TYQ4190型半掛牽引車輪邊減速器的設(shè)計(jì)

1、摘要 本文根據(jù)TYQ4190型半掛牽引車的設(shè)計(jì)要求，完成了輪邊減速器的設(shè)計(jì)。由于車速要求較高，且其載重量大，對(duì)其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求較高。對(duì)比已有車型并考慮各種傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)選取輪邊減速器的類型為NGW行星齒輪減速器，根據(jù)分配的傳動(dòng)比，初步確定齒數(shù)，然后按照扭矩特性和輪齒的彎曲強(qiáng)度公式計(jì)算出齒輪副的模數(shù)。計(jì)算出基礎(chǔ)參數(shù)以后根據(jù)該參數(shù)設(shè)計(jì)齒輪副的其它尺寸和輪邊減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。對(duì)該齒輪副進(jìn)行效率檢驗(yàn)和強(qiáng)度校核。同時(shí)對(duì)軸承和連接花鍵的選擇和設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了強(qiáng)度校和。 在輪邊減速器校驗(yàn)合格后，運(yùn)用UG對(duì)輪邊減速器進(jìn)行三維建模，創(chuàng)建的輪邊減速器三維實(shí)體模型可以直觀的看到各零件之間的匹配是否合理，有無干涉，是對(duì)設(shè)

2、計(jì)尺寸的初步檢驗(yàn)，而且也是對(duì)零件仿真分析和加工的一個(gè)基礎(chǔ)。在三維圖合理無干涉的情況下用CAD軟件繪制圖紙完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 關(guān)鍵詞：輪邊減速器，UG，行星齒輪AbstractIn this article,it introduces the designing of the wheel-side planetary reducer of TYQ4190 semi-trailer towing vehicle. According to the high speed and the large loads, we need a higher strength of its structure. Re

3、ference to existing models and consider the advantages and disadvantages of various transmission , selection the NGW planetary gear reducer. According to the given parameters, choose the best gear numbers and the m. Principle is that make sure the size of the structure is as small as possible. Calcu

4、lated all parts of the structures size, and then check its strength. Design the structure forms of the bearings and the spline.After the completion of mechanical design, we have to establish the main parts of the three-dimensional model with UG software. While establishing the three-dimensional of t

5、he gears, we can check the reasonableness of a planetary gear. And it is the base of simulation analysis and processing. Key words: semi-trailer towing vehicle , wheel-side planetary reducer, UG, planetary gear目錄第一章 緒論1一、輪邊減速器文獻(xiàn)綜述1輪邊減速器分類及工作原理1（二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景3（一）課題背景3（二）研究的意義4三、主要研究?jī)?nèi)容4第二章 齒輪傳動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)

6、算6一、已知條件6二、設(shè)計(jì)計(jì)算6（一）配傳動(dòng)比6（三）配齒計(jì)算9（四）初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)9一、裝配條件的驗(yàn)算13二、傳動(dòng)效率的計(jì)算13第四章 行星齒輪的強(qiáng)度校核16一、行星齒輪傳動(dòng)的受力分析16二、太陽(yáng)輪-行星輪齒輪副強(qiáng)度的校核16（一）齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算16三、行星輪-內(nèi)齒圈齒輪副的校核25（一）齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算25（二）齒根彎曲強(qiáng)度的校核計(jì)算26第五章 軸承載荷和壽命的校核28一、承載軸承的選用28二、行星輪軸軸承的校核28一、主動(dòng)軸花鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算29（一）花鍵副齒數(shù)與模數(shù)的確定29（二）花鍵副的強(qiáng)度計(jì)算29(一)齒圈轂與內(nèi)齒圈嚙合處花鍵的選擇29（二）齒圈轂和橋殼總成

7、30第七章 UG建模31一、UG簡(jiǎn)介31二、UG模型示圖31第八章 行星輪加工工藝設(shè)計(jì)33一、選擇毛坯尺寸33二、擬定工藝路線33（一）定位基準(zhǔn)的選擇33（二）加工階段的劃分33（三）確定工藝路線34結(jié)論36致謝37參考文獻(xiàn)38第一章 緒論 輪邊減速器是傳動(dòng)系統(tǒng)中的最后一級(jí)，所受到的扭矩最大，所以其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)合理與否對(duì)于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)有很大的影響。輪邊減速器的設(shè)計(jì)受到很多條件的限制，如安裝尺寸條件和傳動(dòng)方向等，因此在設(shè)計(jì)輪邊減速器時(shí)要綜合考慮各種約束條件。 一般輪邊減速器有普通直齒和行星齒輪傳動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)形式，但由于普通直齒傳動(dòng)有很多不可避免的缺點(diǎn)已經(jīng)很少使用。如速比的限制，安裝尺寸的限制，傳動(dòng)方

8、向的限制等，因此本文中所設(shè)計(jì)的輪邊減速器采用的是行星齒輪傳動(dòng)。一、輪邊減速器文獻(xiàn)綜述 國(guó)內(nèi)外載貨汽車的驅(qū)動(dòng)橋?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)更好的降速增扭的作用，一般采用雙級(jí)減速器，在雙級(jí)式主減速器中，若第二級(jí)減速器齒輪有兩幅，并分置于兩側(cè)車輪附近，實(shí)際上成為獨(dú)立部件，稱為輪邊減速器，在重型載貨汽車上該裝置廣泛采用行星齒輪傳動(dòng)，輪邊減速器是載貨汽車傳動(dòng)系中最后一級(jí)減速增扭裝置。行星減速器與普通齒輪減速器相比，具有重量輕、體積小和傳動(dòng)比大的優(yōu)點(diǎn)。輪邊減速器設(shè)置在車輪的輪轂內(nèi)，使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)降低主減速器、半軸、差速器的負(fù)荷，減小傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)尺寸，保證后橋具有足夠的離地間隙，提高了車輛的通過性能以及降低

9、整車裝備質(zhì)量1。 輪邊減速器分類及工作原理 1、輪邊減速器的分類通過傳動(dòng)將動(dòng)力機(jī)的速度降低，使之滿足執(zhí)行系統(tǒng)的需求的傳動(dòng)裝置稱為減速器。減速器是變速器的一種，還有增速器。由一系列相互嚙合的齒輪所組成的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)稱為輪系，它是一種變速裝置，在傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比變速或者有級(jí)變傳動(dòng)比變速，即在輸入軸與輸出軸之間獲得預(yù)期的傳動(dòng)比大小和轉(zhuǎn)向關(guān)系。根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各輪幾何軸線在空間的相對(duì)位置關(guān)系是否固定，可將輪系分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。本文將要設(shè)計(jì)的輪邊減速器是行星齒輪傳動(dòng)，它屬于周轉(zhuǎn)輪系。當(dāng)輪系運(yùn)動(dòng)時(shí)，至少有一個(gè)齒輪的軸線是繞其他定軸齒輪的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。周轉(zhuǎn)輪系由行星輪，行星架，

10、中心輪（太陽(yáng)輪）三個(gè)基本部件構(gòu)成。周轉(zhuǎn)輪系按其自由度的數(shù)目可以分為兩種基本類型：差動(dòng)輪系，具有兩個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系。在三個(gè)基本構(gòu)件中，必須給定兩個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，才能求出第三個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。行星輪系，即具有一個(gè)自由度的周轉(zhuǎn)輪系。三個(gè)基本部件中，任意一個(gè)固定，在任意一個(gè)作為輸入，剩下的作為輸出件。行星齒輪減速器安結(jié)構(gòu)可分為如下三種：2KH，3K，KHV（K中心輪，H行星架，V輸出軸）2KH型傳動(dòng)方式簡(jiǎn)便，采用較普遍，零配件采購(gòu)也更方便。因此在本輪邊減速器的設(shè)計(jì)中也采用2KH型。2KH型傳動(dòng)中，有正號(hào)機(jī)構(gòu)和符號(hào)機(jī)構(gòu)之分，且他還可分為更多種的形式。如：NGW，NW，WW，NN，ZUWGW。他們的傳動(dòng)比范圍

11、和傳動(dòng)效率，以及傳動(dòng)功率范圍都有很大的不同。根據(jù)本次要設(shè)計(jì)的輪邊減速器的傳動(dòng)比為大約4.47，而NGW型最佳傳動(dòng)比為392，因此選用NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。NGW型是動(dòng)力傳動(dòng)中應(yīng)用最多，傳動(dòng)功率最大的一種行星傳動(dòng)。他由內(nèi)外嚙合和共享行星輪組成，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸小，工藝性好，效率高，雖然傳動(dòng)比比較小，但可通過多級(jí)串聯(lián)組成傳動(dòng)比大的輪系。本設(shè)計(jì)中所需傳動(dòng)比較小，因此不用串聯(lián)，只需要一級(jí)就足夠。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是體積小，承載能力大，工作平穩(wěn)；但大功率高速行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，要求制造精度高。行星齒輪傳動(dòng)中有些類型效率高，但傳動(dòng)比不大。另一些類型則傳動(dòng)比可以很大，但效率較低，用它們作減

12、速器時(shí)，其效率隨傳動(dòng)比的增大而減??；作增速器時(shí)則有可能產(chǎn)生自鎖。行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)用廣泛，并可與無級(jí)變速器、液力耦合器和液力變矩器等聯(lián)合使用，進(jìn)一步擴(kuò)大使用范圍。行星輪作為減速器可以安置在輪邊，則稱為輪邊減速器。輪邊減速器一般分為普通圓柱齒輪減速器和行星齒輪減速器，由于普通齒輪減速器有很多不可避免的缺陷，因此采用較少。有的輪邊減速器設(shè)置在車輪的輪轂內(nèi)，使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)降低主減速器，半軸，差速器的負(fù)荷，減小傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)尺寸，保證后橋具有足夠的離地間隙。同時(shí)提高了車輛的通過性能以及降低了整車的裝備質(zhì)量。2、工作原理圖1-1汽車輪邊減速器結(jié)構(gòu)圖 1-半軸套管；2-齒圈座；3-內(nèi)齒圈；4

13、-行星齒輪；5-行星架；6-行星齒輪軸；7-太陽(yáng)輪；8-鎖緊螺母；9-螺栓；10-螺釘；11-輪轂；12-半軸；13-制動(dòng)器根據(jù)我們選擇的NGW型輪邊減速器簡(jiǎn)單介紹一下其工作原理。輪邊減速器主要是由太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈和行星輪架組成，一般其主動(dòng)件太陽(yáng)輪與半軸相連，被動(dòng)件行星輪架與車輪相連，齒圈與橋殼相接，采用輪邊減速器是為了提高汽車的驅(qū)動(dòng)力，以滿足或修正整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)力的匹配。目前采用的輪邊減速器，就是為滿足整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齒輪傳動(dòng)裝置。從發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)離合器、變速器和分動(dòng)器把動(dòng)力傳遞到前、后橋的主減速器，再?gòu)闹鳒p速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車輪，以驅(qū)動(dòng)汽車行駛。在這一

14、過程中，輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉(zhuǎn)速和扭矩經(jīng)過其降速增扭后，再傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪，以便使車輪在地面附著力的反作用下，產(chǎn)生較大驅(qū)動(dòng)力。從而減少了輪邊減速器前面各個(gè)零件的受力。如圖1-1所示：太陽(yáng)輪7通過花鍵與半軸12相連接，并隨半軸轉(zhuǎn)動(dòng)。齒圈3與齒圈座2用螺釘10連接，而齒圈座2被鎖緊螺母8固定在半軸套管l上不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在中心齒輪7和齒圈3之間裝有三個(gè)行星齒輪4，行星齒輪通過圓錐磙子軸承和6支撐在行星架5上。行星架5用螺栓9與輪轂1l相連。差速器的動(dòng)力從半軸12經(jīng)中心齒輪7、行星齒輪4、行星架5轉(zhuǎn)給輪轂而驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)3。（二）國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景 1、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 我國(guó)早在南北朝時(shí)代

15、，祖沖之就發(fā)明了有行星齒輪的差動(dòng)式指南針，因此我國(guó)行星齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用比歐美各國(guó)早一千多年。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)漸漸落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，目前已經(jīng)有了很大的差距，但是我們正在努力發(fā)展，自主創(chuàng)新4。 現(xiàn)在已經(jīng)有許多專家，學(xué)者及工程技術(shù)人員做了相關(guān)的研究。但是與國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)相比還是有很大的差距。我國(guó)自主研發(fā)的減速器大都是中小功率的，以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，并且存在產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低，可靠性低，使用壽命不夠長(zhǎng)，且新產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)等很多缺陷。因此，如何改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是裝載機(jī)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。 目前我國(guó)新頒布了NGWL型（JB1799-76）

16、、NGW-Z型（JB3722-84）、NGW-S型（JB3723-84）和NGW-L型（JB3424-84）四個(gè)行星齒輪減速器標(biāo)準(zhǔn)。并且組織了專業(yè)化成批生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。 自中國(guó)加入WTO后，我國(guó)的汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，車用減速器也隨著時(shí)代的腳步逐漸成長(zhǎng)成熟起來。進(jìn)年來輪邊減速器部分也不斷踴躍出很多新的很有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，雖然這些設(shè)計(jì)離最終成型使用還有一些差距，但是，足見我們?cè)趧?chuàng)新設(shè)計(jì)上，已經(jīng)邁出了一大步。但是相比于國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，我們還有待于進(jìn)一步的提高，增加自主創(chuàng)新的能力。目前我國(guó)所使用的減速機(jī)主要是從德國(guó)，英美進(jìn)口的，自主研發(fā)的減速機(jī)一般很少在大型礦用車上使用4。 2、發(fā)展趨勢(shì) 目前隨

17、著電子技術(shù)的發(fā)展，非公用車已向著智能化，無人化發(fā)展。越來越多的電控系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)被運(yùn)用到礦用車上來，使得礦用車的操作越來越簡(jiǎn)易方便，產(chǎn)量也更大。例如卡特彼勒系列非公用車就有很多人性化的輔助系統(tǒng)。如：全自動(dòng)的緩行制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由電控單元根據(jù)傳感器和節(jié)氣閥所給出的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)。變速器也有自動(dòng)檔，可以自動(dòng)改變車速。在機(jī)械硬件方面卡特彼勒也可以稱得上業(yè)界內(nèi)的航母，他的機(jī)械部分設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，人性化，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，且維修方便。目前行星齒輪都向著大功率，大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。二、課題背景及開展研究的意義（一）課題背景本文是根據(jù)TYQ4190型汽車已知參數(shù)和工作環(huán)境等已

18、知條件所設(shè)計(jì)的輪邊減速器。減速器任務(wù)就是在滿足傳動(dòng)速比，傳動(dòng)效率和傳動(dòng)強(qiáng)度的條件下，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，成本低，易加工，工藝性好的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主要工作任務(wù)就是根據(jù)已知條件選擇齒輪副的齒數(shù)和模數(shù)，并校核其齒輪副的齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度。同時(shí)還要設(shè)計(jì)其連接件和其他的一些零配件，如連接用的花鍵，和支撐用的軸和軸承等。還要考慮到固定用的擋圈和連接螺栓等。在設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要考慮其裝配條件，如裝配順序，裝配基準(zhǔn)和公差等。當(dāng)然，還要了解一下目前我國(guó)的輪邊減速器發(fā)展?fàn)顩r，已考慮其細(xì)節(jié)問題，可以達(dá)到與市場(chǎng)結(jié)合。根據(jù)陜西同力重工有限公司的市場(chǎng)調(diào)查表明我國(guó)非公用車的工作環(huán)境普遍為車輛行駛路面工程道路，路面松軟

19、，硬實(shí)度差，道路阻力大，道路附著系數(shù)小。且運(yùn)營(yíng)環(huán)境的空氣質(zhì)量也很差，揚(yáng)塵濃度很高，對(duì)作業(yè)工人的身體傷害很大，還有就是承載運(yùn)輸量大，作業(yè)強(qiáng)度高5。 縱觀國(guó)內(nèi)減速器的發(fā)展現(xiàn)狀，我們?cè)诒３中袠I(yè)的可持續(xù)發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)看我我們存在的問題。要采取積極地應(yīng)對(duì)方案力爭(zhēng)在較短時(shí)間內(nèi)能有所進(jìn)展。目前，我國(guó)該行業(yè)存在的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次、缺乏有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌、行業(yè)整體散、亂情況依然較為嚴(yán)重。因此，我國(guó)的發(fā)展之路仍是任重道遠(yuǎn)。（二）研究的意義傳動(dòng)系統(tǒng)通常由變速裝置，起停和換向裝置，制動(dòng)裝置及安全保護(hù)裝置等基本部分組

20、成。變速裝置是傳動(dòng)系統(tǒng)中很重要的組成部分，它的設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到傳動(dòng)效率，燃油消耗率，汽車的使用壽命，甚至能否啟動(dòng)。而輪邊減速器是傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一部分，它起到了減速增扭和改變傳動(dòng)方向的作用，直接將動(dòng)力傳輸?shù)捷喬ド希虼溯嗊厹p速器的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。尤其是大型非公用車，由于空間限制，必須將更多的傳動(dòng)比分配到驅(qū)動(dòng)橋上，因此輪邊減速器可以大大的改善整車的結(jié)構(gòu)和性能。一般說來，輪邊減速器的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下要求：保證汽車在各種使用工況下對(duì)速比的變化要求，這一速度變化應(yīng)從零到最高車速。在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，可獲得倒檔行駛。汽車在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，能差速，保證轉(zhuǎn)彎正常。保證汽車具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性

21、。為了使變速器，分動(dòng)器，傳動(dòng)軸等總成不致因承受過大扭矩而使它們尺寸過大，重量過重，應(yīng)將其傳動(dòng)比以盡可能的比率分配給驅(qū)動(dòng)橋，采用較大的傳動(dòng)比，使其達(dá)到所需要的減速要求22。輪邊減速器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：從各方面考慮，選擇合適的尺寸，提出整體設(shè)計(jì)方案。各零部件合理布置，對(duì)其強(qiáng)度，剛度，壽命進(jìn)行校核，使其結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)良。滿足傳動(dòng)比條件，同心條件，裝配條件和鄰接條件。對(duì)于兩級(jí)或多級(jí)定軸齒輪傳動(dòng)減速器，傳動(dòng)比分配的原則如下:使各級(jí)齒輪傳動(dòng)的承載能力相接近使各級(jí)齒輪傳動(dòng)中的大齒輪浸油深度大致相等，以實(shí)現(xiàn)油池潤(rùn)滑使減速器獲得最小外形尺寸和重量輪邊減速器作為傳動(dòng)系的最后一個(gè)環(huán)節(jié),他承載著最大的扭矩,他的強(qiáng)度

22、和結(jié)構(gòu)合理與否直接影響著整車的性能,因此輪邊減速器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。我所設(shè)計(jì)的輪邊減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧,質(zhì)量輕便,使用和更換都很方便,對(duì)于提高整車的速比,減輕質(zhì)量,較小燃油消耗率等方面都起了很大的作用。三、主要研究?jī)?nèi)容本課題主要根據(jù)TYQ4190車輛結(jié)構(gòu)及性能要求，完成輪邊減速器的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：輪邊減速器結(jié)構(gòu)形式的選擇：輪邊減速器齒輪基本參數(shù)的選擇；輪邊減速器主要尺寸的計(jì)算；輪邊減速器主要配合及緊固件設(shè)計(jì)；繪制輪邊減速器三維模型。第二章 齒輪傳動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算一、已知條件軸距3400mm；整備質(zhì)量:7000kg；總質(zhì)量：19000kg；最高車速：98km/h.； 最大爬坡度：30%

23、；發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：196/2200kw/rpm； 最大扭矩/轉(zhuǎn)速：1100/1300-1600Nm/rpm；輪胎尺寸表2-1輪胎尺寸圖新胎充氣后輪胎最大使用尺寸規(guī)格斷面寬度外直徑斷面寬度外直徑一般花紋加深花紋 一般花紋加深花紋12.00R203151125113533711251135 輪輞8.5-20：中心孔直徑：281 螺孔直徑：16 螺孔對(duì)稱直徑：335二、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）配傳動(dòng)比主減速比對(duì)于主減速器的結(jié)構(gòu)形式、輪廓尺寸、質(zhì)量大小以及當(dāng)變速器處于最高檔位時(shí)汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性都有直接影響。i0的選擇應(yīng)在汽車總體設(shè)計(jì)時(shí)和傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比it一起由整車動(dòng)力計(jì)算來確定?？衫冒l(fā)動(dòng)機(jī)在不同i0

24、下的功率平衡圖來研究i0對(duì)汽車動(dòng)力性的影響。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)作最佳匹配的方法來選擇i0值，可使汽車獲得最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。所選擇的i0值應(yīng)能保證汽車能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最高車速vamax，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及其np的情況下，。這時(shí)i0值應(yīng)按下式來確定： 式中 rr-車輪的滾動(dòng)半徑，m; igh-變速器的最高檔傳動(dòng)比。 將已知的汽車參數(shù)帶入得到 普通雙級(jí)主減速器的第一級(jí)的減速比i01比第二級(jí)的減速比i02稍小些，通常i02/i01=1.4-2.0，輪邊減速器作為雙級(jí)主減速器的第二級(jí)，參考同類車型并考慮盡量發(fā)揮輪邊減速器的優(yōu)點(diǎn)，選取較大的輪邊減速比。所以在分配減速比時(shí)選擇如

25、下： 1.5 3.15（二）選取行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖行星輪式減速器類型很多，按其基本構(gòu)件代號(hào)可分為2Z-X、3Z和Z-X-F三大類(其中Z中心輪)。其他各種復(fù)雜的周轉(zhuǎn)輪系，大抵可以看成這三類輪系的聯(lián)合貨組合機(jī)構(gòu)。按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中齒輪的嚙合方式、又可分為許多傳動(dòng)形式，如NGW型、 NW型、 NN型、WW型、ZUWGW型、 NGWN型、 N型等（其中N內(nèi)嚙合，W外嚙合，G公用齒輪，ZU錐齒輪）。其傳動(dòng)類型與傳動(dòng)特點(diǎn)如表2-12。表2-2傳動(dòng)類型與傳動(dòng)特點(diǎn)傳 動(dòng) 類 型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖傳 動(dòng) 特 性應(yīng)用特點(diǎn)類組性傳動(dòng)比范圍傳動(dòng)比推薦值傳遞功率KW2Z-X負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)NGW1.13 13.7= 2.7 9

26、不限廣泛地用于動(dòng)力及輔助傳動(dòng)中，工作制度不限，可作為減速、增速和差速裝置軸向尺寸小，便于串聯(lián)多級(jí)傳動(dòng)，工藝性好NW150= 525不限7時(shí)，徑向尺寸比NGW型小，可推薦采用 工作制度不限NN1700一個(gè)行星輪時(shí)=30100三個(gè)行星輪時(shí)3040可用于短時(shí)、間斷性工作制動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)臂X為從動(dòng)時(shí)，當(dāng)， 大于某值后，機(jī)構(gòu)自鎖3Z負(fù)號(hào)機(jī) 構(gòu)NGWN500=20100100結(jié)構(gòu)很緊湊，適用于中小、功率的短時(shí)工作制傳動(dòng)工藝性差 當(dāng)a輪從動(dòng)時(shí)，達(dá)到某值后機(jī)構(gòu)會(huì)自鎖，即0根據(jù)條件，傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)扭矩較大，轉(zhuǎn)速低，工作環(huán)境較惡劣，易有沖擊載荷，結(jié)構(gòu)尺寸限制不大，可以稍微選用大一點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。由此

27、選用2k-h，NGW型的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)在該行星機(jī)構(gòu)中主動(dòng)件、何為從動(dòng)件和固定件的不同，NGW型輪邊減速器有三種結(jié)構(gòu)方案如圖2-1：圖2-1單排圓柱行星齒輪式輪邊減速器的結(jié)構(gòu)方案 太陽(yáng)輪為主動(dòng)件，齒圈為從動(dòng)件，行星齒輪架為固定件 太陽(yáng)輪為主動(dòng)件，行星齒輪架為從動(dòng)件，齒圈為固定件 齒圈為主動(dòng)件，行星齒輪架為從動(dòng)件，太陽(yáng)輪為固定件 1-太陽(yáng)輪；2-齒圈；3-行星齒輪架；4-行星齒輪；5-半軸；6-橋殼；7-驅(qū)動(dòng)車輪 有行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性方程： a從動(dòng)輪與主動(dòng)輪的齒數(shù)比 可以求出這三種結(jié)構(gòu)方案的路邊減速器的減速比：(1)當(dāng)太陽(yáng)輪為主動(dòng)件，齒圈為從動(dòng)件而行星齒輪架固定時(shí)如圖2-1（a

28、） (2)當(dāng)太陽(yáng)輪為主動(dòng)件，行星齒輪架為從動(dòng)件，而齒圈固定時(shí)如圖2-1（b） (3)當(dāng)齒圈為主動(dòng)件，行星齒輪架為從動(dòng)件，而太陽(yáng)輪固定時(shí)如圖2-1（c） 式中，一一太陽(yáng)輪、齒圈、和行星輪架的轉(zhuǎn)速 一一太陽(yáng)輪、齒圈的齒數(shù)根據(jù)汽車的傳動(dòng)特點(diǎn)，減速器的位置布置和合理的離地間隙，本次設(shè)計(jì)采用圖（b）結(jié)構(gòu)方案。齒圈固定于車體上，太陽(yáng)輪作為輸入件，行星架作為輸出件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2-2如下：圖2-2輪邊減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（三）配齒計(jì)算 由所給條件知，輪胎寬317mm，輪輞中心孔直徑281mm，傳動(dòng)比3.15， 現(xiàn)根據(jù)輪邊減速器的使用條件，考慮輪胎結(jié)構(gòu)尺寸的限制，初步選定太陽(yáng)輪的齒數(shù)Za為22,行星輪數(shù)目np=5，若

29、不合理再重新選擇。 根據(jù)2Z-X(A)型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 (2.1) 因此特性參數(shù)p=2.15 =pZa=2.1522=47.3 (2.2) 取=22，48，Zc=13（四）初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)在行星齒輪傳動(dòng)中，各齒輪齒數(shù)較常見的失效形式有齒面點(diǎn)蝕，齒面磨損和輪齒折斷。在行星齒輪傳動(dòng)中，各齒輪的輪齒工作時(shí)，其齒面接觸應(yīng)力是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。若齒面接觸應(yīng)力超出材料的接觸持久極限，則輪齒在載荷的多次重復(fù)作用下，齒面表層產(chǎn)生細(xì)小的疲勞裂紋，裂紋的蔓延擴(kuò)展，使表層金屬微粒剝落面形成疲勞點(diǎn)蝕。輪齒出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕后，嚴(yán)重影響傳動(dòng)的穩(wěn)定性，且致使產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲，影響傳動(dòng)的正常工作，甚至引起行星傳動(dòng)的破壞

30、。提高齒面硬度，減小齒面粗糙度，提高潤(rùn)滑油黏度和接觸精度，以及進(jìn)行合理的變位均能提高齒面抗點(diǎn)蝕的能力。在行星齒輪傳動(dòng)中，齒輪在載荷的多次重復(fù)作用下，齒根彎曲應(yīng)力超過材料的彎曲持久極限時(shí)，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋逐漸擴(kuò)展，最后導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生疲勞折斷。另外，還有超載遮斷，輪齒因短時(shí)超載或沖擊超載而引起的突然折斷，稱之為超載折斷。用淬火鋼或鑄鐵制成齒輪，容易產(chǎn)生超載折斷。齒面磨料磨損是由于齒廓間相對(duì)滑動(dòng)的存在，如果有硬的屑粒進(jìn)入輪齒工作面間，則將產(chǎn)生磨料磨損。閉式齒輪傳動(dòng)中，應(yīng)該注意潤(rùn)滑油的清潔和及時(shí)更換。而開式齒輪傳動(dòng)的工作條件較差，其主要的失效形式就是磨料磨損。1、齒輪材料和熱處理的選擇在行星

31、齒輪傳動(dòng)中，齒輪材料的選擇應(yīng)綜合得考慮到齒輪傳動(dòng)的工作情況，如載荷性質(zhì)和大小，工作環(huán)境等，加工工藝和材料來源及經(jīng)濟(jì)性等條件。由于齒輪材料及其熱處理是影響齒輪承載能力和使用壽命的關(guān)鍵因素，也是影響齒輪生產(chǎn)質(zhì)量和加工成本的主要條件。選擇齒輪材料的一般原則是：既要滿足其性能要求，保證齒輪傳動(dòng)的工作可靠，安全；同時(shí)又要使其生產(chǎn)成本較低。對(duì)于中低速，重載的重型機(jī)械的行星齒輪傳動(dòng)裝置應(yīng)選用調(diào)制鋼40Cr,35SiMn,35CrMnSi等材料。經(jīng)正火調(diào)質(zhì)或表面淬火，使其獲得機(jī)械強(qiáng)度，硬度和韌性等綜合性能較好6。根據(jù)本課題所研究的輪邊減速器的使用環(huán)境，維修條件以及重型礦用電動(dòng)輪自卸車的重型重載特征，輪齒載荷性

32、質(zhì)、承載能力，結(jié)合齒輪常常發(fā)生的失效形式，并考慮加工工藝、材料來源、使用壽命和經(jīng)濟(jì)性等條件，經(jīng)綜合，選擇齒輪材料和熱處理方式見下： 中心輪a和行星輪c均采用20CrMnTi滲碳淬火的調(diào)質(zhì)合金鋼，其齒面硬度HRC=60取Hlim=1500N/2；F/lim=470 N/2；中心輪a和行星輪c的加工精度為6級(jí)。內(nèi)齒輪B選用42CrMo調(diào)質(zhì)表面淬火的合金鋼其齒面硬度為HRC=55取Hlim=1160 N/2；F/lim=360N/2；加工精度為7級(jí)；2、模數(shù)的計(jì)算在計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，將各種傳動(dòng)類型的行星齒輪傳動(dòng)分解成其對(duì)應(yīng)的若干個(gè)相互嚙合的齒輪副。然后，載將每個(gè)嚙合齒輪副視為單個(gè)的齒輪傳動(dòng)。在

33、設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，其主要參數(shù)可先安類比法，即參照已有的形同類型的行星齒輪傳動(dòng)來進(jìn)行初步確定；或者根據(jù)具體的工作條件，結(jié)構(gòu)尺寸和安裝條件來確定。常用的辦法是按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒輪的分度圓直徑d1或者按輪齒彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m。在增大10%20%。行星輪數(shù)目時(shí)，各個(gè)行星輪上的載荷均勻（或采用載荷分配不均勻系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償），因此只需要分析和計(jì)算其中的一套即可，中心輪a在每一套中（即在每個(gè)功率分流上）所承受的輸入轉(zhuǎn)矩由(2.6)計(jì)算 ： (2. 6) 中心輪a所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N.m； 行星輪數(shù)目。 代入數(shù)據(jù)可得T1=3172N.m； 中心輪1的模數(shù)可由(2.7)估算 （2. 7） 算式系數(shù)，對(duì)于直齒

34、輪傳動(dòng)，對(duì)于斜齒輪傳動(dòng)； 嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N.m；應(yīng)是功率分流后的值； 使用系數(shù)； 綜合系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； 小齒輪系數(shù)； 小齒輪齒寬系數(shù)； 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； 試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限，,且取和中的較小值。3、相關(guān)系數(shù)的確定算式系數(shù)；本課題采用直齒輪傳動(dòng)算式系數(shù) 使用系數(shù)； 按原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，工作機(jī)中等沖擊取使用系數(shù) 綜合系數(shù)； 綜合系數(shù)計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取行星輪間載荷分布不均勻系數(shù) 小齒輪齒形系數(shù) 按z=22和x=0取小齒輪齒形系數(shù) 小齒輪齒寬系數(shù)。 小齒輪齒寬系數(shù)4、模數(shù)的確定 將所有系數(shù)及T1=3172N.2、

35、Z1=22, F/lim=470 N/2, 代入式3.2得m=4.8，故取輪系的模數(shù)m=5。5、嚙合參數(shù)計(jì)算由于本齒輪副沒有變位，因此可直接按照標(biāo)準(zhǔn)齒輪的參數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。在兩個(gè)嚙合副a-c（太陽(yáng)輪與行星輪）,b-c（行星輪與齒圈）中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距為兩個(gè)嚙合的標(biāo)準(zhǔn)中心距相等，不需要采用變位。行星齒輪系幾何尺寸計(jì)算 其中齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù) 齒數(shù)比： 分度圓直徑 =522=110mm =513=65mm =548=240mm中心輪與行星輪的中心距 =（110+65）/2=87.5mm 行星輪與內(nèi)齒圈的中心距 （24065）/2=87.5mm 第三章 驗(yàn)算和效率的計(jì)算在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，根據(jù)給定

36、的傳動(dòng)比ip來分配各輪的齒數(shù)，這就是人們研究行星齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要任務(wù)之一。在確定行星齒輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿足給定的傳動(dòng)比之外，還應(yīng)滿足與其裝配有關(guān)的條件，即同心條件，鄰接條件和安裝條件。除此之外，還要考慮到與其承載能力有關(guān)的其他條件2 。一、裝配條件的驗(yàn)算 對(duì)于所設(shè)計(jì)的行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足如下的鄰接條件、同心條件和安裝條件。 鄰接條件按式3.1校驗(yàn)。 （3.1）為行星輪齒頂圓直徑，為太陽(yáng)輪和行星輪的中心距，為行星輪個(gè)數(shù)。 代人數(shù)據(jù)得知鄰接條成立。同心條件按式3.2校驗(yàn)。(3.2)代人數(shù)據(jù)得 22+13=48-13 知同心條件成立。 安裝條件按式3.3校驗(yàn)。 （為整數(shù)） (3.3) 帶入

37、數(shù)據(jù)可得 知安裝條件成立。二、傳動(dòng)效率的計(jì)算 行星齒輪傳動(dòng)的效率是評(píng)價(jià)其傳動(dòng)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。對(duì)于不同傳動(dòng)類型的行星齒輪傳動(dòng)，其效率值得大小也是不同的。對(duì)于同一類型的行星齒輪傳動(dòng)，小效率值也可能隨傳動(dòng)比ip的變化而變化。在同一類型的行星齒輪傳動(dòng)中，當(dāng)輸入件，輸出件不同時(shí)，其效率值也不相同。而且，行星齒輪傳動(dòng)效率變化范圍很大，其值可高達(dá)0.98，低的可接近于零，甚至低于零，即可以自鎖7。 欲求的行星齒輪傳動(dòng)效率值，首先應(yīng)分析和了解他的傳動(dòng)損失。在行星齒輪傳動(dòng)中，其主要的功率損失為如下三種： 1）嚙合齒輪副中的摩擦損失 2）軸承中摩擦損失 3）液力損失 在2Z-X型行星齒輪傳動(dòng)中，Pa為輸入

38、件所傳遞的實(shí)際功率，Pb為輸出件所傳遞的實(shí)際功率，Pt為行星齒輪傳動(dòng)中的摩擦損失功率。 根據(jù)前面的規(guī)定，輸入件所傳遞的功率為正值，即Pa0，而輸出件所傳遞的功率Pb為負(fù)值，即Pb0.根據(jù)一般的效率計(jì)算概念，故可得行星齒輪傳動(dòng)的效率公式為 (3.4) 因輸入功率PA=-PB+PT=PB+ PT,則得 (3.5) (3.6) 在行星齒輪傳動(dòng)中，因?yàn)閍為輸入件，即Pa0，由公式可得其傳動(dòng)效率為： 現(xiàn)在，再根據(jù)嚙合功率法原理PT=PTX,進(jìn)一步推導(dǎo)PT與的關(guān)系式。 (3.7) 則得 (3.8) Pa0,Px0 (3.9) 根據(jù)式7-6，則得行星齒輪傳動(dòng)效率為 (3.10) 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的功率損失系數(shù)計(jì)算

39、關(guān)于損失系數(shù)的計(jì)算問題如下： 在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，其損失系數(shù)等于嚙合損失系數(shù)和軸承損失系數(shù)之和，即 (3.11) 對(duì)于A型行星傳動(dòng)，其嚙合系數(shù)之和為 (3.12) 嚙合損失系數(shù)； 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中中心輪a與行星輪c之間的嚙合損失系數(shù)； 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中內(nèi)齒圈b與行星輪c之間的嚙合損失系數(shù)。 嚙合損失系數(shù)的確定在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，僅考慮齒輪副的嚙合摩擦損失時(shí)， (3.13) 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； 齒輪副中大齒輪齒數(shù)； 齒輪嚙合副的重合度； 嚙合摩擦因子，一般?。?以上公式中，正號(hào)“+”適合于外嚙合；負(fù)號(hào)“-”適合于內(nèi)嚙合。 =0.0225 (3-14) 初步計(jì)算時(shí)zH和rH可忽略不計(jì) 則=1-0.0225（1+22/4

40、8）=0.967 可見，該傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率較高。第四章 行星齒輪的強(qiáng)度校核一、行星齒輪傳動(dòng)的受力分析 在2Z-X(A)型行星齒輪傳動(dòng)中，其受力分析圖是由運(yùn)動(dòng)的輸入件開始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。對(duì)于直齒圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力F,如圖所示12。圖4-1齒輪傳動(dòng)的受力分析 按照上述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪c作用于a的切向力而行星輪c上所受的三個(gè)切向力分別為： 中心輪a作用于行星輪c的切向力為： 內(nèi)齒輪b作用于行星輪c的切向力為： 轉(zhuǎn)臂x作用于行星輪c的切向力為： 在轉(zhuǎn)臂x上所受到的作用力：二、太陽(yáng)輪-行星輪齒輪副強(qiáng)度的校核（一）齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算 根據(jù)國(guó)家

41、標(biāo)準(zhǔn)“漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法”（GB/T 34801977），該標(biāo)準(zhǔn)系把赫茲應(yīng)力作為齒面接觸應(yīng)力的計(jì)算基礎(chǔ)，并用來評(píng)價(jià)齒輪的接觸強(qiáng)度。，在接觸應(yīng)力的計(jì)算中未考慮滑動(dòng)的大小和方向、摩擦因子和潤(rùn)滑狀態(tài)等，這些都會(huì)影響到齒面的實(shí)際接觸應(yīng)力。計(jì)算時(shí)取節(jié)點(diǎn)和單對(duì)齒嚙合區(qū)內(nèi)界點(diǎn)的接觸應(yīng)力中的較大者，大小齒輪的許用接觸應(yīng)力分別計(jì)算。1、齒面接觸應(yīng)力 在行星齒輪傳動(dòng)的嚙合齒輪副中，其齒面接觸應(yīng)力可按式4.1-4.3計(jì)算 (4. 1) (4. 2) (4. 3) 式中，動(dòng)載系數(shù)； 使用系數(shù)； 計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)齒向載荷分布系數(shù)； 計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)齒間載荷分布系數(shù)； 計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)；

42、許用接觸應(yīng)力的基本值，； 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，N； 小齒輪的分度圓直徑，mm； 工作齒寬，指齒輪副中的較小齒寬，mm； 齒數(shù)比，即； 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； 彈性系數(shù)，； 重合度系數(shù)； 螺旋角系數(shù)，直齒輪。 以上公式中，正號(hào)“+”適合于外嚙合；負(fù)號(hào)“-”適合于內(nèi)嚙合。1）名義切向力 前文已求得中心輪1在每個(gè)功率分流上所傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=3172N.2，切向力可由式4.4求得 (4. 4) 2、有關(guān)系數(shù) 使用系數(shù)； 前文已?。?動(dòng)載荷系數(shù)；先按式4.5計(jì)算中心輪1相對(duì)于行星架,的節(jié)點(diǎn)線速度 (4. 5) n=2200/1.5/3.15=465r/min 將中心輪1的節(jié)圓直徑d1=110、轉(zhuǎn)速n1=

43、465r/min代入式4.5得 Vx=3.4m/s已知中心輪1與行星輪2的精度等級(jí)為IT6，即精度系數(shù)C=6，按式4.6計(jì)算動(dòng)載系 (4. 6) 式中， 將C=6、代入可得 計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)齒向載荷分布系數(shù) 按式4.7計(jì)算 (4. 7) 查手冊(cè)取 查手冊(cè)按取 將H=0.35、b=1.3,代入式4.7可得KH=1.1 計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)齒間載荷分布系數(shù) 查手冊(cè)、 計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù) 查手冊(cè)，按，取KHp=1.2 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 對(duì)于直齒輪，可由式4.8計(jì)算 (4. 8) ZH=2.5 彈性系數(shù) 查手冊(cè)，按鋼-鋼取 重合度系數(shù) 可由式4.4計(jì)算 將a=1.55代入式4.4可得Z=0.

44、9 螺旋角系數(shù) 對(duì)于直齒輪 前文已取中心輪1的齒寬系數(shù)，其齒寬57。3、計(jì)算齒面接觸應(yīng)力將以上求得的各系數(shù),代入式4.1-4.3可得=1035 =1358故取齒面接觸應(yīng)力H=1358N/24、許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力可按式4.9 計(jì)算 (4. 9) 式中，試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，； 計(jì)算接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)； 計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)； 潤(rùn)滑劑系數(shù)； 速度系數(shù)； 粗糙度系數(shù)； 工作硬化系數(shù)； 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)。 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限； 前文已求得試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限； 相關(guān)系數(shù) 最小安全系數(shù)； 查表，取最小安全系數(shù)=1.2； 計(jì)算接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)； 查表，按不允許點(diǎn)蝕的公式, 取應(yīng)

45、力循環(huán)次數(shù)NL=107，則ZNT=1.1； 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)； 根據(jù)文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用L-CKC齒輪潤(rùn)滑油，該潤(rùn)滑油的力-速度因子及滾動(dòng)壓力由式4.11及4.12計(jì)算 (4. 10) (4. 11) 式中，為齒輪圓周速度，為力-速度因子，為滾動(dòng)壓力，其余參數(shù)同式4.3。 代入數(shù)據(jù)得； 中心輪1的圓周速度； 故 ； 可得50時(shí)潤(rùn)滑油的名義運(yùn)動(dòng)黏度； 按可得； 按可得Zv=0.95；按可得Zr=0.95；工作硬化系數(shù) 查手冊(cè)，取Zw=1.2 尺寸系數(shù) 尺寸系數(shù)Zx=0.95 許用接觸應(yīng)力 將所求系數(shù)代入式4.10可得 5、接觸強(qiáng)度校核 齒面接觸應(yīng)力H=1358N/2Hp=1386 N/2； 故齒

46、輪副a-c滿足接觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件。（二）齒根彎曲強(qiáng)度的校核 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34801977是以載荷作用側(cè)的齒廓根部的最大拉應(yīng)力作為名義彎曲應(yīng)力，并經(jīng)相應(yīng)的系數(shù)修正后作為計(jì)算齒根應(yīng)力。考慮到使用條件、要求及尺寸的不同，標(biāo)準(zhǔn)將修正后的試件彎曲疲勞極限作為許用齒根應(yīng)力。1、齒根應(yīng)力 齒根應(yīng)力按式4.12和4.13計(jì)算 (4. 12) (4. 13) 式中，動(dòng)載系數(shù)； 使用系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)齒向載荷分布系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)齒間載荷分布系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)； 齒根應(yīng)力的基本值，N/2； 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)； 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的

47、重合度系數(shù)； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)； 工作齒寬， mm；2、相關(guān)系數(shù) 使用系數(shù)和動(dòng)載系數(shù) 前文已求得、 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)齒向載荷分布系數(shù) 按式4.15計(jì)算 (4. 14) 取f=0.55 按取b=1.3 將f=0.55、b=1.3代入式4.15可得KF=1.165 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)齒間載荷分布系數(shù) 查手冊(cè)，得； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)； 可由式4.15計(jì)算 (4. 15) 將KHP=1.2代入式4.15可得KFP=1.15； 載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)； Ya1=Ya2=2.8 ； 載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)； Ysa1=Ysa2=1.52 ； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)的重合度系數(shù)；可由式4.16計(jì)算 ； (4. 16) 將=1.55代入式4.17可得； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)； 取；3、計(jì)算齒根應(yīng)力 前文已求得名義切向力F=57KN、工作齒寬b=57、模數(shù)m=5，將相關(guān)系數(shù)代入式(4.13) 和(4.14)可得 =415 故取齒根應(yīng)力F=415N/2；4、許用齒根應(yīng)力 許用齒根應(yīng)力可