機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書-行星齒輪減速器傳動裝置設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 基于行星輪減速器的傳動裝置設(shè)計(jì) 學(xué) 院： XXXXXXXXXXXXXXX專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī) 械 xxx 學(xué) 號： XXXXX 姓 名： XXXXX 指導(dǎo)老師： XXXXXXX 目錄專心-專注-專業(yè)一、設(shè)計(jì)選題應(yīng)用背景近些年，隨著國際工業(yè)水平的不斷提高以及國家對工業(yè)技術(shù)的支持助力，越來越多的工業(yè)機(jī)器取代了人力，各行各業(yè)從中獲利；同時(shí)由于市場工藝方面的需求，涌現(xiàn)了一批體積小，效率高的新型機(jī)械產(chǎn)品。它們一般都是以小巧緊湊，平穩(wěn)高效，方便快捷而深獲各行各業(yè)的青睞。這些機(jī)器其中就有一些是以行星輪作為其減速器的主要結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在市場上常用的減速器大多是普

2、通齒輪減速器，一般都比較笨重粗糙，不太符合一些新興行業(yè)的緊湊高效快捷的理念。而行星齒輪傳動的主要特點(diǎn)就是體積、質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力、傳動效率高，傳動比較大且運(yùn)動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強(qiáng)。所以，設(shè)計(jì)出一款滿足市場常用機(jī)器的行星輪減速器是很有市場前景的。故本次機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)為一套基于行星輪減速器的傳動裝置設(shè)計(jì)。 題設(shè)條件現(xiàn)取一款市場上常用的運(yùn)輸帶工作機(jī)，其工作拉力F=10000N，運(yùn)輸帶速度v=s，卷筒直徑D=205mm；根據(jù)這款運(yùn)輸機(jī)的工作要求，設(shè)計(jì)出一套基于行星輪減速器的傳動裝置。另要求該減速器能夠連續(xù)工作10年；承受中等沖擊。二、傳動裝置的方案設(shè)計(jì) 選取行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)最常見的行星齒

3、輪傳動機(jī)構(gòu)是NGW型行星傳動機(jī)構(gòu)。行星齒輪傳動的型式可按兩種方式劃分：按齒輪嚙合方式不同有NGW、NW、NN、WW、NGWN和N等類型（N內(nèi)嚙合，W外嚙合，G內(nèi)外嚙合公用行星輪）。其中最常用為NGW型。NGW型按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有2Z-X、3Z、Z-X-V、Z-X等類型。其中2Z-X型以其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，在機(jī)械傳動中應(yīng)用最廣。2Z-X型為單級傳動，效率高達(dá)，故本次設(shè)計(jì)選用2Z-X型行星輪傳動機(jī)構(gòu)。圖（1）2Z-X(A)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)簡化圖如上圖所示，a為太陽輪，b為內(nèi)齒輪，c為行星輪，x為轉(zhuǎn)臂，II軸III軸可為輸入輸出軸。當(dāng)II軸為輸入軸時(shí)，機(jī)構(gòu)整體為減速；當(dāng)III軸為輸入軸時(shí)，

4、機(jī)構(gòu)整體為加速。 總體傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖（2）帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置如圖（2）所示，運(yùn)輸機(jī)總體傳動裝置由電動機(jī)、行星輪減速器、卷筒組成。電動機(jī)通過聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給行星齒輪減速器，行星齒輪減速器再將轉(zhuǎn)矩經(jīng)聯(lián)軸器傳遞至工作機(jī)卷筒，使之帶動運(yùn)輸帶工作，完成傳動方案。三、傳動裝置的總體設(shè)計(jì) 選擇電動機(jī)按工作要求和工作條件選用Y系列鼠籠三相異步電動機(jī)。其結(jié)構(gòu)為全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V。工作機(jī)有效功率，根據(jù)已知條件所給數(shù)據(jù)F=10000N，。則工作機(jī)有效功率有：從電動機(jī)到工作機(jī)輸送帶之間的總效率為式中：，分別為彈性聯(lián)軸器效率，滾動軸承效率，行星輪傳動機(jī)構(gòu)效率，卷筒效率所以電動機(jī)輸出功率為：按資料查找

5、2Z-X型的行星輪傳動比 工作機(jī)卷筒的轉(zhuǎn)速為 所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min，1500r/min三種，比較三種電機(jī)，選1000r/min的電機(jī)時(shí)，總傳動較小，傳動裝置結(jié)構(gòu)尺寸小，在根據(jù)額定功率大小選擇電機(jī)型號，故確定電機(jī)的型號為Y180L-6.其滿載轉(zhuǎn)速為970r/min,額定功率為15KW。電動機(jī)型號：Y180L-6 額定功率：15KW同步轉(zhuǎn)速：1000r/min 滿載轉(zhuǎn)速：970r/min傳動系統(tǒng)的傳動比總傳動比=電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速/工作機(jī)轉(zhuǎn)速 即 傳動系統(tǒng)各軸轉(zhuǎn)速/功率/轉(zhuǎn)矩如圖（1）2Z-X(A)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)簡化圖所標(biāo)注：電動機(jī)軸

6、為軸, 減速器高速級軸為軸，低速級軸為軸，卷筒軸為軸，則各軸的轉(zhuǎn)速 各軸的輸入功率 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 四、減速器傳動零件的設(shè)計(jì)行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：行星輪軸承安裝在行星輪內(nèi)，行星軸固定在行星架的行星輪軸孔中；輸出軸和行星架通過鍵聯(lián)接其支承軸承在減速器殼體內(nèi)，太陽輪通過聯(lián)軸器與高速軸聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)傳動。傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，大致包括：齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核(齒數(shù)/模數(shù)/中心距/齒輪材料/彎曲接觸強(qiáng)度校核)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核(三個軸:行星軸/輸入軸/輸出軸 軸尺寸及強(qiáng)度校核)軸承的選型與壽命計(jì)算鍵的選擇與強(qiáng)度計(jì)算箱體的設(shè)計(jì)潤滑與密封的選擇 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 確定各齒輪的齒數(shù)據(jù)2Z-X(A)型行星傳動

7、的傳動比值和按其配齒計(jì)算（見行星齒輪傳動設(shè)計(jì)公式（3-27）公式（3-33）可求得內(nèi)齒輪b和行星輪c的齒數(shù)和?，F(xiàn)考慮到行星齒輪傳動的外廓尺寸較小，故選擇中心輪a的齒數(shù)=17和行星輪=3.根據(jù)內(nèi)齒輪 對內(nèi)齒輪齒數(shù)進(jìn)行圓整，同時(shí)考慮到安裝條件，取，此時(shí)實(shí)際的p值與給定的p值稍有變化，但是必須控制在其傳動比誤差的范圍內(nèi)。實(shí)際傳動比為 其傳動比誤差 由于外嚙合采用角度變位的傳動，行星輪c的齒數(shù)應(yīng)按如下公式計(jì)算，即 再考慮到安裝條件為 （整數(shù)）故行星輪各齒數(shù)為 初算中心距和模數(shù)（1）齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定太陽輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限，屈服極限，齒面硬度為280HBS。由行星齒輪

8、傳動設(shè)計(jì)P166圖6-13查得齒輪的接觸疲勞極限 圖6-26查得齒輪的彎曲疲勞極限行星輪材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限，屈服極限，齒面硬度為240HBS。行星輪齒形為漸開線直齒。最終加工為磨齒，精度為6級。內(nèi)齒圈材料為30CrMnSi，調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限1100MPa，屈服極限900MPa，表面硬度為320HBS。齒形終加工為插齒，精度7級。（2）減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速由 得 （3）載荷不均衡系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)，取（4）齒輪模數(shù)和中心距a （m=，）首先計(jì)算太陽輪分度圓直徑：（mm）式中：正號為外嚙合，負(fù)號為內(nèi)嚙合； 算式系數(shù)為768（直齒傳動）；齒數(shù)比為使用系數(shù)為；綜合系數(shù)為2；太陽輪

9、單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。其中 高速級行星齒輪傳動效率，取=行星輪的數(shù)量齒寬系數(shù)暫取=1450Mpa代入下式得：模數(shù) 取模數(shù) m=則 取中心距 由于裝置狀況是小齒輪作懸臂布置 故 取計(jì)算齒輪齒寬 考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬b和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（510）mm；一般會取小齒輪齒寬等于，大齒輪齒寬這里由于內(nèi)齒輪、太陽輪內(nèi)外嚙合公用行星輪。為了保證三者之間的穩(wěn)定性，選擇取行星輪齒寬35mm，太陽輪、內(nèi)齒輪齒寬30mm。齒輪幾何尺寸計(jì)算圖（3）行星輪結(jié)構(gòu)各齒輪副對于單級的2Z-X(A)型的行星齒輪傳動按公式進(jìn)行幾何尺寸的計(jì)算，各齒輪副的計(jì)算結(jié)果如下表：各齒輪副的幾何尺寸的計(jì)算結(jié)果 單

10、位：mm項(xiàng)目計(jì)算公式a-c齒輪副（外嚙合）b-c齒輪副（內(nèi)嚙合）分度圓直徑基圓直徑齒頂圓直徑外嚙合內(nèi)嚙合齒根圓直徑外嚙合內(nèi)嚙合注：齒頂高系數(shù)：太陽輪、內(nèi)齒輪、行星輪，頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪、行星輪；模數(shù)m=齒輪裝配需滿足4個條件：傳動比條件/鄰接條件/同心條件/安裝條件本文前面齒輪尺寸選取已經(jīng)滿足傳動比條件/同心條件/安裝條件現(xiàn)驗(yàn)算其鄰接條件： 已知行星輪c的齒頂圓的直徑，和代入上式，則得 滿足鄰接條件 齒輪強(qiáng)度校核（受力分析/接觸彎曲強(qiáng)度校核）（1）行星輪結(jié)構(gòu)受力分析首先進(jìn)行行星齒輪傳動的受力分析，行星齒輪傳動的主要受力構(gòu)件有中心輪、行星輪、轉(zhuǎn)臂、內(nèi)齒輪和行星齒輪軸及軸承等。進(jìn)行受力分析時(shí)，假設(shè)行

11、星齒輪轉(zhuǎn)動為等速旋轉(zhuǎn)，多個行星輪受載均勻，且不考慮摩擦力及構(gòu)件自重的影響。即在輸入轉(zhuǎn)矩的作用下各構(gòu)件處于平衡狀態(tài)。圖（4）行星輪結(jié)構(gòu)受力分析 輸入件所傳遞的轉(zhuǎn)矩T傳遞給太陽輪上，故可得太陽輪（小齒輪）的轉(zhuǎn)矩 , 式中np為行星輪個數(shù)。對于直齒圓柱齒輪傳動，切向力 徑向力 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 式中：，為太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速。該減速器要求連續(xù)工作10年，每年按330天計(jì)算，每天按20小時(shí)計(jì)算，即。（2）齒輪強(qiáng)度校核在行星齒輪傳動中，外嚙合的中心輪，如2Z-X(A)型傳動中的齒輪a（太陽輪），由于它處于輸入軸上，且同時(shí)與幾個行星輪相嚙合，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)最多，承受載荷較大，工作條件較差，通常是行星傳動中的

12、薄弱環(huán)節(jié)。故本節(jié)僅列出相嚙合的小齒輪(中心輪)的強(qiáng)度計(jì)算過程，大齒輪(行星輪)的計(jì)算方法相同，故略。齒面接觸強(qiáng)度校核：a-c傳動強(qiáng)度校核 齒面接觸應(yīng)力： 式中：齒根彎曲應(yīng)力齒根彎曲應(yīng)力：式中：確定強(qiáng)度計(jì)算公式中的各種系數(shù):1）使用系數(shù) 由前面計(jì)算太陽輪分度圓直徑時(shí)查知=2）動載荷系數(shù)由小齒輪（中心輪）相對于轉(zhuǎn)臂（行星架）的節(jié)點(diǎn)線速度確定，由行星齒輪傳動設(shè)計(jì)公式6-57可求得 查圖6-6，得=3）齒向載荷分布系數(shù)、接觸強(qiáng)度計(jì)算： 彎曲強(qiáng)度計(jì)算： 由行星齒輪傳動設(shè)計(jì)P158查知，如果2Z-X(A)型和2Z-X(B)型行星齒輪傳動的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小與或等于1時(shí)，則取齒向載荷分布系

13、數(shù)。 4）齒間載荷分布系數(shù)、因，精度6級，硬齒面直齒輪，查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-9，得 ，（由該書公式6-63得重合度系數(shù) 5）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)按下式計(jì)算式中：直齒輪，端面節(jié)圓嚙合角，端面壓力角6）彈性系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-10，得 (鋼-鋼)7）載荷作用齒頂時(shí)的齒形系數(shù)根據(jù)和，查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-22得8）載荷作用齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-24得9）螺旋角系數(shù)、 因直齒輪，10）齒數(shù)比 齒面接觸應(yīng)力：齒根彎曲應(yīng)力：確定許用接觸應(yīng)力的各種系數(shù):1）壽命系數(shù)因，查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-16，得2）潤滑系數(shù)取，(40時(shí)潤滑油的名義運(yùn)動粘度)機(jī)械設(shè)計(jì)P234并由 行星齒輪傳動

14、設(shè)計(jì)圖6-17，得=3）速度系數(shù)因， 查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)P170圖6-18，得4）粗糙度系數(shù)取齒面，并由查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-19，得5）工作硬化系數(shù)因齒輪為硬齒面，且齒面由行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-20，得6）尺寸系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-15，得接觸強(qiáng)度安全系數(shù) 查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-11，知可靠性高，符合設(shè)計(jì)要求。確定許用彎曲應(yīng)力的各種系數(shù)1）壽命系數(shù)因，查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)圖6-31，得2）尺寸系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-17，得3）相對齒根圓角敏感系數(shù) 近似取4）齒根表面狀況系數(shù)查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-18，得（齒根）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) 查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表6-11，知

15、可靠性高，符合設(shè)計(jì)要求。故行星齒輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核符合要求。 軸/軸承/聯(lián)軸器/鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 (三個軸:行星軸/輸入軸/輸出軸) 行星軸設(shè)計(jì)（軸/軸承）（1）初算軸的最小直徑在相對運(yùn)動中，每個行星輪軸承受穩(wěn)定載荷，當(dāng)行星輪相對于行星架對稱布置時(shí)，載荷則作用在軸跨距的中間。取行星輪與行星架之間的間隙，齒寬b2=35，則跨距長度。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中的配合選為H7/h6時(shí)，就可以把它看成是具有跨距為的雙支點(diǎn)梁。當(dāng)軸較短時(shí)，兩個軸承幾乎緊緊地靠著，因此，可以認(rèn)為軸是沿著整個跨度承受均布載荷（下圖）。 圖（4）行星輪軸的載荷簡圖危險(xiǎn)截面（在跨度中間）內(nèi)的彎矩 材料力學(xué) 行星輪軸采用40Cr鋼,調(diào)質(zhì)，考

16、慮到可能的沖擊振動，取安全系數(shù);則許用彎曲應(yīng)力 ,由材料力學(xué)中，彎曲應(yīng)力的強(qiáng)度條件： |對于截面是直徑為d的圓形，則：故行星輪軸直徑 取 其實(shí)際尺寸將在選擇軸承時(shí)最后確定。（2）選擇行星輪軸軸承及壽命計(jì)算在行星輪內(nèi)安裝兩個軸承，每個軸承上的徑向載荷 在相對運(yùn)動中，軸承外圈的轉(zhuǎn)速考慮到行星輪軸的直徑，以及安裝在行星輪體內(nèi)的軸承，其外廓尺寸將受到限制，故初步選用深溝球軸承6404型，其參數(shù)為基本額定動載荷：基本額定定載荷 （油?。蝗≥d荷系數(shù) ；（中等沖擊）行星軸上所受徑向力 當(dāng)量動載荷 軸承的壽命計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該減速器要求連續(xù)工作10年，每年按330天計(jì)算，每天按20小時(shí)計(jì)算，即。所以設(shè)計(jì)

17、決定選用6404型軸承，并把行星輪軸直徑增大到。校核行星輪輪緣厚度是否大于許用值： 滿足條件行星軸：行星輪軸直徑d=20mm；深溝球軸承6404型： 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個結(jié)構(gòu)合理的行星架應(yīng)是外廓尺寸小，質(zhì)量小，具有足夠的強(qiáng)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。基于以上要求，結(jié)合行星齒輪傳動設(shè)計(jì)的行星架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定選用雙側(cè)板分開式行星架,材料選用20MnV。 圖（5）行星架結(jié)構(gòu)圖（5）所示行星架的主要結(jié)構(gòu)外形尺寸可按經(jīng)驗(yàn)公式確定：行星架厚度 這里取 （a為中心距）行星架外徑 （dc為行星輪分度圓直徑） 輸入軸的設(shè)計(jì)（軸/軸承/聯(lián)軸器/鍵的尺寸選用及校

18、核）（1）初算軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑，選取軸材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)下表查得。軸常用幾種材料的及值軸的材料Q235-A、20Q275、354540Cr、35SiMn152520352545355514912613511212610311297查表取，得 輸入軸的最小直徑安裝法蘭，該截面處開有鍵槽，軸頸增大5%7%。故 其實(shí)際尺寸將在選擇軸承時(shí)最后確定。（2）選擇輸入軸聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用LX型聯(lián)軸器,計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： 式中：K為工況系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材得工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)K為，取K=。T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，由計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表選用LX3型聯(lián)軸器 其軸孔直徑d為3

19、048mm，選擇半聯(lián)軸器的孔徑為40mm，半聯(lián)軸器的長度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=84mm,故最后確定減速器高速外伸軸直徑d=40mm；為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=84mm略短一些，即取80mm。（3）選擇輸入軸軸承及壽命計(jì)算根據(jù)估算所得直徑，輪彀寬及安裝情況等條件，軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承6210型，其尺寸為，軸承的壽命計(jì)算 其參數(shù)為 （油?。蝗≥d荷系數(shù) ；（中等沖擊）輸入軸上所受徑向力 當(dāng)量動載荷 軸承的壽命計(jì)算 故該對軸承滿足壽命要求。（4）輸入軸上鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩

20、時(shí)，其主要失效形式是工作面被壓潰。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。普通平鍵連接的強(qiáng)度條件按下式計(jì)算 式中：轉(zhuǎn)矩，；軸頸，mm; 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，此處為鍵的高度，鍵的工作長度，mm,型鍵 ；其中為鍵的長度，為鍵的寬度；許用擠壓應(yīng)力，在這里鍵、軸、輪轂材料為鋼，鍵取45鋼。其許用擠壓應(yīng)力值按輕微沖擊算查相關(guān)資料的 由前面計(jì)算知輸入軸上的轉(zhuǎn)矩 由輸入軸,選用型(圓頭)鍵，其型號為將數(shù)值，鍵連接處的軸頸 =55mm代入上式得故該鍵滿足強(qiáng)度要求。輸入軸：減速器高速外伸軸直徑d=40mm；LX3型聯(lián)軸器：孔徑40mm，長度L=112mm，轂孔長度L1=84mm；深溝球軸承6210

21、型：型鍵：（5）輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度軸段軸徑/mm軸長/mmA-B4080B-I5050I-C462C-D5020D-E4846E-F5020F-G5812G-H4635H-M3440M-N30減速器高速外伸軸直徑d=40mm，即A-B軸段直徑為40mm為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，A-B軸段右端需制出一軸肩，故取B-C段的直徑為50mm（定位軸肩直徑相差7-8mm，齒輪處相差10-12mm，非定位軸肩直徑相差2-4mm。這里為了配合箱體的尺寸，選取軸肩直徑差10mm），半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=84mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端

22、面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=84mm略短一些，即取A-B的長度 。軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離為,故取。由于選擇的軸承是深溝球軸承，可用雙支點(diǎn)各單向固定的支承。根據(jù)所選的深溝球軸承6210型，故可得。 G-F軸段對E-F段安裝的軸承起軸肩定位功能，故取軸徑58mm。M-N段的軸徑及軸長是太陽輪的直徑及輪寬。其余各段的軸徑及軸長按照與箱體裝配之間的距離及與已確定軸徑關(guān)系可確定。（6）輸入軸上太陽輪的嚙合特性：由前文齒輪齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、精度等級等查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)可得下表中。齒輪的嚙合特性數(shù)值參數(shù)名稱代號數(shù)

23、值/mm齒距累計(jì)總偏差 單個齒距極限偏差±齒廓累計(jì)總偏差螺旋線總偏差公法線長度計(jì)算公法線長度極限偏差由中心距計(jì)算最小法向側(cè)隙計(jì)算齒輪箱體制造、安裝誤差引起的側(cè)隙減少量計(jì)算齒厚上偏差計(jì)算齒厚公差 計(jì)算齒厚下偏差計(jì)算跨齒數(shù) 進(jìn)一取整，取k=3公法線上下偏差計(jì)算公法線長度（7）輸入軸的載荷分析：以圖上所標(biāo)力的方向?yàn)檎较?，求水平面支反力解得（?fù)號表示方向與圖上相反）求垂直面支反力解得（負(fù)號表示方向與圖上相反）危險(xiǎn)截面B處的參數(shù)值載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M 總彎矩 扭矩T（8）輸入軸的強(qiáng)度校核：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面B

24、）的強(qiáng)度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前面選軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表15-1查得。因此，故安全。 輸出軸的設(shè)計(jì)（軸/軸承/聯(lián)軸器/鍵的尺寸選用及校核）（1）初算軸的最小直徑在三個行星輪均布的條件下，輪齒嚙合中作用于中心輪上的力是相互平衡的，在輸出軸軸端安裝聯(lián)軸器時(shí)，則輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用40Cr鋼，其許用剪切應(yīng)力取，即求出輸出軸伸出端直徑同理，查表取=100，得 考慮聯(lián)軸器端有鍵槽,軸頸應(yīng)該增大4%5%，故（2）選擇輸出軸聯(lián)軸器根據(jù)傳動裝置的工作條件擬選用計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：式中：K為工況系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材得工作

25、機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)時(shí)K為，取K=。T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，由計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表選用LX4聯(lián)軸器 其軸孔直徑d為4063mm，可滿足電動機(jī)的軸徑要求。選擇半聯(lián)軸器的孔徑為50mm，半聯(lián)軸器的長度L=112mm,半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=84mm,故最后確定減速器高速外伸軸直徑d=50mm；外伸軸長度取84mm。最后確定減速器低速外伸軸直徑d=50mm。（3）選擇輸出軸軸承及壽命計(jì)算由于輸出軸的軸承不承受徑向工作載荷（僅承受輸出行星架裝置的自重），所示軸承的尺寸應(yīng)由結(jié)構(gòu)要求來確定。減速器低速外伸軸直徑d=50mm。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，輸出軸軸承須兼作行星架軸承。為了太陽輪安裝方便，使太陽輪能通過行星架輪轂

26、中的孔，故輪轂孔的直徑應(yīng)大于太陽輪的齒頂圓直徑。故按結(jié)構(gòu)要求選用單列深溝球軸承6216型，其尺寸為軸承的壽命計(jì)算 其參數(shù)為 （油浴）；因?yàn)檩斎胼S軸承選用6210型，滿足壽命要求，輸出軸軸承不承受徑向工作載荷（僅承受輸出行星架裝置的自重），故輸出軸軸承選用6216型，應(yīng)該滿足壽命要求。（4）輸出軸上鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算普通平鍵連接的強(qiáng)度條件按下式計(jì)算 同輸入軸上鍵的選擇方法知輸出軸上的轉(zhuǎn)矩 由,選用型(圓頭)鍵，其型號為將數(shù)值，許用擠壓應(yīng)力，在這里鍵、軸、輪轂材料為鋼，鍵取45鋼。其許用擠壓應(yīng)力值按輕微沖擊算查相關(guān)資料的 這里取較大值鍵連接處的軸頸 =50mm代入上式得故該鍵強(qiáng)度不夠，采取雙鍵。兩

27、個平鍵沿周向相隔180°考慮兩個鍵上載荷分配的不均勻性，在強(qiáng)度校核中只按個鍵計(jì)算。即雙鍵的工作長度故該雙鍵滿足強(qiáng)度要求。輸出軸：減速器低速外伸軸直徑d=50mm；LX4型聯(lián)軸器：孔徑50mm，長度L=112mm，轂孔長度L1=84mm；深溝球軸承6216型：型雙鍵：（5）輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度軸段軸徑/mm軸長/mmA-B5084B-C6549C-D804D-E762E-F8026F-G7654G-H8026H-M9012M-N16413N-P7026減速器低速外伸軸直徑d=50mm，即A-B軸段直徑為50mm。為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，A-B

28、軸段右端需制出一軸肩，故取B-C段的直徑為65mm，半聯(lián)軸器與軸配合轂孔長度L1=84mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，外伸軸長度應(yīng)該比L1=84mm略短一些，但是考慮到鍵的尺寸，最終取A-B的長度為84mm。軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器右端面間的距離為29mm ,故取B-C長度為49mm。由于選擇的軸承是深溝球軸承，可用雙支點(diǎn)各單向固定的支承。根據(jù)所選的深溝球軸承6216型，故可得E-F和G-H的長度為26mm，軸徑為80mm。 M-N段的軸是用來軸向定位行星架，所以軸徑大于太陽輪到行星輪的中心距，

29、故取M-N段的軸徑為164mm，N-P段的軸是支承行星架的，故取N-P段的軸徑為70mm，軸長為26mm。其余各段的軸徑及軸長按照與箱體裝配之間的距離及與已確定軸徑關(guān)系可確定。（6）輸出軸的載荷分析：對于減速器輸出軸所受轉(zhuǎn)矩：（7）輸出軸的強(qiáng)度校核：由輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知，軸徑最小部分為外伸端接工作機(jī)的那段。軸徑，故可得抗彎截面系數(shù)： 故可得截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表15-1查得。因此，故安全。 箱體的設(shè)計(jì)及潤滑密封的選擇 箱體的設(shè)計(jì)按照行星傳動的安裝形式的不同，可將機(jī)體分為臥式、立式和法蘭式。按照結(jié)構(gòu)的不同，又可將機(jī)體分為整體式和剖分式。根據(jù)2Z-X(A)型行星的傳動特點(diǎn)，選用臥式整體式機(jī)體。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能夠有效地吸收振動和噪聲，還具有良好的耐腐蝕性。機(jī)體材料選擇HT200。鑄造機(jī)體的壁厚可查行星齒輪傳動設(shè)計(jì)表9-4，由尺寸系數(shù)查出壁厚。尺寸系數(shù)，（D是機(jī)體內(nèi)壁的直徑，由于齒圈齒根圓直徑為，故取D為320mm計(jì)算。機(jī)體寬度B計(jì)算公式，可得，B=140mm）參考表9-4可得，機(jī)體厚度，這里取鑄造機(jī)體的壁厚。圖（6）箱體結(jié)構(gòu)箱體參數(shù)表名稱代號數(shù)值（mm）機(jī)體壁厚10前機(jī)蓋壁厚8后機(jī)蓋壁厚10加強(qiáng)筋厚度10加強(qiáng)筋斜度機(jī)體和機(jī)蓋法蘭凸緣厚度機(jī)體寬度140機(jī)體內(nèi)壁直徑320機(jī)體機(jī)蓋緊固螺栓直徑10軸承端蓋螺栓直