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文檔簡介
1、第一章緒論21.1 行星齒輪傳動的特點 31.2 本文的主要容4第二章NGW行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計42.1 設(shè)計技術(shù)參數(shù) 42.2 機構(gòu)簡圖確定42.3 齒形與精度52.4 齒輪材料及其性能5第三章齒輪的優(yōu)化設(shè)計53.1 齒輪的設(shè)計53.11 配齒數(shù)53.12 初步計算齒輪主要參數(shù) 63.13 幾何尺寸計算 83.2 重合度計算 83.3 齒輪嚙合效率計算93.4 疲勞強度校核 103.41 外嚙合2 嚙合1.6第四章其他零件的設(shè)計 1.74.1 軸承的設(shè)計 行星架的設(shè)計 19Word文檔第五章輸入軸的優(yōu)化設(shè)計 1.95.1 裝配方案的選擇 1.95.2 尺寸設(shè)計2
2、05.21 初步確定軸的最小直徑 2 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 3 軸上零件軸向定位225.24 確定軸上圓角和倒角尺寸 225.3輸入軸的受力分析225.31 求輸入軸上的功率 P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T22.5.32 求作用在太陽輪上的力22.5.33 求軸上的載荷24.5.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 265.5 精確校核軸的疲勞強度 275.6 按靜強度條件進行校核35第六章 Solidworks 出圖 36參考文獻4.2第一章緒論漸開線行星齒輪減速器是一種至少有一個齒輪繞著位置固定的幾何軸線作 圓周運動的齒輪傳動,這種傳動通常用嚙合且多采用幾個行星
3、輪同時傳遞載荷, 以使功率分流。漸開線行星齒輪傳動具有以下優(yōu)點 :傳動比圍大、結(jié)構(gòu)緊湊、體 積和質(zhì)量小、效率普遍較高、噪音低以及運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等,因此被廣泛應(yīng)用于起重、 冶金、工程機械、運輸、航空、機床、電工機械以及國防工業(yè)等部門作為減速、 變速或增速齒輪傳動裝置。漸開線行星齒輪減速器所用的行星齒輪傳動類型很多, 按傳動機構(gòu)中齒輪的 嚙合方式分為:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飛VGW、W.W等,其中的字母表 示:N嚙合,W外嚙合,G外嚙合公用行星齒輪,ZU錐齒輪。1.1 行星齒輪傳動的特點行星齒輪傳動與其他形式的齒輪傳動相比有如下幾個特點:(1)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、承載能力高
4、,這個特點是 由行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)等在因素決定的。(2)傳動比大 只要適當?shù)倪x擇行星傳動的類型及配齒方案, 就可以利用很 少的幾個齒輪而得到很大的傳動比。在不作為動力傳動而主要用以傳遞運動的行 星機構(gòu)中,其傳動比可達到幾千。止匕外,行星齒輪傳動由于它的三個基本構(gòu)件都 可以傳動,故可以實現(xiàn)運動的合成與分解,以及有級和無級變速傳動等復雜的運 動。(3)傳動效率高 由于行星齒輪傳動采用了對稱的分流傳動結(jié)構(gòu), 即它具有 數(shù)個均勻分布的行星齒輪,使作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力相互平衡, 有利于提高傳動效率。在傳動類型選擇恰當、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下,其效率可 達 0.970.99。(4)運動平穩(wěn)、抗
5、沖擊和振動的能力較強由于采用數(shù)個相同的行星輪,均勻分布于中心輪周圍,從而可使行星輪與轉(zhuǎn) 臂的慣性力相互平衡。同時,也使參與嚙合的齒數(shù)增多,故行星齒輪傳動的運動 平穩(wěn),抗沖擊和振動的能力較強,工作較可靠。在具有上述特點和優(yōu)越性的同時,行星齒輪傳動也存在一些缺點,如結(jié)構(gòu)形 式比定軸齒輪傳動復雜;對制造質(zhì)量要求較高;由于體積較小、散熱面積小導致 油溫升高,故要求嚴格的潤滑與冷卻裝置等。行星齒輪傳動的設(shè)計進行研究,對促進技術(shù)進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的理論和實用意義。1.2 本文的主要容NGW型行星齒輪傳動機構(gòu)的傳動原理:當高速軸由電動機驅(qū)動時,帶動太陽 輪回轉(zhuǎn),再帶動行星輪轉(zhuǎn)動,由于齒圈固定不動,
6、便驅(qū)動行星架作輸出運動,行 星輪在行星架上既作自轉(zhuǎn)又作公轉(zhuǎn),以此同樣的結(jié)構(gòu)組成二級、三級或多級傳動。 NGW型行星齒輪傳動機構(gòu)主要由太陽輪、行星輪、齒圈及行星架所組成,以基 本構(gòu)件命名,又稱為ZK-H型行星齒輪傳動機構(gòu)。本設(shè)計的主要容是單級NGW型行星減速器的設(shè)計。第二章NGW行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 設(shè)計技術(shù)參數(shù)已知輸入功率30KW,輸入車速100r/min ,傳動比6,每天工作16小時,使用壽命10年2.2 機構(gòu)簡圖確定減速器傳動比i=6,故屬于1級NGW型行星傳動系統(tǒng)(如圖2-1)。-c圖2-1查書漸開線行星齒輪傳動設(shè)計書表 4-1確定np =2或3,從提高傳動裝置承載力,減小尺寸和
7、重量出發(fā),取 np =30計算系統(tǒng)自由度 W=3*3-2*3-2=12.3 齒形與精度因?qū)儆诘退賯鲃?,以及方便加工,故采用齒形角為200,直齒傳動,精度定位6級。2.4 齒輪材料及其性能太陽輪和行星輪采用硬齒面,齒輪采用軟齒面,以提高承載能力,減小尺寸C 材料選擇見表2-1。表2-1齒輪材料及其性能齒輪材料熱處理H lim(N/mm 2)F lim(N/mm 2加工精度太陽輪20CrMnTi滲碳淬火HRC58 6214003506級行星輪245齒輪40Cr調(diào)制HB2622936502207級第三章齒輪的優(yōu)化設(shè)計3.1 齒輪的設(shè)計3.11 配齒數(shù)采用比例法:Za : Zc: Zb : M Za
8、: Za(i2)/2 : (i 1)Za : Za(i/nP)Za:2Za:5Za:2Za按齒面硬度HRC=60, u Zc/Za 62 / 22查 漸開線行星齒輪傳動設(shè)計 書圖4-7a的Za max 20 ,又13 Za 20 ,取Za 17。由傳動比條件知 Y iZa 17*6102M Y/3 102/3 34計算齒輪和行星齒輪齒數(shù):Zb Y Za 102 17 85Zc 2 Za 343.12 初步計算齒輪主要參數(shù)(1)按齒面接觸強度計算太陽輪分度圓直徑用式d a KtdTaKAKHpKHu 12d H lim.二進行計算,相關(guān)系數(shù)取值如表3-1。其中:u= ZcZa 3417太陽輪傳遞
9、的扭矩:Ta 9549P/ npna9549 30/ 3 100 954.9 N m則太陽輪分度圓直徑為:TaKAKHpKH u 1d aKtdg3一2g d Hlimu768 3954.9 1.25 1.05 1.8 2 10.7 14002103.76 mm表3-1齒面接觸強度有關(guān)系數(shù)代號名 稱說 明取值Ktd算式系數(shù)直齒輪768Ka使用系數(shù)表6-5,中等沖擊1.25Khp行星輪間載荷分配系數(shù)表7-2,太陽輪浮動,6級精度1.05Kh綜合系數(shù)表6-4 , np 3 ,圖精度,硬齒面1.8d小齒輪齒寬系數(shù)表6-30.7H lim實驗齒輪的接觸疲勞極限圖 6-161400以上均為在書漸開線行星
10、齒輪傳動設(shè)計上查得(2)按彎曲強度初算模數(shù),TiKaKfpKf YFal用式mKtmg3彳進行計算。式中相關(guān)系數(shù)同表3-1 ,dZ1 F lim其余系數(shù)取值如表3-2。因為 Fiim2YrYFa2 245 3.182.54 306.73 Flimi 350 N mrt2,所以應(yīng)按行星輪計算模數(shù):Ktmg3TaKAKFpKF YFa2r 2dZ aFm 212.1J954.91.25 1.075 1.6 2.450.7 172 2455.64表3-2彎曲強度有關(guān)系數(shù)代號名稱說明取值Ktm算式系數(shù)直齒輪12.1Kfp行星輪間載荷分配系數(shù)Kfp 1 1.5(Khp 1) =1+1.5(1.05-1)
11、1.075Kf綜合系數(shù)表6-4 ,高精度,1.6YFa1齒形系數(shù)圖6-25 ,按x=0查值3.18YFa2齒形系數(shù)圖6-25 ,按x=0查值2.45以上均為在書漸開線行星齒輪傳動設(shè)計上查得若取莫屬m 6,則太陽輪直徑:(d)a Zagm 17 6 102 mm接觸強度初算結(jié)果d a 103.76 mm接近,故初定按d a 108.5 mmm 6進行接觸和彎曲疲勞強度校核計算。3.13 幾何尺寸計算將分度圓直徑、節(jié)圓直徑、齒頂圓直徑的計算值列于表3-3表3-3齒輪幾何尺寸齒輪分度圓直徑節(jié)圓直徑齒頂圓直徑太陽輪d a 102d a 102da a 114行星輪外嚙合d c 204d b 204da
12、 c 216嚙合齒輪d b 510一一d b 510da b 4983.2重合度計算外嚙合:X Xac cb0.987 0.997 0.984(r)a= mgZa2 6 17,251(r)cmgZc 2 6 34 2 102(ra)a daa 2 114257(a)c da c 2 216 2 108(a)a arccosr)acos . (ra)a) arccos51cos2057) 32.78(a)c arccos(r)ccos . (ra)c) arccos(102cos20 108) 27.441 Za(tan( a)a tan ) Zc(tan( a)c tan (2 )=17(ta
13、n32.78 tan20 ) 34(tan27.441 tan 20 . (2 ) =1.5981.2嚙合:(r)b=mgZb 26 85. 2 255(r)cmgZc26 34 2 102(ra)b da b/2495.2 247.5(ra)cda c2216 2 108(a)b arccos(r)bcos . (ra)b) arccos(255cos 20 247.5) 14.50(a)c arccos(r)ccos /(ra)c) arccos(102cos 20 108) 27.441 Zc(tan( a)c tan ) Zb(tan( a)b tan (2 )=34(tan 27.4
14、41 tan20 ) 85(tan14.50 tan 20 ) , (2 ) =2.2661.23.2齒輪嚙合效率計算X X,、,、,、b 1 iab,一、,按公式 aX - TX-進行計算。1 iab 式中為轉(zhuǎn)化機構(gòu)的效率,可用Ky印Hb 口詁算法確定。查漸開線行星齒輪傳動設(shè)計中圖3-3a、b (取 罰0.06,因齒輪精度高)得各嚙合副的效率XX為ac 0.978 , cb 0.997 ,轉(zhuǎn)化機構(gòu)效率為:“-X Zb 85 匚轉(zhuǎn)化機榭比:iabW 175X X b1 iabaX二一才1 lab1 5 0.9840.9873.4疲勞強度校核3.41外嚙合(D齒面接觸疲勞強度用式HH 0 JKa
15、KvKhKhKHp , H0ZhZeZ Z樂計算d1b uH 11m Zn接觸應(yīng)力h ,用式 HP ZLZvZRZWZX計算其許用應(yīng)力 HP 0Sh min中的參數(shù)和系數(shù)取值如表3-4 。表3-4外嚙合接觸強度有關(guān)參數(shù)和系數(shù)代號名稱說明取值Ka使用系數(shù)按中等沖擊查表6-51.25Kv動載荷系數(shù)V0.445 6級精度60 10006VXZa/100 0.07565,查圖 6-5b1.005Kh齒向載荷分布系數(shù)d 0.7,np 3 查圖 6-6 得Kh 0 1.214,取 Khw 0.76,KHe 0.7 ,由式(6-25 )得1.11410Kh1 (Kh 0 1)KhwKho= 1+(1.214
16、-1) 0.76 0.7 1.114Kh齒間載荷分配系數(shù)按1.6, 6級精度,硬齒面,查圖6-91Khp行星輪間載荷不均衡系數(shù)太陽輪浮動,查表7-21.05Zh節(jié)點區(qū)域系數(shù)(Xa Xc)/(Za Zc) 0,0查圖6-102.5Ze彈性系數(shù)查表6-7189.8z重合度系數(shù)1.6,0 查圖 6-110.89z螺旋角系數(shù)直齒,01Ft分度圓上的切向力八 J八八 30Ta9549 9549 2864.7Nmn100l 2000Ta2000 2864.7 ,一門 K1Ft= 18723.53 Nnp(d)a3 10218723.53Nb工作齒寬b= d(d)a 0.7 102 71.4 mm72 mm
17、u齒比數(shù)Zc/Za 34/17 22Zn壽命系數(shù)按工作10年每年365天,每天16小時計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nl 60(na nx)npt 8.76 1081.0311Zl潤滑油系數(shù)HRC=HV713,v=0.445m/s,查表 8-10 用中型極壓油,2V50 200 mm / s1.05Zv速度系數(shù)查圖6-200.88Zr粗造度系數(shù)按 8, Rz2.4 m,Rz1 Rz2 RooRz100c 32.08查圖 6-212 V a1.03Zw工作硬化系數(shù)兩四*匕均為硬四面,圖6-221Zx尺寸系數(shù)m41Sh min最小安全系數(shù)按可靠度查表6-81.25H lim接觸疲勞極限查圖6-161400以上均
18、為在書漸開線行星齒輪傳動設(shè)計上查得接觸應(yīng)力基本值 H 0 :Ft uho zhZez z 1 g d1b=2.5 189.8 0.89118723.53 2 1 102 722=825.85 N/mm2接觸應(yīng)力H:12HH0. KaKvKh Kh KHp=825.85 125 1.005 1.1141.05-2=1001.98 N/mm許用接觸應(yīng)力 Hp :H lim Znhp ZlZvZrZwZx3H min1400 1.031.251.05 0.88 1.03 1 12=1097.9 N/mm2因H HP ,故接觸強度通過(2)齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞應(yīng)力F及其許用應(yīng)力 FP,用式F
19、lim YstY ntFF0KaKvKf Kf KFp, fp Y 回丁丫 R 冏丁丫* 和Sf minFtF0 -Yf Ys Y Y計算。并分別對太陽輪和行星輪進行校核。對于表 bmn中未出現(xiàn)的參數(shù)和系數(shù)取值如表 3-5。太陽輪:彎曲應(yīng)力基本值F0ga:3-4彎曲應(yīng)力 Fga :Ft、,一 、F 0ga Yf gaYS gY Ybmn18723.53=-2.95 1.55 0.719 172 62=142.5 N/mm13FgaF0gaKAKvKF Kf KFp= 142.5 1.25 1.005 1.076 1 1.0752=207.67 N/mm2許用彎曲應(yīng)力 FPga:F lim ga
20、YSTYNTFP ga Y relT gaY R relT gaYXS3 min350 2 12= 0.95 1.045 1=434.33 N/mm21.6因 F ga FPga,故太陽輪彎曲強度通過。行星輪:Ft F 0gc Yf gcYs gcY Ybmn18723.53=2.45 1.68 0.719 172 62=128.3 N/mm 2F gcF0gcKAKvKF Kf KFp= 128.3 1.25 1.005 1.076 1 1.075=186.43 N/mm2F limgcYSTYNTFPgc Y relT gcY R relT gcYXS3 min245 2 12= 0.96
21、 1.045 1=307.21 N/mm21.6因FtpFPgc ,故行星輪彎曲強度通過14表3-5外嚙合齒根彎曲強度的有關(guān)參數(shù)和系數(shù)代號名稱說明取值Kf齒向載荷分布系數(shù)由 Kh 0 1.214, b/m=12,查圖 6-23得 Kf 0 1.21 ,由式(6-38 )得Kf1 (Kf 0 1)KfwKfo=1+(1.21-1) 0.4 0.9 = 1.0761.076Kf齒間載荷分配系數(shù)Kf Kh1Kfp行星輪間載荷分配系數(shù)按式(7-43 ),Kfp 1 1.5KHp 1) 1 1.5(1.051)= 1.0751.075Yf ga太陽輪齒形系數(shù)xa 0,Za 17,查圖 6-252.95Y
22、f gp行星輪齒形系數(shù)xp 0,Zc 34,查圖 6-252.45Ys ga太陽輪應(yīng)力修正系數(shù)查圖6-271.55Ys gp行星輪應(yīng)力修正系數(shù)查圖6-271.68y重合度系數(shù)Y 0.25 0.75/式(6-40),=0.25+0.75/1.598=0.7190.719Ynt彎曲壽命系數(shù)Nl 8.76 108115Yst試驗齒輪應(yīng)力修正系數(shù)按所給的F lim區(qū)域圖取 F lim時2Y relT ga太陽輪齒根圓角敏感系數(shù)查圖6-350.95Y relT gc行星輪齒根圓角敏感系數(shù)查圖6-350.96Y R relT齒根表間形狀系數(shù)Rz2.4 ,查圖 6-361.045Sf min最小安全系數(shù)按高
23、可靠度,查表6-81.6以上均為在書漸開線行星齒輪傳動設(shè)計上查得3.42嚙合(1)齒面接觸疲勞強度同外嚙合齒面接觸疲勞強度所用公式相同, 其中與外嚙合取值不同的參數(shù)為u=2.5,Zh=2.5,Z =0.7,Z n=1.11,Z l=1.03,Z v=0.88,Z r=1.04, Zw=1.11則:H0ZhZeZ z=2.5 189.8 0.7 118732.53 2.5 1 204 722.5=254.045 N/mm 2HH0*KaKvKH KH KHp=254.045 J1.251.0051.114T1.075=311.60 N/mm216H lim Znhp ZlZvZrZwZxSh m
24、in650 1.11-1.03 0.88 1.04 1.11 11.252=603.95 N/mm2因H HP ,故接觸強度通過。(2)齒根彎曲疲勞強度只需計算齒輪。計算公式與外嚙合齒根彎曲疲勞強度相同,其中取值與外嚙 合不同的系數(shù)為 Yf =2.22, Ys =1.84 Y =0.582,Y T=1.03 YRelT = 1.045。貝:Ft foYfYsYYbmn 18723.53 =2.22 1.84 0.582 172 62=103.04 N/mm2FF0KAKvKF Kf KFp2= 103.04 1.25 1.005 1.076 1 1.075=149.73 N/mm2F lim
25、YstYntFP Y relTY R relTYXS3 min220 2 121.6= 1.03 1.045 1=295.996 N/mm2因FFP,故彎曲強度通過。以上計算說明齒輪的承載能力足夠。第四章 其他零件的設(shè)計4.1軸承的設(shè)計考慮到采用直齒輪傳動,以及為了加工和裝配方便,擬用中空式行星輪,孔17中裝一個深溝球軸承,心軸固定在行星架上。用式 CfhfP -P計算軸承的動負 fnft荷,其中系數(shù)確定如表4-1。fhfp2.36 1.4575C P - 19404.13 15631.00 Nfnft4.27 1選用深溝球軸承61914 ,軸承的額定動負荷滿足條件。表4-1軸承動負荷相關(guān)系數(shù)
26、代號名稱說明取值fP1負荷性質(zhì)系數(shù)表9-18,中等沖擊1.25fP2齒輪系數(shù)dc 204,m 6, fPt0.014 0.02 查表 9-191.06fP3安裝部位系數(shù)表9-20 ,對稱1.1fP工作情況系數(shù)fPfP1fP2fP3 1.25 1.06 1.11.4575ft溫度系數(shù)一般低速傳動1fh壽命系數(shù)更換期1.5年,Lh 8760 h2.36fn速度系數(shù)式(9-62)4.27Tx行星架傳遞扭矩PTx 9549i na30=95496 0.98710016964.75N mP當量載荷式(9-63),19404.13N18p 1000TxKp anpKb_1000 1.05 16964.75
27、一153 3 2以上均為在書漸開線行星齒輪傳動設(shè)計上查得4.2行星架的設(shè)計采用雙壁整體式行星架,一端有浮動齒圈。按經(jīng)驗取壁厚ci C2 0.26a 40 mm。兩壁之間的扇形斷面連接板其慣性中心On所在b 2a 一半徑按式rn R 5計算。 - 行星架外徑 D 2a 0.8(d)c 2 153 0.8 204 470mmb=251.84 mm , a=78.46mm , ha 75mm Rn (0.85 0.5)R160 mmc b 2arn R ha3(b a)470251.84 2 78.46 女7523 (251.84 78.46)=204.06 mm按上述經(jīng)驗數(shù)據(jù)擬定的行星架尺寸,不必
28、作強度計算。至此,NGW行星傳動系統(tǒng)設(shè)計完成第五章輸入軸的優(yōu)化設(shè)計5.1裝配方案的選擇輸入軸的裝配方案如圖6-1所示195.2尺寸設(shè)計5.21 初步確定軸的最小直徑先按式dmin=A3n初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)至處理。根據(jù)相關(guān)圖表,由于軸無軸向載荷,故 A取較大值,即A=118,于是得:PP0dmin=A 3118 3 79.0 mmn100輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑di-n (如圖6-1 )。為了使所選的軸的直徑dI-口與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩 Tca KaT ,查相關(guān)圖標,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故取Ka 1.3,則:
29、Tca KaT 1.3 2865000 3724500 Ngmm20按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,且查相關(guān)手冊,選用 LH7 型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為 630000 N mm。半聯(lián)軸器孔徑d=80 mm ,故 取d I - n =80 mm ,半聯(lián)軸器長度 L=172 mm ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度Li=132 mm。5.22 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度(1)為了滿足半聯(lián)軸器軸向定位要求,I - n軸段右端需制出一軸肩,一般 定位軸肩的高度為 h 0.07: 0.1 di 口 5.6 mm : 8 mm故取u-in段的 直徑為dn皿95 mm。半聯(lián)軸器與軸
30、配合的轂孔長度 Li=132 mm ,為了保 證軸向定位可靠和軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故I - II段的長度應(yīng)比轂孔長度短23 mm,故取l】n 130 mm。(2)初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力作用,故選用深溝球軸承。參 照工作要求并根據(jù)dn m 95 mm ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、 標準精度級的深溝球軸承 61919 ,其尺寸為d XD XB=95 mm X130 mm X18 mm。右端深溝球軸承采用軸肩進行軸向定位,因為滾動軸承的定位軸肩高度必須 低于軸承圈端面高度,查相關(guān)手冊知深溝球軸承 61919圈d 105.8 mm,故取 dm iv 10
31、3 mm。(3)為了軸承端蓋的方便拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求,查得相關(guān) 手冊取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面之間的距離l=36 mm;考慮到軸承端蓋和前機蓋的寬度,故取h皿268 mm。(4)因該行星輪傳動系統(tǒng)為太陽輪浮動, 故輸入軸的IV - V段與太陽輪通過 花鍵連接,查相關(guān)手冊選取小徑d=92的花鍵,故IV-V段直徑為 dw v 92 mm ;為了保證太陽輪和輸入軸通過花鍵的裝配,故取21lw v 65 mm;為了保證輸入軸的正常裝配, 取1皿w 10 mm。(可參照附錄-行星輪傳動系統(tǒng)裝配圖)5.23 軸上零件軸向定位半聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接,太陽輪與軸的軸向定位采用花鍵
32、連接。根據(jù)di-n=80 mm查相關(guān)手冊,選用平鍵 bxhxi =22 mm X14 mm X110 mm;選用花鍵為 NMXDXB=10 mm 92 mm 98 mm X14 mm。5.24 確定軸上圓角和倒角尺寸查得相關(guān)手冊,輸入軸 I - n段軸端倒角為2 M5 , IV- V段軸端倒角為5.25 5,截面II處軸肩圓角為R2,其余軸肩圓角為R2.5。5.26 入軸的受力分析5.31 求輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T已知 P=30 KW,n=100 r/minP30955000095500002865000 N gmmn1005.32 求作用在太陽輪上的力已知太陽輪分度圓直徑為:d a
33、 mza 6 17 102 mm太陽輪上所受的徑向力如圖6-2(按受載不均勻條件下的合成計算不定向)22圖6-2假設(shè)行星輪C1與太陽輪a嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩為:Tai 1432500 Ngmm (不均勻條件下最大轉(zhuǎn)矩)則行星輪C2、C3與太陽輪a嚙合傳遞的轉(zhuǎn)矩為:Ta2 Ta 3 (T Tai);2 716250 Ngmm太陽輪與行星輪嚙合處圓周力如圖 6-2所示,則有:2Ta1Fta1 =d a2 143250010228088 N其徑向力為:l l2Ta2Fta2 = Fta3=d a2 71625010214044 NFra1Fta1tan2028088 tan20 10223 NFra2=Fr
34、a3=Fta2tan2014044 tan20 5112 N則太陽輪所受圓周力合力、徑向力合力如圖6-3所示23圖6-3徑向力:Fra=Fra1-2Fra2cos60(方向不定)10223 2 5112 cos60 5111 N圓周力:Fta=Fta1-2Fta2cos60(與Fra垂直)28088 2 14044 cos60 14044 N5.33 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的受力簡圖如何6-4a;做出軸的彎矩圖和扭矩圖如圖6-4所示(1)作為簡支梁的軸的支撐跨距:|-1+L2+L3=197 mm+164 mm+255 mm=616 mm(根據(jù)軸與軸上零件的裝配關(guān)系見附錄 4)(2
35、)左端聯(lián)軸器屬于有彈性元件的彈性柱銷聯(lián)軸器,有方向不定徑向力Fao=(0.2 : 0.5)FtA ,取 FA0=0.3FtA (如圖 6-4a),則:FtA2T D2 286500032017906 NFao=0.3Ra=0.3 17906=5372 N(3)軸xoz平面上受力分布及彎矩圖(如圖 6-4b)24L3255Rcz=Fra5111 7946.98 NL2164RDz=Rcz+Fra 5111 7946.98 13057.98 N則 D 點處的彎矩 Mdz FraL3 5111 255 1303305 Ngmm(4)軸xoy平面上受力分布及彎矩圖(如圖 6-4c):L3255RCy=Fta 14044 21836.71 N L2164RDy=RCy Fta=21836.71 14044 35880.71 N則 D 點的彎矩 MDy=FtaL3 14044 255 3581220 Ngmm(5)初步合成彎矩圖(如圖6-4d)Md v Mdz
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