《行星滾筒攪拌機減速器的設(shè)計》12000字

第一章引言1.項目研究的目的意義隨著我國城市經(jīng)濟社會建設(shè)和工業(yè)科技創(chuàng)新力量近年來快速的健康增長,,基建項目建設(shè)投資規(guī)模的增加力量也在不斷擴大,建設(shè)企業(yè)力量不斷擴大增加,城市的房地產(chǎn)開發(fā)業(yè)和公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速健康發(fā)展,隨之而來的結(jié)果就是混凝土的迫切生產(chǎn)需求?；炷恋母叨壬唐坊┕どa(chǎn)因其施工生產(chǎn)的高度技術(shù)專業(yè)化和高度集中生產(chǎn)化等多個特點大大提高了鋼筋混凝土建筑工程質(zhì)量,節(jié)約施工原材料,加快提高施工勞動生產(chǎn)率,減輕勞動強度,同時也因其大大節(jié)省建筑施工工程用地,改善施工勞動條件,減少自然環(huán)境嚴(yán)重污染而使世界人類充分受益。我國現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑施工工程機械已經(jīng)在向高質(zhì)量技術(shù)、多樣化品種、自動化和工業(yè)智能化的方向飛速發(fā)展,有效改善企業(yè)工作環(huán)境條件的同時提高工業(yè)生產(chǎn)率。在目前我國建筑混凝土質(zhì)性攪拌技術(shù)生產(chǎn)工藝過程制造階段過程建筑中的施工還有一項復(fù)雜的工序非常重要,就是建筑質(zhì)性加工攪拌,為了使我國建筑混凝土的加工攪拌技術(shù)施工工藝實現(xiàn)最有利的施工工藝條件,因此目前我國建筑混凝土質(zhì)性攪拌工藝施工需要向攪拌生產(chǎn)工藝機械化和攪拌施工工藝自動化兩個發(fā)展方向快速穩(wěn)步發(fā)展。行星滾筒攪拌機工作傳動原理是把齒輪電動機的能量通過齒輪減速器傳遞輸送至滾筒，使其運轉(zhuǎn)攪拌，是電動機、減速器和傳動軸承于一體的高效先進機械驅(qū)動攪拌系統(tǒng)。減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量是否合理直接可以影響接受到設(shè)備生產(chǎn)效率、傳輸動力效果和安全保障等重要指標(biāo)。行星式滾筒攪拌機專用減速器的研發(fā)設(shè)計,是為了充分滿足新的市場需求,完善公司產(chǎn)品新的功能系列,適應(yīng)現(xiàn)代建筑施工和化學(xué)實驗室設(shè)備工作的各種要求。它主要是在完全封閉的施工環(huán)境中,實現(xiàn)對現(xiàn)場物料的自動攪拌和物料輸送,攪拌及物料輸送攪拌效果良好,對現(xiàn)場環(huán)境直接污染少。它能夠有效改善物料施工現(xiàn)場專業(yè)施工環(huán)境條件,保障專業(yè)工人身心健康,提高現(xiàn)場施工效率,減少物料施工中對現(xiàn)場環(huán)境的直接破壞。因此市場對行星式滾筒攪拌機減速器有需要，具有發(fā)展前景。2.攪拌的任務(wù)一般認(rèn)為混凝土攪拌的任務(wù)：1.攪拌均勻,達(dá)到微觀上的勻質(zhì);2.避免出現(xiàn)部分粒子的彌散團聚滲水現(xiàn)象,使其各部分顆粒物的表面被大量水泥所浸潤,促使水泥彌散滲水現(xiàn)象的持續(xù)發(fā)展;3.把這些活性水泥水化物料中的粒子處于固體外層表面的初始活性水化材料物質(zhì)用彈性薄膜緊緊包裹在固體外層上并進行化學(xué)分解,促進這些活性水泥物料粒子固體顆粒與其他活性水泥水化物料中的含水粒子顆粒的相互作用結(jié)合,形成理想的初始活性水化物料粒子固體生成物;4.物料之間若有灰塵或其他微小粒子覆蓋，會嚴(yán)重影響物料互相結(jié)合，因此要盡可能使其多次碰撞摩擦5.增加了在混合物材料個體和單元體之間參與混合運動的測量次數(shù),加快混合運動運行軌跡的縱向交叉運動頻率,以通過加速運動達(dá)到整體勻質(zhì)化。第二章行星齒輪傳動設(shè)計計算1．動力1．1．驅(qū)動裝置的選用 在動力裝置方面，采用Y90L-6電機作為牽引驅(qū)動動力裝置，電機規(guī)格如下：表2-1Y90L-6電機規(guī)格參數(shù)表名稱功率/kw電壓負(fù)載阻抗比正常轉(zhuǎn)矩（Nm）最大轉(zhuǎn)矩（Nm）最大轉(zhuǎn)速Y90L-6電機1.0380N/A2.32.5900r/min圖2-1Y90L-6電機比例及其二維圖安裝尺寸及外形尺寸見下表：表2-2Y90L-6電機安裝尺寸表名稱機座底腳孔中心徑向距機座底腳孔中心軸向距轉(zhuǎn)軸軸伸直徑Y(jié)90L-6145340251．2．轉(zhuǎn)速計算和傳動比值計算代入數(shù)值于公式中，總體傳動比值為：I=900/20=45，最大轉(zhuǎn)速為：n=20r/min。2．傳動方式的選用 當(dāng)計算出總的傳動比值為45,轉(zhuǎn)速最大為20r/min則可以推導(dǎo)得負(fù)載傳動比的值為368.732nm,在整體的傳動比和負(fù)載傳動比都較低的情況下可以使用只需兩級齒輪的齒輪箱。3．傳動比值的確定如果一個齒輪傳動系統(tǒng)中傳動分為了多個級別，則根據(jù)機械原理，對于傳動系統(tǒng)中強度不同的各級別齒輪傳動、傳動尺寸不等的齒輪傳動比進行分配時,高速行星級齒輪傳動百分比原則可以直接取大些,低速級齒輪傳動百分比原則可以取一個相對較小的數(shù)值。 一、二級傳動比值:i1=7.6i2=6.0 3．1．行星齒輪——一級傳動齒輪齒輪相關(guān)參數(shù)計算行星齒輪額定輸入轉(zhuǎn)速為960r/min時取nw=3，，取。實際工作中的傳動比值，此時的傳動齒輪中心線距離、齒輪模數(shù)要根據(jù)實際的接觸情況計算：工作時額定轉(zhuǎn)矩Nm假定受載不勻系數(shù)；二者的傳動結(jié)構(gòu)里，太陽外齒輪的整體轉(zhuǎn)矩為：Nm可以看到，負(fù)載情況一般系數(shù)而齒輪的模數(shù)比值為：是此傳動中最合適的太陽輪材料，而行星輪最佳材料應(yīng)為，齒輪表面剛度值為，可以得到，內(nèi)齒輪的最佳材料為，，硬度為。齒輪軸向長度相對值求得齒輪圓心距離毫米推算可得毫米設(shè)齒輪模數(shù)m為2 求得齒輪無變位時圓心距離毫米考慮到一個太陽輪的運動齒數(shù)通常低于17,為了盡量避免此時可能出現(xiàn)齒根漸開線被切除,應(yīng)當(dāng)把軸心距長度增幅大兩毫米，即49毫米,再重新進行計算它的徑向變位運動系數(shù)。行星傳動齒輪變位數(shù)據(jù)確定兩級行星傳動結(jié)構(gòu)中的齒輪數(shù)據(jù)使用角變位的傳動方式；使用高變位的傳動方式。根據(jù)齒輪設(shè)計手冊的上頁和卷表2.2-9所示的圖來精確計算具體間距 如下兩個圖表：表3-1第一級行星傳動齒輪計算結(jié)果匯總符號專業(yè)名稱取值標(biāo)準(zhǔn)最終數(shù)值三齒輪的分度圓基準(zhǔn)直徑，模數(shù)由基準(zhǔn)得分度圓壓力角由基準(zhǔn)得分度圓柱螺旋角齒頂高系數(shù)由基準(zhǔn)得齒頂高變動系數(shù)a-c：b-c：主軸齒輪嚙合角a-c：c-b：中心嚙合角20度齒頂圓直徑齒根高輪軸徑向的間隙系數(shù)由基準(zhǔn)得齒輪頂部高度兩級中心變位系數(shù)兩級行星變位系數(shù)c-b傳動使用高變位，故=0c-b：=0齒輪底部圓直徑變位系數(shù)的分配由及關(guān)系，=0，求得由齒輪模數(shù)比，再依照分配公式可以得=0.566，=1.141-0.566=0.575，未變位時齒輪的中心距離實際傳動中心距選用二者之間高的3）工作時齒輪表面相關(guān)強度數(shù)據(jù)的校核計算a-c傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因為固定強度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進行。表示齒面在軸架外做周期旋轉(zhuǎn)運動時的加速度。EQm/s兩齒輪嚙合時強度關(guān)系：公式中各符號的意義：：指材料抗形變值，對照表[1]可取=179.6：指兩角度相互連接接觸、受到應(yīng)力的強度來計算其重合程度比值，對照表[1]可取=0.849：齒廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可取=2.44；指安全過載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可取=1.074：指輪齒接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選取=1.348；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將所有數(shù)值代入公式可求出齒輪的安全接觸應(yīng)力為（3-2）：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻姸认禂?shù)，對照表[1]，取=1.000將所有數(shù)值代入公式可求出MPa安全接觸強度的條件為<，符合要求由以上數(shù)據(jù)可以求得安全系數(shù)為（3-3）a-c傳動齒輪組彎曲數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式（3-4）：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]取=0.87：多級齒輪比值，對照表[1]取=3.90：齒輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]取=1.027：齒輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]取=1.215：齒根抗彎應(yīng)力最終值將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 安全范圍內(nèi)可承受應(yīng)力（3-5） ：齒輪材料彎曲疲勞強度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)（3-6）c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因為固定強度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進行。（3-1）公式中各符合得意義為：：指材料抗形變值，對照表[1]可取=179.6：指兩角度相互連接接觸、受到應(yīng)力的強度來計算其重合程度比值，對照表[1]可取=0.849：齒廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可取=2.44；指安全過載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可取=1.074：指輪齒接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選取=1.348；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將所有數(shù)值代入公式可求出許用接觸應(yīng)力（3-2）：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻姸认禂?shù)，對照表[1]，取=1.000將所有數(shù)值代入公式可求出MPa可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)（3-3）c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式（3-4）：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]?。憾嗉夶X輪比值，對照表[1]?。糊X輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X根抗彎應(yīng)力最終值 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 齒輪的安全彎曲應(yīng)力為（3-5） ：齒輪材料彎曲疲勞強度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可以求得MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式可以推導(dǎo)出安全系數(shù)（3-6）3．2．行星齒輪——二級傳動齒輪1）齒輪相關(guān)參數(shù)計算行星齒輪數(shù)目由[1]表17．2—1得，額定輸入轉(zhuǎn)速為119.64r/min時取nw=3，，取。實際工作中的傳動比值，此時的傳動齒輪中心線距離、齒輪模數(shù)要根據(jù)實際的接觸情況計算：工作時額定轉(zhuǎn)矩Nm假定受載不勻系數(shù)；二者的傳動結(jié)構(gòu)里，太陽外齒輪的整體轉(zhuǎn)矩為；Nm在[1]表格的可以看到，負(fù)載情況一般系數(shù)得而齒輪的模數(shù)比值為是此傳動中最合適的太陽輪材料，而行星輪最佳材料應(yīng)為，齒輪表面剛度值為，由表[1]中可以得到，內(nèi)齒輪的最佳材料為，，硬度為。齒輪軸向長度相對值求得齒輪圓心距離mm推算可得mm設(shè)齒輪模數(shù)m為2 求得齒輪無變位時圓心距離mm為了盡量避免此時可能出現(xiàn)齒根漸開線被切除,應(yīng)當(dāng)把軸心距長度增幅大為58毫米,再重新進行計算它的徑向變位運動系數(shù)，計算參數(shù)請參閱下表：表3-2第二級行星傳動齒輪計算結(jié)果匯總符號專業(yè)名稱取值標(biāo)準(zhǔn)最終數(shù)值三齒輪的分度圓基準(zhǔn)直徑，模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值2mm分度圓壓力角取標(biāo)準(zhǔn)值分度圓柱螺旋角齒頂高系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值齒頂高變動系數(shù)a-c：b-c：主軸齒輪嚙合角c-b傳動中心距無改動，故嚙合角為20度a-c：c-b：傳動嚙合角為20度齒頂圓直徑齒根高輪軸徑向的間隙系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值齒輪頂部高度兩級中心變位系數(shù)兩級行星變位系數(shù)c-b傳動使用高變位，所以=0c-b：=0齒輪底部圓直徑變位系數(shù)的分配由傳動的基本規(guī)范，按[4]齒輪手冊圖2.2-9分配得及。依關(guān)系=0，得到根據(jù)齒數(shù)比，按[4]齒輪手冊圖2.2-9分配得=0.563，=1.121-0.566=0.558，0.558未變位時齒輪的中心距離3）工作時齒輪表面相關(guān)強度數(shù)據(jù)的校核計算①a-c傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因為固定強度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進行。表示齒面在軸架外做周期旋轉(zhuǎn)運動時的加速度EQm/s兩齒輪嚙合時強度關(guān)系：公式中各符號的意義：：指材料抗形變值，對照表[1]可?。褐竷山嵌认嗷ミB接接觸、受到應(yīng)力的強度來計算其重合程度比值，對照表[1]可?。糊X廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可??；指安全過載率，對照表[1]可得：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可取：指輪齒接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選??；指輪齒之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將這些數(shù)據(jù)全部代入齒面接觸應(yīng)力的計算公式可推出MPa齒輪的安全接觸應(yīng)力：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻姸认禂?shù)，對照表[1]，取=1.000將各數(shù)值代入式（3-2）中，得MPa安全接觸強度的條件為<，符合要求由以上數(shù)據(jù)可以求得安全系數(shù)為a-c傳動齒輪組彎曲數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]?。憾嗉夶X輪比值，對照表[1]?。糊X輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X根抗彎應(yīng)力最終值 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 安全范圍內(nèi)可承受應(yīng)力 ：齒輪材料彎曲疲勞強度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可求出MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)因為固定強度軸線傳動齒輪的軸向傳動與一個太陽輪和其他行星輪的軸向傳動時的情況是一模一樣的,這種情況的傳動校正可以使用固定主軸軸線齒輪傳動函數(shù)計算公式來進行。公式中各符合得意義為：：指材料抗形變值，對照表[1]可?。褐竷山嵌认嗷ミB接接觸、受到應(yīng)力的強度來計算其重合程度比值，對照表[1]可?。糊X廓形狀對接觸應(yīng)力影響系數(shù)，對照表[1]可??；指安全過載率，對照表[1]可得=1.3：內(nèi)部附加載荷系數(shù)，對照表[1]可?。褐篙嘄X接觸線方向的載荷分配值，對照表[1]16.2-41選?。恢篙嘄X之間的載荷分配值，對照表[1]可得：指分布在圓周上的載荷，N：指傳動齒輪齒數(shù)比，：指傳動齒輪齒軸向長度，?。糊X輪齒間接觸載荷 將這些數(shù)據(jù)全部代入齒面接觸應(yīng)力的計算公式得MPa許用接觸應(yīng)力：齒輪的危險接觸應(yīng)力值，對照表[1]得：最低安全嚙合值，對照表[1]，?。糊X輪使用時間系數(shù)，對照表[1]，?。糊X輪硬化比值，對照表[1]，取=1.000：嚙合潤滑影響值，對照表[1]，?。簢Ш厦鎻姸认禂?shù)，對照表[1]，取=1.000將各數(shù)值代入式（3-2）中，得MPa可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式推導(dǎo)得安全系數(shù)c-b傳動齒輪組應(yīng)力數(shù)據(jù)齒輪根部抗彎公式：齒輪抗彎度、螺旋度比值，對照表[1]?。憾嗉夶X輪比值，對照表[1]?。糊X輪齒向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X輪軸向應(yīng)力比值，對照表[1]?。糊X根抗彎應(yīng)力最終值 將各數(shù)值代入（3-4）中，得MPa 齒輪的安全彎曲應(yīng)力為 ：齒輪材料彎曲疲勞強度標(biāo)準(zhǔn)值，對照表[1]，取 ：齒輪根部受力敏感度，對照表[1]計算出 ：齒輪嚙合時輪齒情況，對照表[1]計算出 ：齒輪齒抗形變度，對照表[1]選取 ：最大危險彎曲系數(shù)值，對照表[1]選取 將所有數(shù)值代入公式可以求得MPa 可以看到<，所以這個齒輪是安全的由上式可以推導(dǎo)出安全系數(shù)3．3．行星數(shù)據(jù)整合 具體參數(shù)及校核結(jié)果：表3-7各級行星傳動齒輪計算結(jié)果匯總第Ⅰ級傳動第Ⅱ級傳動齒輪齒數(shù)=13=83=34=16=98=40齒輪軸向比值0.40.5齒輪模數(shù)m22齒輪傳動比i1=7.6i2=6.0齒輪中心距（mm）傳動行星輪個數(shù)校核結(jié)果符合要求符合要求第三章行星輪軸強度計算1.第一級行星輪軸計算銷軸的剪切強度來校核行星輪軸是可行的，因為他們都只受剪切力。行星輪軸使用20Cr2Ni4A，它受的橫向力F=79.64N，d=15mm，由公式計算出它承受的剪切應(yīng)力為MPa行星輪軸許用剪切應(yīng)力MPa，查表[3]得所以這個行星輪軸的強度足夠。2.第二級行星輪軸計算銷軸的剪切強度來校核行星輪軸是可行的，因為他們都只受剪切力。行星輪軸使用20Cr2Ni4A，它受的橫向力F=457.08N，d=20mm，由公式計算出它承受的剪切應(yīng)力為MPa行星輪軸許用剪切應(yīng)力MPa，查表[3]得所以這個行星輪軸的強度足夠。

第四章行星輪軸輸出軸數(shù)據(jù)1.輪軸抗彎數(shù)據(jù)使用當(dāng)量直徑法條件為輸出計算軸的各個直線段度之間的直線長度當(dāng)量相差不大，依圖可見符合條件，所以可以使用。設(shè)直徑為，則依照公式可得（5-1）其中：：段輪軸軸徑，單位為mm：段輪軸軸長,單位為mm將行星齒輪輪軸分為四部分，取52.0mm，取143.0mm，取72.0mm，取132.0mm。輪軸直徑取為70.0mm，為80.0mm，為112.0mm，224.0mm。由公式得:輪軸應(yīng)力、結(jié)構(gòu)設(shè)計圖：圖4-1齒輪軸輸出端結(jié)構(gòu)圖4-2輪軸承受應(yīng)力情況求得徑向應(yīng)力：由于圓柱直齒輪傳動和漸開線花鍵都不會對其本身產(chǎn)生任何軸向作用力以及漸開線花鍵在承受軸向重力傳動時不產(chǎn)生徑向作用力，輸出軸僅承受重力作用，同時重力作用方向與軸線一致，所以它不產(chǎn)生形變。計算公式：（5-2）（5-3）（5-4）代表小齒輪所受徑向力，即。查得，，，，代入這些數(shù)值，計算出：行星輪軸需要符合：（5-5）橫跨長度=145mm推得，。輪軸彎曲部位需要符合：輪軸滾子部位轉(zhuǎn)角值：；輪軸安裝部位轉(zhuǎn)角值：由上述得計算結(jié)果可以得知，輪軸滾子部位轉(zhuǎn)角值、輪軸安裝部位轉(zhuǎn)角值都在安全范圍內(nèi)，所以符合使用要求。2.輪軸抗扭數(shù)據(jù)由材料力學(xué)得圓型實心齒輪軸公式：（5-6）其中符號表示：n輪軸每一米長度所承受的扭力；：齒輪軸圓周方向所屬載荷；：單位長度的軸所受載荷大??；：齒輪軸總長度；：單位長度的軸所能承受的極限扭載，取=。匯總上列公式可以推導(dǎo)得出：可以看到，所以這個齒輪軸符合要求是安全的。第五章行星輪軸花鍵數(shù)據(jù)選用圓柱形的直齒漸開線式花鍵，選用壓力角系數(shù)的圓形、直尺型輪廓漸開花鍵。可取處：性能優(yōu)秀，加工要求簡單，在承受載力時花鍵齒上會產(chǎn)生徑向應(yīng)力，起定心作用。此花鍵的各項數(shù)據(jù)關(guān)系：（6-1）其意義：花鍵扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，;：齒輪受載分配不勻值，取=0.75；；花鍵的齒數(shù)；；齒的實際受力長度值，單位毫米;：各花鍵齒的直徑：花鍵齒中心圓直徑；H：實際參與傳動的齒輪高度；；安全范圍內(nèi)壓強，取。出于安全考慮，此花鍵應(yīng)用極限扭矩：三級花鍵傳動系數(shù)為：.花鍵總扭矩：花鍵總扭矩所分配出的三個次級扭矩：.表5-1輪軸花鍵承載數(shù)據(jù)合格/不合格花鍵a1.5015.025.020.52.513合格花鍵b2.0020.043.025.64.929合格花鍵c2.6028.066.530.510.539合格其他參數(shù)：表5-21級內(nèi)花鍵數(shù)據(jù)輪軸使用的花鍵參數(shù)參數(shù)符號參數(shù)值花鍵齒數(shù)15齒模1.6受載度配合方式6H6HGB/T3478.1-1995標(biāo)記表5-31級外花鍵數(shù)據(jù)輪軸使用的花鍵參數(shù)參數(shù)符號參數(shù)值花鍵齒數(shù)15齒模1.6受載度配合方式6h6hGB/T3478.1-1995標(biāo)記表5-42級內(nèi)花鍵數(shù)據(jù)輪軸使用的花鍵參數(shù)代號數(shù)值齒數(shù)22齒模3受載度配合方式6H6HGB/T3478.1-1995標(biāo)記表5-52級外花鍵數(shù)據(jù)項目代號數(shù)值齒數(shù)22模數(shù)3壓力角公差等級與配合類別6h6hGB/T3478.1-1995標(biāo)記

第六章太陽輪花鍵軸強度計算1.輸入端太陽輪軸強度校核設(shè)P=1.95KW，n2=2295r/min，使用材料42CrMo并調(diào)質(zhì)處理太陽輪軸，由[3]表3-2-42得：MPa，MPa，MPa，MPa。初算安全運轉(zhuǎn)條件中太陽輪軸與花鍵軸的許用直徑兩軸的安全運轉(zhuǎn)直徑進一步測量校對花鍵輪軸、太陽輪軸的安全許用程度扭轉(zhuǎn)作用強度計算公式進行校核的條件為太陽輪-花鍵軸僅承受一個扭轉(zhuǎn)作用，此處符合條件可以使用。由于軸會發(fā)生相對的正反向旋轉(zhuǎn),所以進行校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)公式要考慮實際情況所受的復(fù)合應(yīng)力：m3可以推導(dǎo)得出r實際取值應(yīng)為負(fù)一再通過數(shù)據(jù)計算求得S符號意義：太陽輪軸在兩級周轉(zhuǎn)載荷中的抗扭極限， ：花鍵扭轉(zhuǎn)時載荷聚集度，取 ：太陽輪軸外表耐用度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)時輪軸規(guī)格影響程度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)狀態(tài)時的載幅，?。禾栞嗇S受扭時平均載荷系數(shù)值，?。禾栞嗇S所受平均載荷，取將數(shù)據(jù)代入計算可以看到，由于最大危險值為，所以此輪軸可行。2.第二級太陽輪花鍵軸強度校核1). 設(shè)P=1.95KW，n2=310.8r/min，使用材料42CrMo，取，，，。2)安全運轉(zhuǎn)條件中太陽輪軸與花鍵軸的許用直徑兩軸的安全運轉(zhuǎn)直徑mm，取=20mm3)進一步測量校對花鍵輪軸、太陽輪軸的安全許用程度扭轉(zhuǎn)作用強度計算公式進行校核的條件為太陽輪-花鍵軸僅承受一個扭轉(zhuǎn)作用，此處符合條件可以使用。由于軸會發(fā)生相對的正反向旋轉(zhuǎn),所以進行校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)公式要考慮實際情況所受的復(fù)合應(yīng)力：m3MPaMPar=-1可以推導(dǎo)得出r實際取值應(yīng)為負(fù)一再通過數(shù)據(jù)計算求得S符號意義：太陽輪軸在兩級周轉(zhuǎn)載荷中的抗扭極限， ：花鍵扭轉(zhuǎn)時載荷聚集度，取 ：太陽輪軸外表耐用度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)時輪軸規(guī)格影響程度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)狀態(tài)時的載幅，?。禾栞嗇S受扭時平均載荷系數(shù)值，?。禾栞嗇S所受平均載荷，取代入各數(shù)值得可以看到，由于最大危險值為，所以此輪軸可行。3.輸出級花鍵軸強度校核P=1.95KW，n2=2295r/min，使用材料42CrM?。?，，，。安全運轉(zhuǎn)條件中太陽輪軸與花鍵軸的許用直徑兩軸的安全運轉(zhuǎn)直徑mm，取=62mm精確校核太陽輪-花鍵軸的強度扭轉(zhuǎn)作用強度計算公式進行校核的條件為太陽輪-花鍵軸僅承受一個扭轉(zhuǎn)作用，此處符合條件可以使用。由于軸會發(fā)生相對的正反向旋轉(zhuǎn),所以進行校準(zhǔn)時，校準(zhǔn)公式要考慮實際情況所受的復(fù)合應(yīng)力：m3MPaMPa可以推導(dǎo)得出r實際取值應(yīng)為負(fù)一再通過數(shù)據(jù)計算求得S符號意義：太陽輪軸在兩級周轉(zhuǎn)載荷中的抗扭極限， ：花鍵扭轉(zhuǎn)時載荷聚集度，取 ：太陽輪軸外表耐用度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)時輪軸規(guī)格影響程度，?。禾栞嗇S扭轉(zhuǎn)狀態(tài)時的載幅，?。禾栞嗇S受扭時平均載荷系數(shù)值，?。禾栞嗇S所受平均載荷，取代入各數(shù)值得可以看到，由于最大危險值為，所以此輪軸可行。。第七章齒輪軸耐用度計算由材料力學(xué)原理：公式一各符號意義：：齒輪軸最大使用時間：齒輪軸正常受載值：工作運轉(zhuǎn)受載值對接觸角時，，對接觸角時，：耐用系數(shù)，滾動軸，球型軸，；：齒輪軸每分鐘轉(zhuǎn)速.公式二各符號意義：；太陽齒輪軸每分鐘運轉(zhuǎn)次數(shù);：行星齒輪軸每分鐘運轉(zhuǎn)次數(shù);：太陽齒輪的齒數(shù)；：內(nèi)齒輪的齒數(shù)；：行星齒輪的齒數(shù)；1至3級別的太陽輪軸與行星輪軸每分鐘轉(zhuǎn)速：，；，；，；1.一級的軸承參數(shù)計算名稱：平面滾針軸承（帶圓柱滾子的滾子軸承）軸承規(guī)格：K16.020.018.0平面滾針軸承使用參數(shù)：，；軸承外圓所受載荷：每個齒輪獨立傳遞給軸承的載荷：其中，，，齒輪齒徑方向所受載荷將各項參數(shù)計算得：N參數(shù)值代入公式可推導(dǎo)：綜上所述，該平面滾針軸承許用壽命完全足夠。2.二級的軸承參數(shù)計算名稱：平面滾針軸承（帶圓柱滾子的滾子軸承）軸承規(guī)格：K24.036.032.0平面滾針軸承使用參數(shù)：，；軸承外圓所受載荷：每個齒輪獨立傳遞給軸承的載荷：其中，，齒輪齒徑方向所受載荷將各項參數(shù)計算得：參數(shù)值代入公式可推導(dǎo)：綜上所述，該平面滾針軸承許用壽命完全足夠。3.輸入級雙列滾動軸承計算名稱：【】雙列滾動軸承選用規(guī)格：，=3，，根據(jù)實際運轉(zhuǎn)情況可以得知，軸承工作時與中心線垂直的徑向受力微乎其微，,可以直接確定受力為零,并且減速器軸向運動時受力也為零,當(dāng)兩個電動機上的轉(zhuǎn)子方向成90°時,軸承承受著整個一級太陽輪,可以大概預(yù)估軸承大體承受四十牛頓的應(yīng)力，軸承此時的軸向力代入公式參數(shù)值代入公式可推導(dǎo)：綜上所述，該雙列滾軸承許用壽命完全足夠。4.分離型錐形滾道軸承計算該軸承由于結(jié)構(gòu)型式特殊，當(dāng)軸承在運轉(zhuǎn)時若有徑向的載荷分配，則軸承會產(chǎn)生一個主軸軸線的分應(yīng)力，如圖所示；分離型錐形滾道軸承受力示意圖滾道方向的軸承徑向應(yīng)力為：（N）根據(jù)示意圖可以得知：，4.1.在齒輪潤滑油處分離型錐形滾道軸承的參數(shù)計算名稱；【】分離型錐形滾道軸承選用規(guī)格：，，m=1.68kg，e=0.42;該根據(jù)實際運轉(zhuǎn)情況可以得知，軸承工作時與中心線垂直的徑向受力微乎其微，,可以直接確定受力為零,并且減速器軸向運動時受力也為零,當(dāng)兩個電動機上的轉(zhuǎn)子方向成90°時,軸承承受著整個一級太陽輪,可以大概預(yù)估軸承大體承受兩千牛頓的應(yīng)力，軸承此時的軸向力代入公式：N2000+2358.48=4358.48（N）N參數(shù)值代入公式可推導(dǎo)：綜上所述，該分離型錐形滾道軸承在齒輪潤滑處許用壽命完全足夠。4.2.在齒輪潤滑脂處分離型錐形滾道軸承的參數(shù)計算名稱；【】分離型錐形滾道軸承該根據(jù)實際運轉(zhuǎn)情況可以得知，軸承工作時與中心線垂直的徑向受力微乎其微，,可以直接確定受力為零,并且減速器軸向運動時受力也為零,當(dāng)兩個電動機上的轉(zhuǎn)子方向成90°時,軸承承受著整個一級太陽輪,可以大概預(yù)估軸承大體承受兩千牛頓的應(yīng)力，軸承此時的軸向力代入公式：N2000+5775.63=7775.63（N）參數(shù)值代入公式可推導(dǎo)：綜上所述，該分離型錐形滾道軸承在齒輪潤滑脂許用壽命完全足夠。第八章螺栓聯(lián)接強度參數(shù)使螺栓聯(lián)接強度發(fā)生變化的因素很多，例如螺栓材料、聯(lián)接結(jié)構(gòu)、螺栓尺寸、制造工藝、螺紋配合程度、承受的應(yīng)力幅度等，在這里我主要考慮螺栓的強度及螺栓所受的轉(zhuǎn)矩。螺栓接合面間，螺紋牙根、收尾、與頭部都配合完成后，轉(zhuǎn)矩是影響聯(lián)接強度最重要的指標(biāo)之一，如果摩擦力力矩聚集在螺栓中心位置接合面就有可能發(fā)生相對轉(zhuǎn)對現(xiàn)象，為阻止接合面發(fā)生相對轉(zhuǎn)對,應(yīng)通過參數(shù)計算避免應(yīng)力集中、避免附件彎曲應(yīng)力，由機械設(shè)計聯(lián)接強度與力矩平衡的公式得： （9-1） 各符號意義： ：螺栓許用度，可取 ；螺紋處的摩擦系數(shù)，可取 r：的影響半徑 z:承受載荷的螺栓數(shù)1.一級別的內(nèi)部螺紋 根據(jù)螺紋的聯(lián)接準(zhǔn)則和參考說明可取，，.將數(shù)據(jù)代入公式可得N此處采用最簡單的直接接觸型聯(lián)接法，螺栓型號為型六角螺栓,螺栓因預(yù)緊力的方向為橫向?qū)е侣菟ū焕欤绻藭r螺栓的短距過小，則有可能出現(xiàn)撕裂的現(xiàn)象，這種復(fù)雜的情況，對于螺栓的受力分析需要更加準(zhǔn)確。 螺紋穩(wěn)定受載時的最大載荷 螺紋安全范圍內(nèi)的最大拉伸強度MPaN.m由計算結(jié)果可得出該螺紋的強度在安全范圍內(nèi)。2.二級別的外部螺紋 根據(jù)螺紋的聯(lián)接準(zhǔn)則和參考說明可取，，.將數(shù)據(jù)代入公式可得此處采用最簡單的直接接觸型聯(lián)接法，螺栓型號為型六角螺栓,螺栓因預(yù)緊力的方向為橫向?qū)е侣菟ū焕?，如果此時螺栓的短距過小，則有可能出現(xiàn)撕裂的現(xiàn)象，這種復(fù)雜的情況，對于螺栓的受力分析需要更加準(zhǔn)確。 螺紋穩(wěn)定受載時的最大載荷 螺紋穩(wěn)定受載時的最大載荷MPaN.m由計算結(jié)果可得出該螺紋的強度在安全范圍內(nèi)。第九章裝配在整個設(shè)計的行星滾筒攪拌機減速器的裝配關(guān)系中，根據(jù)相關(guān)的零件尺寸和相對的位置關(guān)系所組成的一條尺寸鏈稱之為裝配尺寸鏈。目前裝配尺寸鏈最主流的計算方式有：完全互換法尺寸鏈、統(tǒng)計互換法尺寸鏈、分組裝配法、修配裝配法、固定調(diào)整法尺寸鏈的解算及設(shè)尺寸公差的確定原則，出于對生產(chǎn)的批量化要求，應(yīng)當(dāng)選用零件為輸入與輸出軸、第二、三級太陽輪之間設(shè)計出相對簡單的尺寸鏈。由于此設(shè)計零件精度不一,如果在生產(chǎn)的時候盲目刻板的根據(jù)傳統(tǒng)裝配精度的要求來加工每一項零件,則很難進行零件的加工工作。因此在計算出零件的極限公差為但是實際的裝配要求為時，除了依照標(biāo)準(zhǔn)要求,使之更加易于安裝和進行的同時,還要在裝配過程中應(yīng)該采取一定的技術(shù)措施,從而保證其裝配的精度。在此處我們推薦的方法是固定調(diào)整法、修配裝配法作為修正方法。對于整個行星滾筒攪拌機減速器的裝配環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)盡量以經(jīng)濟可行、又在質(zhì)量允許的范圍之內(nèi)的裝配方向考慮。具體的裝配方式請見裝配圖。

第十章結(jié)論通過深入了解對通用行星滾筒攪拌機減速器的制造設(shè)計以及制造工作過程的深刻認(rèn)識和充分熟悉,我認(rèn)識到它與采用傳統(tǒng)齒輪減速器機的設(shè)計制造方法相比存在著很大的技術(shù)差異,計算公式不同、安裝操作方法不一樣、所設(shè)計需要的工作精度不同等。計算兩級零件中的各種主要參數(shù),確定各種主要組成部分以及零件的整體結(jié)構(gòu)和安裝尺寸。然后通過隨機建模每一個重要零部件,再對其進行二次分類和再組裝。通過學(xué)習(xí)了解這種行星模型齒輪傳動減速器的總體設(shè)計,基本正確掌握了這種齒輪減