行星齿轮减速器设计说名书

行星齿轮减速器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 说名书 河北工程大学课程设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书 姓名:宋明明 班级:工机1001班 学号:103170123 1 河北工程大学课程设计说明书 《工程机械底盘设计》课程设计 行星齿轮式变速箱传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计任务书 2010级工程机械专业 设计起止时间:2012年12月31日,2013年1月13日 指 导 教 师: 侯 红 娟 一(设计任务 综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案 二(设计内容 1.行星齿轮式变速箱传动方案设计; 2.齿轮传动设计; 3.绘制综合速度平面图，并分析构件的转速和转矩，确定换挡离合器的安装位置。 三(设计参数 变速箱传动比 输入转速 输入转矩 (N.m) nii(r/min) ii M 132R 2.78 1.55 1.00 2.45 1750 875 四(设计要求 1.《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》须打印或用学校统一印制的课程设计专用稿纸抄写;设计计算说明书要求层次分明，字迹工整，语句通顺， 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 运 用恰当，计算结果准确，传动方案实用。 2.综合速度平面图要求用AutoCAD绘制或用坐标纸绘制。 3.计算过程不能省略，计算过程中的小数点后面保留两位。 4.按时独立完成设计任务，严禁相互抄袭。 5.在完成课程设计期间，必须遵守学院的各项规章制度。 五(设计进度 第一周完成:设计内容:中的第1、2项，第二周完成:设计内容:中的第三项和整理《设计计算说明书》。 六(设计成果 《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》一份。 《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》装订顺序: 封面—任务书—目录—说明书—封底。 2 河北工程大学课程设计说明书 目 录 一、综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案……………………3 1、已知条件…………………………………………………………………………3 2、根据不等于1的传动比数目计算可列出的方程式数…………………………3 3、根据方程式数计算方程组数(传动方案数)…………………………………3 4、计算旋转构件数…………………………………………………………………3 5、给旋转构件命名…………………………………………………………………3 6、用构件名称组合方程式…………………………………………………………3 7、绘制变速箱传动示意图…………………………………………………………5 8、绘制传动简图、计算循环功率…………………………………………………9 二、齿轮传动设计…………………………………………………………12 1、齿轮模数和齿圈分度圆直径确定………………………………………………12 2、齿圈和太阳轮齿数计算…………………………………………………………12 3、齿轮传动安装条件校核…………………………………………………………12 三、绘制综合转速平面图，分析构件的转速并确定换档离合器位置…14 1、已知条件…………………………………………………………………………14 2、构件转速平面图绘制……………………………………………………………14 3、构件转速分析……………………………………………………………………17 4、换档离合器的位置确定…………………………………………………………18 四、参考资料………………………………………………………………18 行星齿轮式变速箱传动方案设计说明书 3 河北工程大学课程设计说明书 一(综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案 1.已知条件 变速箱传动比 输入转速 输入转矩 (N.m) nii(r/min) ii M 132R 2.78 1.55 1.00 2.45 1750 875 2.根据不等于1的传动比数目计算可列出的方程数 333CCC 计算公式:===10 5n，23，2 3.传动方案数 3nC 根据方程数计算方程组数(传动方案数)计算公式:==120 C310Cn，24.计算旋转构件数 计算公式:m=n+2=3+2=5 式中:n不等于1的传动比数; 5.给旋转构件命名 输入构件用符号:i:表示，输出构件用符号:o:表示，其它旋转构件用传动比的下脚标表示。 6.列方程 (1).列原始方程式 按已知的n=3个非直接档传动比值，根据特性方程式写出下列三个原始方程式: nnn,2.78，1.78,0,io1,nnn 1.82,2.82，,0 ,io2 ,nnn，2.45,3.45,0ioR, .列派生方程式 现已知n=3，根据已经求得的需要的方程数C=10，尚需写出7个派生运动方程，派生方程应写成最简单的形式;即方程中的转速系数绝对值应小于1，其余的系数按东西大小次序排列。现将新的运动方程组(含原始运动方程式和派生运动方程式)列表如下 4 河北工程大学课程设计说明书 ,运动方程式 构件布置形式 派生 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1 On,2.78n，1.78n,0 原始方程 (1) 1.78 io1i 2O 1.82n,2.82n，n,0 原始方程 (2) 1.82 io2i O Rn，2.45n-3.45n,0 原始方程 (3) 2.45 ioRi 21 n，1.24n,2.24n,0 (1)，(2)削去n (4) 1.24 i21oi 1R n，0.83n,1.83n,0 (1)，(3)削去n (5) 0.83 i1Roi iR n，2.97n-3.97n,0 n(2)，(3)削去 (6) 2.97 2iRo2 O1 n，2.24n,3.24n,0 (1)，(2)削去 (7) n2.24 2o1i2 RO n，1.93n,2.93n,0 (1)，(3)削去 (8) n1.93 1R1i1 n，6.27n,7.27n,02RO2O ni6.27 (2)，(3)削去 (9) R R1 n，1.47n-2.47n,0 (4)，(5)削去n (10) 1.47 R21i2 ,其中为特性系数，第(1) (2) (3)方程为原始方程，第(4)至(10)为派生方程。方程式(4)、 ,,(5)、(10)的值均太小，(9) 的值均太大，故在行星变速传动的传动方案中不宜选用这些方程式(行星排)。而方程式(1)、(2)、(3)、(6)、(7)、(8)代表的行星排是较适宜选用的。可从这6个方程中选择n=3个方程式的不同组合;即可得不同的传动方案。 根据选择n个方程式的一般原则: ? 每个方程组中都必须含有所有的旋转构件:i、o、1、2、R:。 ? 所选的n个方程的特性系数应相互接近，且便于计算。 , 5 河北工程大学课程设计说明书 ? 所选择的n个方程式都应该是独立的;其中任一个方程式不应是同一组合中的另两个方程式导出的 ,,? n个方程式中，所选特性系数的范围为1.5<<4.5。 根据上述原则可在上表中选取(1)、(2)、(3)、(6)、(7)、(8)方程式组合成方程组。? 7.绘制变速箱传动示意图 ? 136 1 o i 1 i o i 1 o o R R o R R R o R i i 2 i 2 i 2 i i 1 3 6 1 6 3 6 3 1 ? 137 1 o o o o 1 o 1 o o R 1 R 1 o 1 o R i i 2 i 2 i 2 i i 1 3 7 3 7 1 7 1 3 ? 138 R 1 0 R 0 1 1 R o 0 0 R 0 R 0 0 0 R 1 i i 1 i i i 1 i 8 1 3 8 3 1 1 8 3 ? 13 2 i 1 0 1 0 i 0 i 1 0 0 R 0 R 0 R 0 0 2 i i i i 2 i 2 i 2 1 3 1 3 2 3 2 1 ? 367 i O o i o 0 0 i o R R 1 R 1 R R R 1 2 i 2 2 2 i i 2 2 6 3 7 6 7 3 3 6 7 ? 368 6 河北工程大学课程设计说明书 R 0 i 0 i R i R 0 0 R R R R 0 R 0 R 1 i 2 i 2 1 2 1 i 8 3 6 3 6 8 6 8 3 ? 36 2 i o i 0 i i i i 0 0 R R R R 0 R 0 R 2 i 2 i 2 2 2 2 i 2 3 6 3 6 2 6 2 3 ? 678 i R 0 R i 0 i 0 R R 0 1 0 R 1 R 1 0 2 1 2 1 2 2 2 2 1 6 8 7 8 6 7 6 7 8 ? 67 2 i 0 i 0 i i i i 0 R 1 0 1 R 0 R 0 1 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 7 2 7 6 2 6 2 7 ? 671 i 0 1 1 i 0 i 1 0 R 1 0 0 R 1 R 0 1 0 2 2 i i 2 2 2 i 2 6 7 1 1 6 7 6 1 7 (十一)78 2 7 河北工程大学课程设计说明书 0 i R i 0 1 i R 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 7 2 8 2 7 8 2 8 7 (十二)781 0 R 1 R 0 1 R 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 1 i 1 2 i 1 i 2 7 8 1 8 7 1 8 1 7 (十三)783 0 R 0 R 0 0 R 0 0 1 0 R 0 1 R 0 R 1 2 1 i 1 2 i 1 i 2 7 8 3 8 7 3 8 3 7 (十四)821 i R 1 R i 1 i 1 R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 i 1 2 i 2 i 1 2 8 1 8 2 1 2 1 8 (十五)8 23 i 0 R 0 R i R i 0 0 R 0 R 0 0 0 0 R 2 i 1 i 1 2 1 2 i 2 3 8 3 8 2 8 2 3 (十六)8 2 6 i i R i R i R i i R 0 0 0 0 R 0 R 0 2 2 1 2 1 2 1 2 2 6 2 8 2 8 6 8 6 2 8 河北工程大学课程设计说明书 (十七)168 R i 1 i R 1 i 1 R 0 R 0 R 0 0 R 0 0 1 2 i 2 1 i 2 i 1 8 6 1 6 8 1 6 1 8 (十八)16 2 i 1 i 1 i i i i 1 R 0 0 0 0 R 0 R 0 2 i 2 i 2 2 2 2 i 6 1 2 1 2 6 2 6 1 (十九)17 2 0 1 i 1 i 0 i 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 2 i 2 i 2 2 2 2 i 7 1 2 1 2 7 2 7 1 (二十)37 2 0 0 i 0 0 i 0 i 0 1 R 0 R 1 0 1 0 R 2 i 2 i 2 2 2 2 i 7 3 2 3 7 2 7 2 3 8.绘制传动简图、计算循环功率 方案 TTT 2 R 1 9 河北工程大学课程设计说明书 3.59 2.35 1.68 ? ? ? 方案? TTTR12 2.35 1.68 2.73 ? ? ? 方案? T T T2R1 10 河北工程大学课程设计说明书 3.59 2.35 1.99 ? ? ? 方案? T T T 2 1 R 1.81 3.59 2.35 ? ? ? 比较以上各个方案，方案?、方案?连接简单、支撑较好且轴套较少。故选其绘制功率流线图、计算循环功率。 方案? 1) T1制动时只有?参与转动。 2) T2制动时?.?参与传动。 写出各构件的转速方程如下: n，2.45n-3.45n,0,iR2,n,1309.19n，2.97n，3.97n,0,,RioR 解得 ,,n,1129.27n,0o,2, ,n,1750r/mini, 3)计算各构件的转矩 i,1.552M,,iM,,1.55，875,,1356.3 由于，所以 O2i 4)对第?排列转矩方程如下: 11 河北工程大学课程设计说明书 MM,Mq3j3t3,,,12.453.45,,M，M,0,q3o ,M,,1356.3,M,553.59ot3,,,, 求得 M,1356.3,q3 ,M,,2103.65j3, 5)对第?排列方程: ,M,,529.89MM,Mt6q6j6t6,,,, 求得 M,,1573.7612.97,3.97,,q6 ,,M，M,0j3j6M,2103.65,j6, 6)根据以上计算绘出功率流线图 T2 由功率流线图可以看，此传动方案中有循环功率，循环功率的大小 Mn553.59，1750t3i P,,,101.44kw循环95509550 7)当TR制动时中间排行星?排参与传力。 方案? 1) T1制动时只有第三排参与转动。 2) T2制动时第二、三排参与传动。 12 河北工程大学课程设计说明书 3) 写出此时各构件的转速方程如下: ，,,n2.45n3.45n0,ioR,，,n2.24n-3.24n02o1,,,,714.29/minnnr,,02,n0 解得 ,,Rn,,714.29r/min1,,,n1750r/mini, ,,nn02, 计算各构件的转矩 M0,,iM,,1.55，875,,1356.3i,1.52 由于，所以 2i2 对第?排列转矩方程如下: MM,Mq3j3t3,,,,M,553.59t312.45,3.45,,, 求得 M，M,0M,1356.3,,q3oq3 ,,M,,1356.3M,,2103.65oj3,,,, 对第?排列方程: ,M,,649.27MM,Mt7q7j7t7,,,, 求得 M,,1454.3712.24,3.24,,q7 ,,M，M,0j3j7M,2103.65,j7, 根据以上计算绘出功率流线图如图所示 TTR2 13 河北工程大学课程设计说明书 由功率流线图可以看，此传动方案中有循环功率，循环功率的大小 Mn649.27，1750t7i P,,,118.97kw循环95509550 4) TR制动时?排均传力。 结果:通过对两种方案在不同构件制动时的转速转矩以及循环功率 T和T1R的计算发现方案?和方案?在T2制动时各构件都有循环功率。而且都不能借助其他的行星排直接实现传动比。而方案?在TR制动时传动结构方案比方案?结构复杂，通过比较，方案?更合理，故选其作为做后续计算依据。 二.齿轮结构设计 1. 齿轮模数和齿圈分度圆直径确定 根据变速箱的输入转速和转矩，初选齿轮模数m=4，齿圈分度圆直径初选360mm。 2. 齿圈和太阳轮齿数计算 齿圈的齿数为 d360qZ,,,90 qm4 ZqZq,,Z,tZ,t由可得 Z90t6Z,,,30.30所以 ，取Z=30; t6t4,2.976 Z90q3 ，取Z=36 ,,,36.73Zq3t4,2.453 14 河北工程大学课程设计说明书 Z901q ，取Z=51; ,,,50.56Zq1t4,1.781 Z,Zqt由Z,，计算得: X2 ,ZZ90,30q6t6 ,,,30ZX622 ,ZZ90,36q3t3,,,27 Zx322 ,ZZ90,51q1t1,,,20 ZX122 3. 齿轮传动安装条件校核 (1)同心条件的校核 Z,ZqtZ,由于方案?三个行星排均满足条件，所以同心条件满足。 x2 (2)确定每个行星排的行星轮个数及其布置形式，并根据同心条件计算行星轮齿数。 查相关资料了解到行星传动一般选择3个行星轮，故此处选3个行星轮均匀布置。 (3)装配条件校核 ZZ，tq,N装配条件的公式为:，其中n为行星排上的行星轮个数，在这n 里n=3; 装配条件校核如下: 15 河北工程大学课程设计说明书 Z，Z90，30t6q6 第?排:,,40 n3 Z，Z90，36t3q3 第?排:,,42 n3 Z，Z90，51t1q1 第?排:,,47 n3 计算结果均为整数，故装配条件可得到满足。 4. 相邻条件 为保证行星轮在传动时步干涉并较少搅油损失，相邻的两个行星轮 ,2Asin,D,(5~8)x2的齿顶间的间隙应该大于5,8mm，即满足 AZZ,m(，)/2,4，(30，30)/2,120,6x6t6,A,m(Z，Z)/2,4，(27，36)/2,126,3x3t3 ,A,m(Z，Z)/2,4，(20，51)/2,1421x1t1, D,mZ,4，30,120,x6x6,D,mZ,4，27,108 ,x3x3 ,D,mZ,4，20,80x1x1, ,12032Asin,D,2，120，,120,89(5~8),6x622, ,1203 2Asin,D,2，126，,108,110(5~8) ,3x322, ,1203AD2sin,,2，142，,80,162(5~8),1x122, 经计算发现三个相邻的行星轮齿顶尖的间隙满足要求 16 河北工程大学课程设计说明书 5. 将行星传动的参数列表如下: , 名称 m Zq Zt Zx ?排 2.97 30 30 ?排 2.45 4 360 36 27 ?排 1.78 51 20 6. 传动比误差校核: 在设计中由于各种因素的制约传动比往往不能与理想值完全相同，所以必须对传动比误差进行校核，一般将传动比控制在3%,5%之内。现对传动比误差进行校核如下: Z90q6第?排 ,,,,36实Z30t6 Z90q3第?排 ,,,,2.503实Z36t3 Z90q1第?排 ,,,,1.761实Z51t1 列实际传动方程: n，3.00n,4.00n,0 (11) 2iR n，2.50n,3.50n,0 (12) ioR n，1.76n,2.76n,0 (13) i1o i,2.50由方程(12)可以得到 R实 由方程(13)可以得到 i,2.761实 nRn，1.86n,2.86n,0方程(11)联立(12)消去得方程可以算得 2i0 i2实=2.86 17 河北工程大学课程设计说明书 误差校核 i,i2.86,2.8322实,,,,1.06%,5%22档 i2.832 ii,2.50-2.45RR实R档 ,,,,2.04%,5%Ri2.45R i,i2.76,2.7811实1档 ,,,,0.72%,5%1i2.781 由校核结果看，方案?满足传动比条件 三、绘制综合转速平面图，分析构件的转速并确定换档 离合器位置 1、已知条件 (1)、各档传动比 (此处的传动比为齿轮齿数确定之后的实际传动比) iii1实2实R实 =2.76 =2.86 =2.50 i1n,(2)、制动件转速方程式: = (1) nobi,1i,1 An,A(3)、行星轮转速方程式: = (2) nox nnnbox式中: 、、——分别表示制动构件、输出构件和行星轮的转速; i—任意一档的传动比;A—常数。 2、构件转速平面图绘制 (1)、建立平面坐标系 nnnbxo以、为纵坐标，为横坐标。 (2)、绘制输入、输出构件的转速线 1) 输入构件转速线:把输入构件的转速设为1，即把它作为衡量其它 ni构件转速大小的单位，其它构件的转速用的倍数来表示。 18 河北工程大学课程设计说明书 045 2) 输出构件转速线:该线是过原点和点(1 1)与横坐标轴成的直线。 1 i3) 绘制各制动件转速线 1 nnnnobboi=1代入式(1)得=1; 把=1代入式(1)得=，由此可知:把 1 i各制动件转速线是过点(1 , 1)和点( ,0)的直线。 11对制动构件T1: ,,0.36i2.761实 11对制动构件T2: ,,0.35i2.862实 11对制动构件TR: ,,,0.40i,2.5R实 4)、绘制各行星轮转速线 n,0x把代入式(2)得，由此可知:各行星轮转速线过点(1 0)。n,1o 再根据已知条件确定行星轮转速线的另一点坐标后绘制行星轮转速线。 ZZqt行星轮转速计算公式为: (14) n,,(n,n),(n,n)xtjqjZZxx 11n当T2制动时，，，将代入方程(14)n,0,,,0.35n,0ot6t6i2.862实 ZZqt得。所以T2制动时转速线过(0.35，nnnnnX,,(,),(,),0.96xtjqj66ZZxx 0.96)点和(1，0)点。 11当T1制动时，，，将代入方程(14)n,0nn,0,,,0.36q1q1oi2.761实 ZZqt得。所以T2制动时转速线过(0.36，nnnnn,,(,),(,),,1.23Xxtjqj11ZZxx 19 河北工程大学课程设计说明书 -1.23)点和(1，0)点。 11 当TR制动时，，，将代入方程(14)n,0nn,0,,,,0.4j3j3oi,2.5R实 ZZqtX。所以TR制动时转速线过(-0.4，nnnnn,,(,),(,),-1.79RxRtjqjZZxx -1.79)点和(1，0)点。 根据以上坐标点画出综合转速平面简图(详细图见附页)。 3、构件转速分析 (1)、分析并确定哪一个档位工作时，哪一个制动构件的转速最大, 答:1档工作时，TR制动件转速最大; 2档工作时，TR制动件转速最大; R档工作时，T2制动件转速最大; (2)、分析并确定哪一个档位工作时哪一个行星排的行星轮转速最高? 答:1档工作时，第?排行星轮转速最高; 2档工作时，第?排行星轮转速最高; R档工作时，第?排行星轮转速最高; (3)、分析并说明构件转速的大小与传动比数值的大小有无关系、 与不同的传动方案有无关系, 1 答:因为各制动件转速线是过(1，1)(，0)两点的直线，由此i 得出结论:构件转速的大小与传动比数值的大小有无、与不同的传 动方案无关。 (4)、分析并说明行星轮转速的大小与不同的传动方案有无关系, 20 河北工程大学课程设计说明书 ZZqt()()nnnnn,,,,,xtjqjZZxx 答:由行星轮转速计算公式可以看出， nnnjqt不同的传动方案，，均不一样，所以行星轮转速的大小与不同 的传动方案有关。 (5)、为什么不让行星排加制动器实现接近于1的传动比，而偏让离 合器实现等于1的传动比, 1 答:制动件转速线是过()(1，0)的直线，i的值越接近1，i 则制动的转速就越高，消耗的功率也越大，所以用行星排加制动器实 现接近于1的传动比时，行星排各构件的转速也越高，消耗功率越大， 而离合器来实现等于1的传动比，行星排各构件的转速较低，消耗功 率较小，所以 采用离合器来实现。 (6)、根据综合转速平面图计算制动器的制动转矩 n,f(n)Mbob制动转矩与直线同纵坐标轴所截的线段长度的倒数成比 Mi例。计算制动器的制动转矩以为单位。 11,,0.5621.81,,,,,,1i1i,, 12,, ,,M,M(i,1),1.78MM,M(i,1),0.55Mt1i1it2i2i,, 1,0.689,,,1i, R, ,M,M(i,1),1.45MtRiRi, 4、换档离合器的位置确定 由传动简图可以看出，离合器布置在i和2挡之间在结构上比较容易实现。由转速线图可以看出，当R挡制动时，离合器主从动摩擦片 21 河北工程大学课程设计说明书 旋转方向相反，而且相对转速最大。此时离合器传递的转矩最小，其结构也不会太大，闭锁力矩最小，在机构上容易实现、传递功率较小。M, ,所以离合器布置在i和2之间。将离合器布置在输入轴i和二制动构件之间其结构图如下: T2 TT2TR1 ? ? ? 1.93 2.45 1.78 四、参考资料 《工程机械底盘设计》人民交通出版社、郁录平主编。 《行星齿轮传动设计》化学工业出版社、饶振纲主编。 《工程机械底盘设计》黄河水利出版社、唐振科主编。 22