除，再次加入原油是油泥將繼續(xù)累積在一起，形成硬塊，為油罐的檢查及清洗增加困難。而且數(shù)量如此巨大的油泥存在于油罐底部，不經(jīng)減小油罐的有效儲存空間，降低儲存周期壽命，造成進出閥的阻塞，而且較厚的油泥層使浮頂灌的浮頂不能不下降到底而引起浮頂傾斜，對儲油安全造成威脅。因此大型原油儲罐在建立時就必須增設油泥防止和消除系統(tǒng)，以增加油罐的儲油效率，提高儲油安全性，減小清灌難度。 大型原油儲罐灌底油泥的防止和消除方法主要是在灌內(nèi)增加油泥的混合攪拌系統(tǒng)，使油泥破碎細化，便于通過管線輸出，我們選用了旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器。但是，其噴嘴口徑相對于大型儲罐的直徑而言是很小的，噴嘴固定是射流束的攪拌范圍是有限的，于是，在旋轉(zhuǎn)噴射器入口處設置軸流渦輪，考循環(huán)油泵加壓后的原油流動帶動軸流渦輪高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的渦輪通過主軸帶動結構上完全隔絕的傳動箱內(nèi)一系列的減速傳動使噴嘴緩慢旋轉(zhuǎn)，而且通過傳動箱內(nèi)有關參數(shù)的選擇來調(diào)節(jié)噴嘴旋轉(zhuǎn)的速度，是從噴嘴噴出的射流也隨之緩慢旋轉(zhuǎn)，射流可打擊到油罐底周向任一位置的油泥，實現(xiàn)徹底清除油泥，不留死角的功能。 可見，旋轉(zhuǎn)噴射器中減速箱是工業(yè)油罐底油泥旋轉(zhuǎn)噴射混合系統(tǒng)中重要的一部分。高速旋轉(zhuǎn)的渦輪帶動噴水嘴低速的轉(zhuǎn)動，中間需要一個傳動比很大的減速器連接。 1.2行星齒輪減速器研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài) 行星齒輪傳動與普通定州齒輪傳動相比較，具有質(zhì)量小，體積小，傳動比大，承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已經(jīng)被我過越來越多的機械工程技術人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動種均有效地利用了功率分流性和輸入，輸出地同軸性以及合理的采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速，大功率而且可用于低速，大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速，增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應用中：這些功用對于現(xiàn)代機械傳動發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸，工程機械，冶金礦山，石油化工，建筑機械，輕工紡織，醫(yī)療器械，儀器儀表，汽車，船舶，兵和航空航天等工業(yè)部門獲得了廣泛的應用。 由于齒輪，軸，軸承及箱體組成的齒輪減速器，用于原動機和工作機或執(zhí)行機構之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應用極為廣泛。 20世紀末的20多年，世界齒輪技術有了很大的發(fā)展，鏟平發(fā)展的總趨勢是小型化，高速化，低噪聲，高可靠度。技術發(fā)展中最引人注目的是應吃面技術，功率分支技術和模塊化設計技術。 硬面齒輪技術到20世紀80年代在國外日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件神探淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于IS01328-1975的6級，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的4倍，為軟齒面齒輪的5-6倍。一個中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量僅為軟吃面齒輪減速器的1/3左右。 功率分支技術主要指行星及大功率齒輪箱的功率雙份及多分支裝置，如中心傳動的水泥磨主減速器，其核心技術是均載。 模塊化設計技術隊通用和標準減速器旨在追求高性能和滿足用戶多樣化大覆蓋面需求的同時，盡量減少零部件及毛坯的品種規(guī)格，以便于組織生產(chǎn)，使零部件產(chǎn)生形成批量，降低成本，取得規(guī)模效益。 其他技術的發(fā)展還表現(xiàn)在理論研究（如強度計算，修形技術，現(xiàn)代設計方法的應用，新齒形，新結構的應用等）更完善，更接近實際；普通采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件；材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高；結構設計更合理；加工精度普遍提高到ISO的4-6級；軸承質(zhì)量和壽命的提高；潤滑油質(zhì)量的提高；加工裝備和檢測手段的提高等方面。 這些技術的應用和日趨成熟，使齒輪產(chǎn)品的性能價格比大大提高，產(chǎn)品越來越完美。如非常粗略地估計一下，輸出100N m轉(zhuǎn)矩的齒輪裝置，如果在1950年時重10kg，到80年代就可做到僅為1kg。 20世紀70年代至90年代初，我國的高速齒輪技術經(jīng)歷了測繪仿制，技術引進到獨立設計制造3個階段?，F(xiàn)在我國的設計制造能力基本可滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要，設計制造的最高參數(shù)：最大功率44MW，最高線速度168m/s，最高轉(zhuǎn)速67000r/min。 我國的低速重載齒輪技術，特別是硬齒面齒輪技術也經(jīng)歷了測繪仿制等階段，從無到有逐步發(fā)展起來。除了摸索掌握制造技術外，在20世紀80年代末至90年代初步推廣硬齒面技術過程中，我們還做了解決“斷軸”，“選用”等一系列有意義的工作。在20世紀70-80年代一直認為是國內(nèi)重齒輪兩大難題的“水泥磨減速器”和“軋鋼機械減速器”可以說已完全解決。 20世界80年代至90年代初，我國相繼制定了一批減速器標準，如ZBJ19004—88《圓柱齒輪減速器》，ZBJ19026—90《運輸機械用減速器》和YB/T050—93《冶金設備用YNK齒輪減速器》等幾個硬齒面減速器標準，我國有自己只是產(chǎn)權的標準，如YB/T079—95《三環(huán)減速器》。按這些標準生產(chǎn)的許多產(chǎn)品的主要技術指標均可達到或接近國外同類產(chǎn)品的水平，其中YNK減速器較完整地吸取了德國FLENDER公司同類產(chǎn)品的特點，并結合國情做了血多改進與創(chuàng)新。 世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如日本，德國，英國，美國和俄羅斯等，對行星齒輪傳動的應用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結構優(yōu)化，傳動性能，傳動效率，轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領先地位，并出現(xiàn)一些新型的行星齒輪傳動技術，如封閉行星齒輪傳動，行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現(xiàn)代化的機械傳動設備中獲得了成功的應用。 行星齒輪顫動在我已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應用。然而，自20世紀60年代以來，我國才開始對行星齒輪傳動進行了較深入，系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設計理論方面，還是在試制和應用實踐方面，均有了較大的成就，并獲得了血多的研究成果。 近十幾年來，計算機技術，信息技術，自動化技術在機械制造中的廣泛應用，改變了執(zhí)照也得傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)，敏捷執(zhí)照，智能執(zhí)照等先進技術。形成了高精度，高效率的智能化圣餐先和計算機網(wǎng)絡化管理。 在21世紀成套件機械裝備中，齒輪仍然是機械傳動的基本部件。由于計算機技術與數(shù)控技術的發(fā)展，使得機械加工精度，加工效率大為提高，從而推動了機械傳動產(chǎn)品多樣化，整機配套的模塊化，標準化，以及造型設計藝術化，使產(chǎn)品更加精致，美觀。 CNC機床和工藝技術的發(fā)展，推動了機械傳動結構的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設計中的電子控制，液壓傳動，齒輪，帶鏈的混合傳動，將成為變速箱設計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設計中的學科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。 工業(yè)通用變速箱是指為各行業(yè)成套裝備及生產(chǎn)線配套的大功率和中小功率變速箱。國內(nèi)的變速箱將繼續(xù)淘汰軟齒面，向硬齒面，高精度，高可靠度軟啟動，運行監(jiān)控，運行狀態(tài)記錄，低噪聲，高的功率與體積比和高的功率與重量比的方向發(fā)展。中小功率變速箱為適應機電一體化成套裝備自動控制，自動調(diào)速，多種控制與通訊功能的接口需要，產(chǎn)品的結構與外型在相應改變。矢量變頻代替直流伺服器驅(qū)動，已成為經(jīng)年中小功率變速箱產(chǎn)品追求的目標。 隨著我國航天，航空，機械，電子，能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機器人等在各工業(yè)部門的應用，我國在諧波傳動技術應用方面已取得顯著成績。同時，隨著國家高新技術及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對諧波傳動技術產(chǎn)品的需求將更會更加突出。 總之，當今世紀各國減速器及齒輪技術發(fā)展總趨勢是向六高，二低，二化方面發(fā)展。六高即高承載能力，高齒面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高傳動效率；二低即低噪聲，低成本；二化即標準化，多樣化。 減速器和齒輪的設計與制造技術的發(fā)展，在一定程度上標志著一個國家的工業(yè)水平，因此，開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術在我國有廣闊的前景。 1.3本文研究的主要內(nèi)容 我的工作就是結合渦輪的輸入轉(zhuǎn)速，噴嘴所需要的轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩等已知條件設計一個滿足要求的齒輪減速器 1、選擇確定傳動方案 傳動方案的確定包括傳動類型和傳動簡圖的確定。此次設計的減速器傳動比達到134，只有通過不斷地比較和分析去合理的選擇一種傳動方案，盡量降低減速器的體積和重量。 2、設計計算 每級傳動機構的設計計算，都大致包括：傳動比的分配，傳動系統(tǒng)運動學和動力學計算，傳動零件的設計，軸的設計計算與校核，軸的選擇與計算，鍵連接的選擇與計算，箱體的設計，潤滑與密封的選擇和傳動裝置 2． 3Z（II）型行星齒輪減速器裝置設計 2.1 已知條件 設計某石油機械裝置所需配用的行星齒輪減速器，已知該行星傳動的輸入功率P1=22KW，輸入轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，傳動比ip=134，允許的傳動比偏差△ip=0.01，短期間斷的工作方式，每天工作16h，要求使用壽命8年；且要求該行星齒輪傳動結構緊湊、外廓尺寸較小和傳動功率較高。 2.2 設計計算 2.2.1選取行星齒輪傳動的傳動類型和傳動簡圖 根據(jù)上述要求：短期間斷，傳動比大，結構緊湊和外輪廓尺寸較小。據(jù)《行星齒輪傳動設計》個傳動類型的工作特點可知，3Z型適用于短期間斷的工作方式，結構緊湊，傳動比大。為了裝配方便，結構更加緊湊，適用具有單齒圈行星齒輪的3Z(II)型行星齒輪傳動較合理，其傳動簡圖如圖1所示。 圖1 3Z(II)型行星齒輪減速傳動 2.2.2配齒計算 根據(jù)3Z（II）型行星傳動的傳動比ip值和按其齒輪計算公式可求得內(nèi)齒輪b，e和行星齒輪c的齒數(shù)zb，ze和zc。考慮到該行星齒輪傳動的外輪廓尺寸較小，故選擇中心輪的齒數(shù)za=15和行星齒輪數(shù)目np =3。為了使內(nèi)齒輪b與e的齒數(shù)差盡可能小，即應取ze -zb= np。再將za，np和ip值代入公式，則的內(nèi)齒輪b的齒數(shù)Zb為 zb= 按以下公式可得內(nèi)齒輪e的齒數(shù)Ze為 ze = zb + np =69+3=72 因ze-za=72-15=57為奇數(shù)，應按如下公式求得行星輪c的齒數(shù)Zc為 zc=（ze-za）-0.5=（72-15）-0.5=28 再按傳動比驗算公式驗算其實際的傳動比為 ibae===134.4 其傳動比誤差為 ===0.003< 故滿足傳動比誤差的要求，即得該行星齒輪傳動實際的傳動比為=134.4.最后確定該行星傳動各齒的齒數(shù)為za=15，zb=69，ze=72和zc=28. 另外，也可根據(jù)傳動比i=134.4查表直接可得上述各輪的齒數(shù)。 2.2.3初步計算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇：中心輪a和行星輪c均采用20CrMnTi，滲碳淬火，齒面硬度58-62HRC，取 =1400N/mm 和=340N/mm ，中心輪a和行星齒輪c的加工精度6級；內(nèi)齒輪b和e均采用42CrMo，調(diào)質(zhì)硬度217-259HB，取=780N/mm 和=260N/mm ，內(nèi)齒輪b和e的加工精度7級。 按彎曲強度的初計算公式計算齒輪的模數(shù)m為 m=Km 現(xiàn)已知Z1=15，=340N/mm 。小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=9549 =9549×=46.68N·M；取算式系數(shù)Km=12.1；查表取使用系數(shù)KA=1.5；取綜合系數(shù)KFΣ=1.8,；去接觸強度計算的行星輪見在和分布不據(jù)黁系數(shù)KHp=1.2，由公式可得KFp=1+1.5（KHp-1）=1+1.5（1.2-1）=1.3；可查得齒形系數(shù)YFa1=2.67；查得齒寬系數(shù)Фd=0.6。則的齒輪模數(shù)為 m==2.57（mm） 取齒輪模數(shù)m=3mm 2.2.4嚙合參數(shù)計算 在三個嚙合齒輪副a-c、b-c和e-c中，其標準中心距a為 （mm） （mm） （mm） 由此可見，三個齒輪副的標準中心距不相等，且有。因此，此行星齒輪傳動不能滿足非變位的同心條件。為了使該行星齒輪既能滿足給定的傳動比=134.4的要求，又能滿足嚙合傳動的同心條件，即應使各齒輪副的嚙合中心距相等，則必須對該3Z(II)型行星傳動進行角度變位。 根據(jù)各標準中心距之間的關系，取選取其嚙合中心距為==66mm作為各齒輪副的中心距值。 已知+=43，-=41和-=44，m=3mm，=66mm及壓力角20。，按公式計算該3Z(II)型行星傳動角度變位的嚙合參數(shù)。對各齒輪副的嚙合參數(shù)計算結果見表1。 表1 3Z(II)型行星傳動嚙合參數(shù)計算 項目 計算公式 a-c齒輪副 b-c齒輪副 e-c齒輪副 中心距變動系數(shù) = =1.5 嚙合角 = = 變位系數(shù)和 = 齒頂高變動系數(shù) = 重合度 注：1.表內(nèi)公式的“”號，外嚙合取“+”，內(nèi)嚙合取“-” 。 2.表內(nèi)公式的為齒頂壓力角，且有=arcos。 確定各齒輪的變位系數(shù)。 （1）a-c齒輪副 在a-c齒輪副中，由于中心輪a的齒數(shù)z=152=34和中心距=64.5mm<=66mm 。由此可知，該齒輪副的變位目的是避免小齒輪a產(chǎn)生根切、湊合中心距和改善嚙合性能。其變位方式應采用角度變位的正傳，即 當齒頂高系數(shù)=1，壓力角時，避免根切的最小變位系數(shù)為 ===0.1176 按如下公式可求得中心論a的變位系數(shù)為 =0.5 =0.5 =0.2732>=0.1176 按如下公式可得到行星齒輪c的變位系數(shù) = =0.5377-0.2732=0.2645 （2）b-c齒輪副 在b-c齒輪副中，=28>=17，=41>2=34和=61.5mm<=66mm 。據(jù)此可知，該齒輪副的變位目的是為了湊合中心距和改善嚙合性能。故其能變位方式也應采用角度變位的正傳動，即。 現(xiàn)已知其變位系數(shù)和和則可得內(nèi)齒輪b的變位系數(shù)為=。 （3）e-c齒輪副 在e-c齒輪副中，>,-=44>2=34和mm 。由此可知，該齒輪副的變位目的是為改善嚙合性能和修復嚙合齒輪副。故其變位方式應采用高度變位，即。則可得內(nèi)齒輪e的變位系數(shù)為0.2645。 2.2.5幾何尺寸計算 對于該3Z(II)型行星齒輪傳動可按下面計算公式進行其幾何尺寸的計算。各齒輪副的幾何尺寸的計算結果見表2。 表2 3Z(II)型行星齒輪傳動幾何尺寸計算 項目 計算公式 a-c齒輪副 b-c齒輪副 e-c齒輪副 變位系數(shù) = =0.2732 =0.2645 =0.2645 =2.1022 =0.2645 =0.2645 分度圓直徑 = = =45 =207 =84 =207 =84 =216 基圓直徑 = = =42.2862 =78.9342 =78.9342 =194.5164 =78.9342 =202.9736 節(jié)圓直徑 = = =46.0465 =85.9535 =90.1463 =222.1463 =84 =216 齒頂圓直徑 外嚙合 52.413 91.3608 內(nèi)嚙合 - 齒根圓直徑 外嚙合 內(nèi)嚙合 用插齒刀加工 78.087 224.7126 78.087 225.0204 注：1.表內(nèi)公式中，為插齒刀的齒頂圓直徑；為插齒刀與被加工齒輪之間的中心距。 2.表中的徑向間徑=，其中=7.6（1-） /。 關于用插齒刀加工內(nèi)齒輪，起齒根圓直徑的計算。 已知模數(shù)=3mm，插齒刀齒數(shù)=25，齒頂高系數(shù)=1.25，變位系數(shù)=0（中等磨損程度）。試求被插制內(nèi)齒輪的齒根圓直徑。 齒根圓直徑按下式計算，即 =+2 式中 ——插齒刀的齒頂圓直徑； ——插齒刀與被加工內(nèi)齒輪的中心距。 ==325=82.5（mm） 現(xiàn)對內(nèi)嚙合齒輪副b-c和e-c分別計算如下。 （1）b-c內(nèi)嚙合齒輪副（，=69） ==0.049683 查表得= = 加工中心距為 =（mm） 按一下公式計算內(nèi)齒輪b齒根圓直徑為 =82.5+271.1063=224.7126mm（填入表2中） (2)e-c內(nèi)嚙合齒輪副（，=72） 仿上，= ==0.019001 查表得= == =（mm） 則得內(nèi)齒輪e的齒根圓直徑為 mm（ 填入表2中） 2.2.6裝配條件的計算 對于所設計的上述行星輪傳動應滿足如下的裝配條件 鄰接條件 按如下公式驗算其鄰接條件，即 將已知的、和值代入上式，則得 91.3608mm<266=114.3154mm 即滿足鄰接條件。 同心條件 按如下公式驗算該3Z(II)型行星傳動的同心條件，即 各各齒輪副的嚙合角為、、和；且知、、和。代入上式，即得 =46.82 則滿足同心條件。 安裝條件 按以下公式驗算其安裝條件，即得 所以，滿足其安裝條件。 2.2.7傳動效率的計算 由查表得到的幾何尺寸計算結果可知，內(nèi)齒輪b的節(jié)圓直徑222.1463mm大于內(nèi)齒輪e的節(jié)圓直徑mm，即>,故該3Z(II)行星傳動的傳動功率可采用如下公式進行計算，即 = 已知和=69/15=4.6 其嚙合損失系數(shù) 和可按如下公式計算，即有 =2.3 =2.3 取齒輪的嚙合摩擦因數(shù)，且將、和代入上式，可得 =2.3 =2.3 即有 =0.00488+0.00502=0.0099 所以，其傳動效率為 = 可見，該行星齒輪傳動的效率較高，可以滿足短期間斷工作方式的使用要求。 2.2.8結構設計 輸入端 根據(jù)3Z(II)行星傳動的工作特點、傳遞功率的大小和轉(zhuǎn)速的高低等情況，對其進行具體的結構設計。首先應確定中心輪a的結構，因為它的直徑d較小，所以，輪a應該采用齒輪軸的結構型式；既將中心輪a與輸入軸連成一個整體。且按該行星的輸入功率P和轉(zhuǎn)速n的初步估算輸入軸的直徑，同時進行軸的結構設計。為了便于軸上零件的裝拆，通常將軸制成階梯形。總之，在滿足使用要求的情況下，軸的形狀和尺寸應力求簡單，以便于加工制造。 按公式 =112=27mm 按照3﹪-5﹪增大，試取為30mm,帶有單鍵槽的輸入軸直徑確定為30mm,再過臺階為36mm滿足密封元件的孔徑要求。軸環(huán)用于軸承的軸向定位和固定?？芍獮?5mm,寬度為135mm。根據(jù)軸承的選擇確定軸肩為52mm， 為38 mm。如附圖。 輸出端 根據(jù)=112=50mm 帶有單鍵槽，與齒輪e同體相連作為輸出軸。取為57mm，選擇16X10的鍵槽。如附圖所示 內(nèi)齒輪的設計 （1）內(nèi)齒輪b采用緊固螺釘與箱體連接起來，從而可以將其固定。其尺寸如上已算出，圖形如附圖。 （2）內(nèi)齒輪e采用齒輪軸設計，既將輪e與輸出軸連成一個整體。且按該輪的輸入功率P和轉(zhuǎn)速n的初步估算輸出軸的直徑，同時進行軸的結構設計?？傊跐M足使用要求的情況下，軸的形狀和尺寸應力求簡單，以便于加工制造。 轉(zhuǎn)臂的設計 一個結構合理的轉(zhuǎn)臂x應是外廓尺寸小，質(zhì)量小，具有足夠的強度和剛度，動平衡性好，能保證行星齒輪間的載荷分布均勻，而且具有良好的加工和裝配工藝。對于3Z(II)型中的轉(zhuǎn)臂x不承受外力矩的作用，也不是行星傳動的輸入或輸出構件（此時它不是基本構件），故采用雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂（其側(cè)板兩端無凸緣）。 雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂，可采用連接板將兩塊側(cè)板連接在一起。整體式轉(zhuǎn)臂的毛皮是采用鍛造或焊接的范式得到的，即在其毛坯上已將兩側(cè)板與連接板制成一個整體。 轉(zhuǎn)臂x中所需連接板得數(shù)目一般應等于行星齒輪數(shù)。壁厚為=mm取壁厚為15，其中為實際嚙合中心距。溝槽寬度為80mm。外圓直徑2=168mm，取外圓直徑170mm。如附圖所示。 轉(zhuǎn)臂X1上各行星齒輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心極限偏差可按公式計算，先已知高速級的嚙合中心距a=66mm，則得 0.0323（mm） 取=32.3 各行星齒輪軸孔的孔距相對偏差按公式計算，即 取0.0300=30 轉(zhuǎn)臂X1的偏心誤差為孔距相對偏差的，即=15 先已知低速級的嚙合中心距a=66mm，則得 =0.0323（mm） 取=32.3 各行星齒輪軸孔的孔距相對偏差按公式計算，即 取0.0300=30 轉(zhuǎn)臂X1的偏心誤差為孔距相對偏差的，即 箱體及前后機蓋的設計 按照行星傳動的安裝類型的不同，則該行星減速器選用臥式不剖分機體，為整體鑄造機體，其特點是結構簡單，緊湊，能有效多用于專用的行星齒輪傳動中，鑄造機體應盡量的避免壁厚突變，應設法減少壁厚差，以免產(chǎn)生疏散等鑄造缺陷。材料選為灰鑄鐵[7]。如附圖所示 壁厚 ——機體表面的形狀系數(shù) 取1 ——與內(nèi)齒輪直徑有關的系數(shù)取2.6 _____作用在機體上的轉(zhuǎn)矩 標準件及附件的選用 螺釘?shù)倪x擇：大多緊固螺釘選擇六角螺釘。吊環(huán)的設計參照標準。通氣塞的設計參照設計手冊自行設計。以及油標的設計根據(jù)GB1161-89的長形油標的參數(shù)來設計。 行星齒輪c采用帶有內(nèi)孔的結構，它的齒寬b應當加大；以便保證該行星齒輪c與中心輪a 的嚙合良好，同時還應保證其與內(nèi)齒輪b和e相嚙合。在每個行星輪的內(nèi)孔中，可以安裝兩個滾動軸承來支撐著。而行星齒輪軸在安裝到轉(zhuǎn)臂x的側(cè)板上之后，還采用了矩形截面的彈性擋圈來進行軸向固定。 由于該3Z型行星傳動的轉(zhuǎn)臂x不承受外力矩，也不是行星傳動的輸入或輸出構件；而且還具有個行星輪。因此，其轉(zhuǎn)臂x采用了雙側(cè)板整體式的結構型式。該轉(zhuǎn)臂x可以采用兩個向心球軸承支承在中心輪a的軸上。 轉(zhuǎn)臂x上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限偏差可按如下公式計算?，F(xiàn)已知嚙合中心距mm，則得 （mm） 取 各行星輪軸孔的孔距先對偏差可按以下公式計算，即 取=0.030mm=30m 轉(zhuǎn)臂x的偏心誤差約為孔距相對偏差的1/2,即 =15m 在對所設計的行星齒輪傳動進行了其嚙合參數(shù)和幾何尺寸計算，驗算其裝配條件，且進行了結構設計之后，便可以繪制該行星齒輪傳動結構圖（或裝配圖）。 2.2.9齒輪強度驗算 由于3Z(II)型行星齒輪齒輪傳動具有短期間間斷的工作特點，且具有結構緊湊、外輪廓尺寸較小和傳動比大的特點。針對其工作特點，只需按其齒根彎曲應力的強度條件公式進行校核計算，即 首先按以下公式計算齒輪的齒根應力，即 其中，齒根應力的基本值可按以下公式計算，即 = 許用齒根應力可按以下公式計算，即 = 現(xiàn)將該3Z(II)行星傳動按照三個齒輪副a-c、b-c和e-c分別驗算如下。 a-c齒輪副 ① 名義切向力。 中心輪a的切向力=可按如下公式計算；已知N?m,和mm。則得 （N） ②有關系數(shù)。 a．使用系數(shù) 。 使用系數(shù)按中等沖擊查表得=1.5 b.動載荷系數(shù)。 先按下式計算輪a相對于轉(zhuǎn)臂x的速度，即 其中 （m/s） 所以 （m/s） 已知中心輪a和行星齒輪c的精度為6級，即精度系數(shù)C=6；再按下公式計算動載荷系數(shù)，即 = 式中 B=0.25= A=50+56 則得 = 中心輪a和行星輪c的動載荷系數(shù)=1.06 c.齒向載荷分布系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算，即 =1+ 查表得 = 查表得，代入上式，則得 =1+（1.3-1）1=1.3 d.齒間載荷分配系數(shù)。 齒間載荷分配系數(shù)查表得 =1.1 e.行星輪間載荷分配系數(shù)。 行星輪間載荷分配系數(shù)按下式計算 即 =1+1.5 已取，則得 =1+1.5=1.3 f.齒形系數(shù)。 齒形系數(shù)查得。 g.應力修正系數(shù)。 應力修正系數(shù)查得 h.重合度系數(shù) 。 重合度系數(shù)可按下式計算，即 ==0.25+ i.螺旋角系數(shù)。 螺旋角系數(shù)查得 =1 因行星輪c不僅與中心論a嚙合，且同時與內(nèi)齒輪b和e相嚙合，故取齒寬b=60mm。 ③計算齒根彎曲應力。 按下式計算齒根彎曲應力，即 = =（N/mm2） （N/mm2） 取彎曲應力=110N/mm2 ④計算許用齒根應力 按以下公式計算許用齒根應力，即 = 已知齒根彎曲疲勞極限=340 N/mm2 由查表得最小安全系數(shù)。 式中各系數(shù)、、、和取值如下。 應力系數(shù)，按所給定的區(qū)域圖取時，取=2。 壽命系數(shù)由下式計算，即 = 式中應力循環(huán)次數(shù)由表相應公式計算，且可按照每年工作300天，每天工作16小時，即 =6060=1.06 則得 ==0.89 齒根圓角敏感系數(shù)查得=1。 先對齒根表面狀況系數(shù)按表中對應公式計算，即 =1.674-0.529 取齒根表面微觀不平度=12.5m，代入上式得 =1.674-0.529=0.98 尺寸系數(shù)按表中相對應公式計算，即 =1.05-0.01=1.05-0.01=1.02 代入下公式可得許用齒根應力為 =378（N/mm2） 因齒根應力=110 N/mm2小于許用齒根應力=378 N/mm2，即<。所以，a-c齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 b-c齒輪副 在內(nèi)嚙合齒輪副b-c中只需要校核內(nèi)齒輪b的齒根彎曲強度，即仍按公式計算其齒根彎曲應力及按公式計算許用齒根應力。已知，=260 N/mm2。 a．使用系數(shù) 。 使用系數(shù)按中等沖擊查表得=1.11 b.動載荷系數(shù)。 先按下式計算輪a相對于轉(zhuǎn)臂x的速度，即 其中 （m/s） 所以 （m/s） 已知中心輪a和行星齒輪c的精度為6級，即精度系數(shù)C=6；再按下公式計算動載荷系數(shù)，即 = 式中 B=0.25= A=50+56 則得 = 中心輪a和行星輪c的動載荷系數(shù)=1.26 c.齒向載荷分布系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算，即 =1+ 查表得 = 查表得，代入上式，則得 =1+（1.3-1）1=1.3 d.齒間載荷分配系數(shù)。 齒間載荷分配系數(shù)查表得 =1.1 e.行星輪間載荷分配系數(shù)。 行星輪間載荷分配系數(shù)按下式計算 即 =1+1.5 已取，則得 =1+1.5=1 f.齒形系數(shù)。 齒形系數(shù)查得。 g.應力修正系數(shù)。 應力修正系數(shù)查得 h.重合度系數(shù) 。 重合度系數(shù)可按下式計算，即 ==0.25+ i.螺旋角系數(shù)。 螺旋角系數(shù)查得 =1 通過查表或采用相應公式計算，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為,,，，，=2.65，,=1.03和。代入上式則得 =（N/mm2） 取 N/mm2 （N/mm2） 可見，，故b-c齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 e-c齒輪副 仿上，e-c齒輪副只需要校核內(nèi)齒輪e的齒根彎曲強度，即仍按以上公式計算和。仿上，與內(nèi)齒輪b不同的系數(shù)為 和=0.68。代入上式，則得 =98（N/mm2） 因 N/mm2 取 N/mm2 （N/mm2） 可見，，故e-c齒輪副滿足彎曲強度條件。 3．總結 此次畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工作崗位重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設計。期間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。 在設計的同時也遇到了很多問題，由于長時間沒有這種實踐，上手的時候有點生疏。首先要做的是查閱資料，之后通過所得資料確定傳動方案。在設計計算時，很多公式找不到，但與老師同學交流之后，計算工作能夠較快的完成了。在制圖的時候，制圖軟件的很多命令都不知道怎么用，經(jīng)過幾天的摸索，才堪堪能運用其一些基本的用法。圖紙做好的時候，經(jīng)過老師多次指導和反復修改，才達到老師的要求。 通過這次實踐，我了解了3Z（II）型行星齒輪減速器的用途及工作原理，熟悉了行星齒輪減速器的設計步驟，可知行星齒輪減速器有著體積小、質(zhì)量小、結構緊湊和傳動效率高等特點，但由于行星齒輪減速器傳動比大，力矩就比其它減速器結構小，行星齒輪減速器自鎖角大止退性差而不適合啟動用。 　　畢業(yè)設計收獲很多，比如學會了查找相關資料相關標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結果。由于時間倉促，自己專業(yè)基礎的很多不足，很多地方會有疏漏，希望老師能給予指正。 　　 參考文獻 [1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 [2] 王昆主編.機械設計課程設計.武漢：華中理工大學出版社，1922 [3] 盧頌峰、王大康主編.機械設計課程設計.北京：北京工業(yè)大學出版社，1993 [4] 吳宗澤、羅圣國主編.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，1992 [5] 孫桓，陳作模主編.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002 [6] 成大先主編.機械設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [7] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [8] 王昆、羅圣國主編.機械零件課程設計掛圖.北京：高等教育出版社，1986 [9] 中華人民共和國國家標準.技術制圖與機械制圖.北京：中國標準出版社，1996 [10] 齒輪手冊編委會.上冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，1991 [11] 饒振綱.行星齒輪變速箱的設計與研究.傳動設計，1999，（2） [12] 中國國家標準匯編.機械卷第1-12分冊.北京：中國標準出版社，1993 [13] 中華人民共和國國家標準.GB/T272-93.滾動軸承的代號.北京：中國標準出版社 [14] 周開勤主編.機械零件手冊.北京：高等教育出版社，1994 [15] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7 致謝 此片論文得以完成,首先要感謝吳暉老師的細心指導。吳老師開闊的視野，為我提供了極大的發(fā)揮空間，在這段時間里讓我明白了做任何事情要嚴謹細致、一絲不茍，對人要寬容、寬厚，吳老師寬厚待人的學者風范更是令我無比感動。 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，，思緒萬千，心情久久不能平靜。 感謝各位老師在這幾年一直在生活中、組織上給予我的教導和無私的幫助，讓我在南昌航空大學科技學院這個大舞臺上有鍛煉的能力、自我完善的平臺。 在此文即將完成之際，我衷心的感謝在此過程中幫助過我的每個人，在這里請接收我最誠摯的謝意！由于時間倉促、自身等原因，文章錯誤疏漏之處在所難免，懇請各位老師斧正。 同時也感謝學院為我提供代寫論文良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 26 南昌航空大學科技學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 I、畢業(yè)設計(論文)題目： 3Z型行星齒輪減速器設計 II、畢 業(yè)設計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設計技術要求： 設計某石油機械裝置所需配用的行星齒輪減速器，已知該行星傳動的輸入功率P1=22KW ，輸入轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，傳動比ip=134，允許的傳動比偏差△ip=0.01，短期間斷的工 作方式，每天工作16h，要求使用壽命8年；且要求該行星齒輪傳動結構緊湊、外廓尺寸 較小和傳動功率較高。 III、畢 業(yè)設計(論文)工作內(nèi)容及完成時間： 1. 收集資料、外文資料翻譯、開題報告 第1周—第2周 2. 傳動類型和傳動簡圖的確定 第3周—第4周 3. 參數(shù)確定及設計計算 第5周—第7周 4. 行星齒輪減速器裝配圖設計及零部件圖設計 第8周—第15周 5. 撰寫畢業(yè)設計論文 第16周—第17周 Ⅳ 、主 要參考資料： [1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 [2] 孫桓，陳作模主編.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002 [3] 成大先主編.機械設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [4] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [5] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7 航空與機械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè)類 0781051 班 學生： 江威 填寫日期： 2011 年 01 月 03 日 指導教師： 助理指導教師(并指出所負責的部分)： 機械設計制造及其自動化 系主任（簽名）： 附注:任務書應該附在已完成的畢業(yè)設計說明書首頁。