ZL20輪式裝載機(jī)半軸與輪邊減速器設(shè)計(jì)宋延超)

1、學(xué)校代碼：10904 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文ZL20輪式裝載機(jī)半軸與輪邊減速器設(shè)計(jì)姓 名：宋延超學(xué) 號：201215120134指導(dǎo)教師：張姍學(xué) 院：棗莊學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化完成日期：2016年5月13日 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文ZL20輪式裝載機(jī)半軸與輪邊減速器設(shè)計(jì)姓 名：宋延超學(xué) 號：201215120134指導(dǎo)教師：張姍學(xué) 院：棗莊學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化完成日期：2016年5月13日摘要 本設(shè)計(jì)為ZL20裝載機(jī)輪式裝載機(jī)半軸與輪邊減速器設(shè)計(jì)，半軸與輪邊減速器的結(jié)構(gòu)以及性能是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。希望通過此次課題研究，可以對輪式裝載機(jī)做出一些創(chuàng)新，提高裝載機(jī)的工作效率

2、與其零部件的壽命，提高裝載機(jī)的性能。將齒輪的幾個(gè)基本參數(shù)，如齒數(shù)、模數(shù)、分度圓直徑等確實(shí)以后，用大量的公式可計(jì)算出齒數(shù)所有幾何參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行齒輪的受力分析和強(qiáng)度校核。了解半軸、輪邊減速器的工作原理之后，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，合理的選擇它們的結(jié)構(gòu)與尺寸。通過計(jì)算，建模等過程，得知，本文中設(shè)計(jì)的輪邊減速器符合傳動(dòng)效率，強(qiáng)度等要求，通過優(yōu)化，得知合理結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：ZL20輪式裝載機(jī)；輪邊減速器；半軸AbstractThe design for the ZL20 loader wheel reducer design axle and wheel loader axle and wheel reducer s

3、tructure and performance is the focus of this design. Hope that through this research, can make some innovation on the wheel loader, improve the work efficiency of loader and its parts of life, improve the performance of the loader. The gears of a few basic parameters, such as modulus, tooth number,

4、 pitch diameter is, with a large number of formula can calculate the number of teeth of all geometric parameters, and then the gear stress analysis and strength check. About half shaft and the wheel reducer is the working principle, combined with the design requirements, choose the structure and siz

5、e of their reasonable.Through calculation, modeling and other processes, we know that the design of the wheel side reducer in accordance with the transmission efficiency, strength and other requirements, through optimization, that reasonable structure. Key Words：ZL20 wheel loader；Round edge reducer；

6、Half shaft目 錄第1章 緒論11.1文獻(xiàn)綜述21.1.1本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及前景31.2課題背景及開展研究的意義41.2.1課題背景41.2.2研究的意義51.3研究內(nèi)容61.4本章小結(jié)7第2章 齒輪傳動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算82.1已知條件82.2設(shè)計(jì)計(jì)算82.2.1選取行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡圖82.2.2配齒計(jì)算92.2.3初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)92.3本章總結(jié)16第3章 行星齒輪裝配條件及傳動(dòng)效率的計(jì)算173.1.裝配條件的驗(yàn)算173.1.1鄰接條件173.1.2同心條件173.1.3安裝條件183.2傳動(dòng)效率的計(jì)算183.3本章小結(jié)20第4章 行星齒輪的強(qiáng)度校核214.1行

7、星齒輪傳動(dòng)的受力分析214.2 a-c齒輪副強(qiáng)度的校核224.2.1齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算224.2.3齒根彎曲強(qiáng)度的校核274.3 b-a齒輪副的校核314.3.1齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算314.4本章小結(jié)34第5章 軸承載荷和壽命的校核355.1承載軸承的選用355.2行星輪軸軸承的校核355.3本章小結(jié)36第6章 花鍵的選擇和計(jì)算376.1主動(dòng)軸花鍵的選擇及強(qiáng)度計(jì)算376.1.1花鍵副齒數(shù)與模數(shù)的確定376.1.2花鍵副的強(qiáng)度計(jì)算376.2.其他花鍵的選擇386.2.1齒圈轂與內(nèi)齒圈嚙合處花鍵的選擇386.2.2齒圈轂和橋殼總成386.3本章小結(jié)38第7章 半軸的設(shè)計(jì)397.1 半軸計(jì)算扭

8、矩M的確定397.2半軸桿部直徑的選擇397.3 半軸強(qiáng)度驗(yàn)算39參考文獻(xiàn)41致 謝43ZL20輪式裝載機(jī)半軸與輪邊減速器設(shè)計(jì)第1章 緒論 輪式裝載機(jī)作為工程機(jī)械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場需求最大的機(jī)種之一，其廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設(shè)等場所。輪邊減速器是輪式裝載機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其能否正常有效的工作直接影響著裝載機(jī)的工作狀況。在輪式裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋中推廣濕式多片制動(dòng)器，是提高工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品技術(shù)水平的途徑之一，也是國產(chǎn)輪式裝載機(jī)發(fā)展的趨勢1。濕式驅(qū)動(dòng)橋的摩擦片置于冷卻油中，循環(huán)冷卻油可帶走制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大部分熱量，其制動(dòng)效果和制動(dòng)穩(wěn)定性均優(yōu)于

9、鉗盤式驅(qū)動(dòng)橋。但由于輪轂內(nèi)存在多個(gè)緊密裝配的構(gòu)件，導(dǎo)致輪轂內(nèi)的冷卻油量有限，其熱容量有限。大量工程車輛實(shí)踐證明，當(dāng)輪式裝載機(jī)在高強(qiáng)度作業(yè)時(shí)需要長時(shí)間高頻次制動(dòng)，這使得輪轂內(nèi)的冷卻油溫度過高，造成摩擦片生成的熱量不斷積聚。長此以往，冷卻油的性質(zhì)將發(fā)生變化而失效，摩擦片的使用壽命也將會(huì)縮短，甚至?xí)l(fā)生翹曲或燒蝕，最終使得裝載機(jī)無法正常工作，影響了工作效率2。目前對輪式裝載機(jī)濕式驅(qū)動(dòng)橋熱平衡的研究多是針對濕式多片制動(dòng)器而展開的，由于輪轂內(nèi)空間狹小且結(jié)構(gòu)緊密，很難對制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸做出優(yōu)化。輪邊減速器在國內(nèi)外都已發(fā)展多年，目前技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但國內(nèi)的研究與國外的先進(jìn)國家相比仍有一段差距。本文設(shè)計(jì)的

10、輪邊減速器采用普遍的行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，與普通齒輪傳動(dòng)相比他有很多優(yōu)點(diǎn)，如可以減小體積和重量，并且可以達(dá)到較高的變比。本文根據(jù)已給出的部分參數(shù)，設(shè)計(jì)了行星齒輪減速器。計(jì)算了其參數(shù)，并且對太陽輪和內(nèi)齒圈的齒面和齒根分別進(jìn)行了強(qiáng)度校核。并且設(shè)計(jì)了連接件，如花鍵，螺栓和聯(lián)軸器等。并組裝成裝配圖，以察看其配合程度。 輪邊減速器是傳動(dòng)系統(tǒng)中的最后一級，所受到的扭矩最大，所以其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)合理與否對于整個(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

11、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)3。裝載機(jī)半軸是差速器與最終傳動(dòng)之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，本次設(shè)計(jì)中半軸采用全浮式支承方式。1.1文獻(xiàn)綜述通過傳動(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。

12、我將要設(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)齒輪的軸線是繞其它定軸齒輪的軸線轉(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，中心輪（太陽輪）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轉(zhuǎn)臂，V輸出軸）2KH型傳動(dòng)方式簡便，采用較普遍，零配件采購也更方便。因此在本輪

13、邊減速器的設(shè)計(jì)中也采用2KH型。2KH型傳動(dòng)中，有正號機(jī)構(gòu)和符號機(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39，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)外嚙合和共用行星輪組成，它的結(jié)構(gòu)簡單，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，

14、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5。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

15、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性能。1.1.1本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及前景1.1.1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀我國早在南北朝時(shí)代，祖沖之就發(fā)明了有行星齒輪的差動(dòng)式指南針，因此我國行星齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用比歐美各國早一千多年。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，我國漸漸落后于西方發(fā)達(dá)國家，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。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。但是與國外先進(jìn)的技術(shù)相比還是有很大的差距。我國自主研發(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

16、長，且新產(chǎn)品研發(fā)周期長等很多缺陷。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)鍵因素之一3。目前我國新頒布了NGWL型（JB1799-6）、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)，在國內(nèi)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。自中國加入WTO后，我國的汽車行業(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，足見我們在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，已經(jīng)邁出了一大步3。但是相比于國外先進(jìn)的技術(shù)，我們還有待于

17、進(jìn)一步的提高，增加自主創(chuàng)新的能力。目前我國所使用的減速機(jī)主要是從德國，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。1.1.1.2 發(fā)展趨勢目前隨著電子技術(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)簡便，人性化，強(qiáng)度高，使用壽命長，且維修方便2。目前行星齒輪都向

18、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的方向發(fā)展。1.2課題背景及開展研究的意義1.2.1課題背景本文是根據(jù)參數(shù)和工作環(huán)境等已知條件所設(shè)計(jì)的輪邊減速器。減速器的速比為4.47，其任務(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

19、我國的輪邊減速器發(fā)展?fàn)顩r，已考慮其細(xì)節(jié)問題，可以達(dá)到與市場結(jié)合。根據(jù)陜西同力重工有限公司的市場調(diào)查表明我國非公用車的工作環(huán)境普遍為車輛行駛路面工程道路，路面松軟，硬實(shí)度差，道路阻力大，道路附著系數(shù)小。且運(yùn)營環(huán)境的空氣質(zhì)量也很差，揚(yáng)塵濃度很高，對作業(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4。我國目前技術(shù)落后是由多方面造成的，究其原因有一下幾個(gè)方面：我們開發(fā)設(shè)計(jì)的體制和環(huán)境有問題，主要是對于機(jī)械自主創(chuàng)新不夠重視。國外往往會(huì)發(fā)費(fèi)很大的經(jīng)費(fèi)在技術(shù)研發(fā)上，而我國在這方面明顯注重不夠。再加上對于國家的政策往往是“上有政策，下有對策”，導(dǎo)致很多很好的指導(dǎo)方針并沒有被落實(shí)。沒有成套的系統(tǒng)研究，往

20、往導(dǎo)致研究鏈斷開，應(yīng)該加大工藝流程機(jī)電配套相適應(yīng)的研究。沒有將現(xiàn)代的新技術(shù)應(yīng)用到開發(fā)研究中，總是守著舊理論和工具，加之80年代末我國很多的自主研發(fā)都擱置癱瘓。近年來各大學(xué)和研究所均有學(xué)者，教授加入到減速器的研究中，每年都有很多關(guān)于減速器的學(xué)術(shù)論文發(fā)表，也有很多有新意的方案設(shè)計(jì)被提出。例如北京理工大學(xué)研制成功的"內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器"不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點(diǎn)外，還有著大的功率/重量比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點(diǎn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位5。縱觀國內(nèi)減速器的發(fā)展現(xiàn)狀，我們在保持行業(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)對方案力爭在較短時(shí)間內(nèi)能有所進(jìn)

21、展。目前，我國該行業(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，我國的發(fā)展之路仍是任重道遠(yuǎn)。1.2.2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

22、，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：保證礦車在各種使用工況下必須的牽引力變化范圍。通常45倍，有時(shí)達(dá)數(shù)10倍。實(shí)際牽引力由載重量，道路坡度，路面好壞，交通與道路的情況等決定。保證汽車在各種使用工況下對速的的變化要求，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。保證礦車具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。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

23、其達(dá)到所需要的減速要求6。輪邊減速器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：1.從各方面考慮，選擇合適的尺寸，提出整體設(shè)計(jì)方案。2.各零部件合理布置，對其強(qiáng)度，剛度，壽命進(jìn)行校核，使其結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)良。3.滿足傳動(dòng)比條件，同心條件，裝配條件和鄰接條件。對于兩級或多級定軸齒輪傳動(dòng)減速器，傳動(dòng)比分配的原則如下:1.使各級齒輪傳動(dòng)的承載能力相接近2.使各級齒輪傳動(dòng)中的大齒輪浸油深度大致相等，以實(shí)現(xiàn)油池潤滑3.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)簡單,體積小巧,質(zhì)量輕便,使用

24、和更換都很方便,對于提高整車的速比,減輕質(zhì)量,較小燃油消耗率等方面都起了很大的作用。 1.3研究內(nèi)容本題主要根據(jù)ZL20輪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)及性能要求，完成輪邊減速器與半軸的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：1.輪邊減速器結(jié)構(gòu)形式的選擇：2.輪邊減速器齒輪基本參數(shù)的選擇；3.裝載機(jī)半軸結(jié)構(gòu)的選擇；1.4本章小結(jié)繪圖軟件采用AutoCAD，并分析軟件對齒輪副進(jìn)行強(qiáng)度校核。最終完成車輪邊減速器與半軸的設(shè)計(jì)說明書一份。第2章 齒輪傳動(dòng)的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1已知條件軸距3650mm；整備質(zhì)量:23000kg；總質(zhì)量：55000kg；最高車速：48km/h.；最大爬坡度：15%；發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：261/2100kw/rp

25、m；最大扭矩/轉(zhuǎn)速：1559/1300Nm/rpm；采用液力機(jī)械式變速箱，各檔位速比為：，；液力變矩器最大變矩比：；主減速器速比：；行星齒輪速比：；表2-1輪胎尺寸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18.00-2549516151673550169317562.2設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1選取行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡圖根據(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)簡單，成本低。由此選用2k-h，NGW型的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒圈固定于車體上，太陽輪作為輸入件，行

26、星架作為輸出件，其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖2-1 齒輪傳動(dòng)簡圖 2.2.2配齒計(jì)算由所給條件知，輪胎寬457mm，輪輞直徑635mm，傳動(dòng)比4.47，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，初步選定太陽輪的齒數(shù)Za為15,行星輪數(shù)目np=3，若不合理再重新選擇。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=3.47 Zb=×Za=3.47×15=52, (2-2) , (2-3)取Zc=18,Zb=54 (2-4) (2-5)因此傳動(dòng)比是合格的。即，最后確定Za=15,Zb=54,Zc=182.2.3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

27、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。提高齒面硬度，減小齒面粗糙度，提高潤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，

28、最后導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生疲勞折斷。另外，還有過載遮斷，輪齒因短時(shí)過載或沖擊過載而引起的突然折斷，稱之為過載折斷。用淬火鋼或鑄鐵制成齒輪，容易產(chǎn)生過載折斷。齒面磨料磨損是由于齒廓間相對滑動(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。2.2.3.1齒輪材料和熱處理的選擇在行星齒輪傳動(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

29、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7。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20CrNi3滲碳淬火的調(diào)質(zhì)合金鋼，其齒面硬度HRC=60

30、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。內(nèi)齒輪B選用37SiMn2MoV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；2.2.3.2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

31、者按輪齒彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m。在增大10%20%。2.2.3.3按彎曲強(qiáng)度的初算公式計(jì)算齒輪的模數(shù)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 8： (2-6) 或者按啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速最小，轉(zhuǎn)矩最大來計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T1=Tmax×i/3=5000N/m；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=5000N.m；中心輪1的模數(shù)可由(2-7)估算 （2-7）算式系數(shù)，對于直齒輪傳動(dòng)，對于斜齒輪傳動(dòng)；嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N.

32、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。2.2.3.4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=15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)2.2.3.5模數(shù)的確定 （2-8） 將所有系數(shù)及T1=5000N.2、Z1=15, F/lim=470 N/2,代入公式式解得m

33、=7.4，故取輪系的模數(shù)m=8。2.2.3.6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,b-c中，其標(biāo)準(zhǔn)中心距為Zac=；Zbc=；兩個(gè)嚙合的標(biāo)準(zhǔn)中心距不相等，最小齒數(shù)不滿足根切條件，所以必須采用變位。齒輪副變位要盡可能提高其齒面接觸強(qiáng)度，如圖2-2，圖2-2齒面接觸強(qiáng)度分析圖找到對應(yīng)的橫坐標(biāo)點(diǎn)，通過該點(diǎn)作條垂線與右線圖的上邊界線交于A點(diǎn)，A點(diǎn)對應(yīng)的嚙合角，與下邊界線交于B點(diǎn)，B點(diǎn)對應(yīng)的嚙合角則嚙合角可取范圍為，為提高齒面接觸強(qiáng)度，應(yīng)使嚙合角越大越好，現(xiàn)取嚙合角，線與所對應(yīng)的垂線交于C點(diǎn)，C點(diǎn)對應(yīng)變位系數(shù)由公式，在圖2-2中，所以用斜線2分

34、配變位系數(shù)，由C點(diǎn)作水平線交斜線2于點(diǎn)C1，過C1點(diǎn)作垂線，交軸于點(diǎn)D，點(diǎn)D對應(yīng)的x值即為，由此得，；齒輪副變位；根據(jù)同心條件計(jì)算齒輪b的變位系數(shù)：；因?yàn)?，所以；式中：a齒輪副的標(biāo)準(zhǔn)中心距 mm； 為齒輪壓力角，其值為20； inv,標(biāo)準(zhǔn)壓力角的漸開線函數(shù)； inv嚙合角的漸開線函數(shù)。2.2.3.7幾何尺寸計(jì)算其中齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)；中心距變動(dòng)系數(shù)y=0.03；齒頂高變動(dòng)系數(shù)=0.11；變位系數(shù)和；變?yōu)橄禂?shù)分別為：x1=0.43,x2=0.43,x3=1.29；齒數(shù)比： 分度圓直徑 da=8x15=120 dc=8x18=144 db=8x54=432基圓直徑 齒頂高 ， 齒根高 齒頂圓直徑

35、 齒根圓直徑 齒頂圓壓力角 端面重合度 2.3本章總結(jié)本章主要根據(jù)所給的條件選擇傳動(dòng)系統(tǒng)的形式，并大致估計(jì)了他最后的安裝尺寸。對齒輪副進(jìn)行了配齒計(jì)算，計(jì)算出了各參數(shù)，并對其安裝條件進(jìn)行了驗(yàn)證，由于不合理，采用了角度變位。變位之后滿足要求，之后計(jì)算出了各齒輪的基本參數(shù)。第3章 行星齒輪裝配條件及傳動(dòng)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9。3.1.裝配條件

36、的驗(yàn)算對于所設(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)同心條件按式3-2校驗(yàn) (3-2)安裝條件按式3-3校驗(yàn) (3-3)式中，行星輪的齒頂圓直徑；行星輪數(shù)目；中心輪與行星輪的嚙合中心距；、中心輪與行星輪嚙合副、內(nèi)齒圈與行星輪嚙合副的嚙合角。3.1.1鄰接條件鄰接條件滿足3.1.2同心條件=同心條件滿足。3.1.3安裝條件為整數(shù)，安裝條件也滿足。3.2傳動(dòng)效率的計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)的效率是評價(jià)其傳動(dòng)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。對于不同傳動(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。

37、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10。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

38、 (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)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

39、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；嚙合摩擦因數(shù)，一般??；以上公式中，正號“+”適合于外嚙合；負(fù)號“-”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+18/51）=0.974可見，該傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率較高。3.3本章小結(jié)本章驗(yàn)算了安裝條件，并計(jì)算出了齒輪副的傳動(dòng)效率。該傳動(dòng)系的效率為0.974，其傳動(dòng)效率較高，符合設(shè)計(jì)要求。第4章 行星齒輪的強(qiáng)度校核4.1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

40、依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。對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。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：；在轉(zhuǎn)臂x上所受力矩為：；在內(nèi)齒輪b上所受的力矩為：。4.2 a-c齒輪副強(qiáng)度的校核4.2.1齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算根據(jù)國家標(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)，并用來評價(jià)齒

41、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、摩擦因數(shù)和潤滑狀態(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。4.2.1.1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和4-3式計(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)；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)

42、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“+”適合于外嚙合；負(fù)號“-”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=5000N.2，切向力可由式4.4求得 (4-4)故4.2.1.2有關(guān)系數(shù)使用系數(shù)；前文已?。粍?dòng)載荷系數(shù)；先按式4.5計(jì)算中心輪1相對于行星架,的節(jié)點(diǎn)線速度 (4-5)n=2100/2.25/28=333r/min將中心輪1的節(jié)圓直徑d1=120、轉(zhuǎn)速n1=333r/min代入式4-5得Vx=3.4m/s已知中心輪1與行星輪2的精度等級為IT6，即精度系數(shù)C=6，按式4-6計(jì)算動(dòng)載系數(shù) (4-6)式中，將C=6、代入

43、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)查手冊取查手冊按取將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、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，按，取KHp=1.2節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)對于直齒輪，可由式4-8計(jì)算 (4-8)ZH=2.5彈性系數(shù)查手冊，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=0.9螺旋角系數(shù)對于直齒輪前文已取中心輪1的齒寬系數(shù)，其齒寬156，考慮可能減少結(jié)構(gòu)尺寸和減少載荷在齒向的不均勻性，取行星輪2的齒寬b2=146。故取嚙合副1-2的工作齒寬b=146。4.2.1.3計(jì)算齒面接

44、觸應(yīng)力將以上求得的各系數(shù),代入式4-1和4-3式可得故取齒面接觸應(yīng)力H=1281N/24.2.1.4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)力循環(huán)次數(shù)NL=107，則ZNT=1.1；潤滑油膜影響系數(shù)；根據(jù)文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)選用L-CKC齒輪潤滑油，該潤滑油的力-速度因子及

45、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，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4.2.1.5接觸強(qiáng)度校核齒面接觸應(yīng)力H=1282N/2Hp=1386 N/2；故齒輪副a-c滿足接觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件。4.2.3齒根彎曲強(qiáng)度的校核國家標(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)

46、的系數(shù)修正后作為計(jì)算齒根應(yīng)力?？紤]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11。4.2.3.1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；4.2.3.2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-

47、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，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；4.2.3.3計(jì)算齒根應(yīng)力前文已求得名義切向力F=65KN、工作齒寬b=156、模數(shù)m=6，將相關(guān)系數(shù)代入式4-13和4-14可得故取齒根應(yīng)力F=430N/2；4.2.3.4許用齒根應(yīng)力許用齒根應(yīng)力可按式4-17計(jì)算： (4-17)式中， 試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，；計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)；試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)；計(jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)；相對齒根圓角敏感系數(shù)；相對齒根表面狀況系數(shù)；計(jì)算彎曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)；1）相關(guān)系數(shù)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)；根據(jù)文獻(xiàn)，?。挥?jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)；取，將代入得；相對齒根圓角敏感系數(shù)；取；相對齒根表面狀況系數(shù)；按式4-18計(jì)算； (4-18)取齒根表面微觀不平度，代入式4-18可得；計(jì)算彎曲強(qiáng)度的尺寸系數(shù)；尺寸系數(shù)；最小