某電動(dòng)汽車用輪邊減速器設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 1 頁 共 43 頁摘 要汽 車 輪 邊 減 速 器 多 以 行 星 齒 輪 為 主 ， 世 界 上 的 一 些 發(fā) 達(dá) 國 家 ， 如 日 本 、 瑞 典 、 俄 羅斯 和 美 國 等 ， 對 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 研 究 、 生 產(chǎn) 和 應(yīng) 用 都 十 分 重 視 ， 在 傳 動(dòng) 性 能 、 傳 遞 功 率 、結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 、 轉(zhuǎn) 矩 等 方 面 均 處 于 領(lǐng) 先 地 位 。本 次 是 基 于 電 動(dòng) 汽 車 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 。 為 獲 得 良 好 的 能 量 轉(zhuǎn) 換 效 率 ， 輪 邊 減 速 器能 夠 很 大 程 度 的 改 善 整 車 的 結(jié) 構(gòu) 和 性 能 。 本 次 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 體 積 小 ， 質(zhì)量 輕 ， 維 修 和 使 用 都 非 常 方 便 ， 對 整 輛 車 而 言 減 少 了 車 輛 的 自 重 ， 降 低 了 能 量 消 耗 ， 獲得 長 遠(yuǎn) 的 續(xù) 航 里 程 等 。 在 查 閱 了 各 種 傳 動(dòng) 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) 后 ， 決 定 采 用 NGW 行 星 齒 輪 減 速 器 ， 根據(jù) 所 得 參 數(shù) ， 確 定 了 模 數(shù) 為 6 的 一 級 行 星 齒 輪 減 速 器 。 計(jì) 算 了 其 參 數(shù) ， 而 且 對 太 陽 輪 和內(nèi) 齒 圈 的 齒 面 和 齒 根 都 進(jìn) 行 了 強(qiáng) 度 校 核 ， 確 定 了 軸 承 型 號 的 同 時(shí) 也 對 軸 承 進(jìn) 行 了 壽 命 校核 ， 驗(yàn) 算 滿 足 使 用 要 求 。 結(jié) 合 前 面 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 用 AutoCAD 軟 件 畫 出 二 維 圖 。關(guān) 鍵 詞 ： 輪 邊 減 速 器 ； 行 星 齒 輪 ； 電 動(dòng) 汽 車 ； 校 核 ； 轉(zhuǎn) 換 效 率 ；本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 2 頁 共 43 頁Abstract The automobile wheel-side reducer is mainly made up of planetary gears. Some developed countries in the world, such as Japan, Sweden, Russia and the United States, attach great importance to the research, production and application of planetary gear transmission and take a leading position in transmission performance, transmission power, structure optimization, torque and other aspects.This is based on the electric vehicle design wheel edge reducer. In order to obtain good energy conversion efficiency, the wheel-edge reducer can greatly improve the structure and performance of the vehicle. The wheel edge reducer designed in this paper is simple in structure, small in size and light in weight. It is very convenient for maintenance and use. It reduces the dead weight of the vehicle, reduces energy consumption and gains long range of driving. After consulting the advantages and disadvantages of various transmission, decided to use NGW planetary gear reducer, according to the parameters, determine the modulus of 6 planetary gear reducer. The parameters are calculated, and the tooth surface and tooth root of the sun wheel and inner gear ring are checked for strength. The bearing model is determined and the life of the bearing is checked at the same time. The checking calculation meets the use requirements. Combined with the design and calculation in front of the AutoCAD software to draw a two-dimensional diagram.Key words: wheel edge reducer; Planetary gears; Electric cars; Check; Conversion efficiency;本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 3 頁 共 43 頁目 錄摘 要 .1Abstract2第 一 章 緒 論 .51.1 輪 邊 減 速 器 的 簡 介 .51.2 課 題 研 究 的 目 的 與 意 義 .51.3 輪 邊 減 速 器 的 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 狀 況 61.4 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計(jì) 要 求 .71.5 設(shè) 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容 81.6 研 究 的 方 法 及 技 術(shù) 路 線 .81.6.1 研 究 方 法 81.6.2 研 究 技 術(shù) 路 線 9第 二 章 輪 邊 減 速 器 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 的 確 定 .92.1 輪 邊 減 速 器 的 分 類 .92.2 輪 邊 減 速 器 傳 動(dòng) 方 案 的 確 定 .10第 三 章 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 .113.1 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 確 定 .113.2 傳 動(dòng) 參 數(shù) 的 確 定 .113.2.1 傳 動(dòng) 比 的 確 定 .113.2.2 傳 動(dòng) 簡 圖 的 確 定 .123.2.3 配 齒 計(jì) 算 .123.3 齒 輪 的 參 數(shù) 計(jì) 算 .133.3.1 齒 輪 材 料 的 選 擇 .133.3.2 模 數(shù) 的 計(jì) 算 .143.3.3 嚙 合 參 數(shù) 的 計(jì) 算 .15本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 4 頁 共 43 頁3.3.4 齒 輪 幾 何 尺 寸 的 計(jì) 算 173.4 齒 輪 的 傳 動(dòng) 校 核 .193.5 傳 動(dòng) 效 率 的 計(jì) 算 .20第 四 章 輪 邊 減 速 器 傳 動(dòng) 的 強(qiáng) 度 校 核 .224.1 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 受 力 分 析 .224.2 外 嚙 合 齒 輪 副 強(qiáng) 度 的 校 核 .234.2.1 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 的 校 核 計(jì) 算 234.2.2 齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 的 校 核 274.3 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 副 的 校 核 .304.3.1 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 的 校 核 計(jì) 算 304.3.2 齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 的 校 核 計(jì) 算 31第 五 章 輪 邊 減 速 器 軸 承 的 校 核 .325.1 軸 承 的 選 用 325.2 軸 承 的 校 核 33總 結(jié) .34參 考 文 獻(xiàn) .36致 謝 .37本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 5 頁 共 43 頁第 一 章 緒 論1.1 輪 邊 減 速 器 的 簡 介汽 車 輪 邊 減 速 器 多 以 行 星 齒 輪 為 主 ， 世 界 上 的 一 些 發(fā) 達(dá) 國 家 ， 如 日 本 、 瑞 典 、 俄 羅斯 和 美 國 等 ， 對 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 研 究 、 生 產(chǎn) 和 應(yīng) 用 都 十 分 重 視 ， 在 傳 動(dòng) 性 能 、 傳 遞 功 率 、結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 、 轉(zhuǎn) 矩 等 方 面 均 處 于 領(lǐng) 先 地 位 。 發(fā) 展 比 較 快 且 取 得 一 定 科 研 成 果 的 是 在 行 星 齒輪 傳 動(dòng) 動(dòng) 力 學(xué) 方 面 。 近 幾 年 來 ， 隨 著 我 國 對 制 造 業(yè) 的 扶 持 和 資 金 的 投 入 以 及 科 學(xué) 技 術(shù) 不斷 進(jìn) 步 ， 機(jī) 械 科 技 人 員 經(jīng) 過 不 懈 的 努 力 以 及 技 術(shù) 引 進(jìn) 和 消 化 吸 收 ， 在 行 星 齒 輪 理 論 研 究和 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 等 方 面 取 得 了 一 定 的 研 究 成 果 ， 在 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 非 線 性 動(dòng) 力 學(xué) 模 型 和 方 程 方面 的 研 究 是 國 內(nèi) 兩 個(gè) 關(guān) 于 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 動(dòng) 力 學(xué) 的 代 表 ， 他 們 的 研 究 成 果 取 得 了 一 定 的 成就 并 把 許 多 技 術(shù) 應(yīng) 用 于 實(shí) 際 當(dāng) 中 。 與 此 同 時(shí) ， 現(xiàn) 代 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 理 論 也 應(yīng) 用 到 行 星 齒 輪 傳 動(dòng)技 術(shù) 中 ， 根 據(jù) 不 同 的 優(yōu) 化 目 標(biāo) ， 通 過 建 立 輪 邊 減 速 器 行 星 齒 輪 數(shù) 學(xué) 模 型 ， 產(chǎn) 生 了 多 種 優(yōu)化 設(shè) 計(jì) 的 方 法 。1.2 課 題 研 究 的 目 的 與 意 義在 已 經(jīng) 取 得 的 成 果 中 ， 有 針 對 行 星 輪 均 載 機(jī) 構(gòu) 和 功 率 分 流 方 面 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ， 有 針 對行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 嚙 合 效 率 、 結(jié) 構(gòu) 性 能 、 體 積 的 多 目 標(biāo) 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 研 究 ， 有 專 門 針 對 如 重 型 汽車 輪 邊 減 速 器 行 星 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 齒 輪 模 態(tài) 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ， 有 針 對 行 星 機(jī) 構(gòu) 噪 聲 、 振 動(dòng) 、 固 有 頻 率特 性 研 究 ， 這 些 成 果 的 研 究 有 利 于 提 高 了 工 程 技 術(shù) 人 員 對 行 星 傳 動(dòng) 技 術(shù) 的 認(rèn) 識 。 在 新 理論 和 新 數(shù) 學(xué) 計(jì) 算 方 法 出 現(xiàn) 的 同 時(shí) ， 行 星 齒 輪 減 速 器 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 方 法 也 隨 著 更 新 ， 比 較 新的 研 究 成 果 ： 有 可 靠 性 工 程 理 論 在 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 中 的 應(yīng) 用 ， 有 遺 傳 算 法 在 行 星 齒 輪 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì)中 的 應(yīng) 用 ， 有 模 糊 數(shù) 學(xué) 在 行 星 齒 輪 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 中 的 應(yīng) 用 ， 有 可 靠 性 工 程 理 論 在 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 中的 應(yīng) 用 ， 基 于 可 靠 性 工 程 的 理 論 通 過 引 入 強(qiáng) 度 可 靠 性 系 數(shù) 方 程 來 進(jìn) 行 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 。 這 些 新的 設(shè) 計(jì) 理 論 和 新 的 設(shè) 計(jì) 方 法 將 許 多 設(shè) 計(jì) 理 論 概 念 和 研 究 成 果 應(yīng) 用 到 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 中 ， 對 行 星齒 輪 傳 動(dòng) 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 理 論 研 究 的 發(fā) 展 有 很 大 的 貢 獻(xiàn) 。因 我 國 輪 邊 減 速 器 開 始 于 1970 年 ， 起 步 很 晚 ， 又 有 各 種 復(fù) 雜 的 原 因 ， 發(fā) 展 很 慢 ， 技術(shù) 水 平 與 國 外 相 比 還 有 很 大 差 距 ， 數(shù) 量 和 質(zhì) 量 也 不 能 滿 足 需 求 。 但 在 進(jìn) 入 21 世 紀(jì) 后 我 國經(jīng) 濟(jì) 快 速 發(fā) 展 ， 汽 車 行 業(yè) 也 在 穩(wěn) 步 發(fā) 展 ， 輪 邊 減 速 器 在 我 國 的 使 用 十 分 普 遍 ， 但 與 國 際本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 6 頁 共 43 頁的 先 進(jìn) 水 平 仍 然 有 很 大 的 差 距 ， 為 了 應(yīng) 對 這 種 情 況 ， 在 學(xué) 習(xí) 國 際 先 進(jìn) 技 術(shù) 的 同 時(shí) ， 也 要 積極 發(fā) 展 我 們 自 己 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 。 國 外 的 輪 邊 減 速 器 技 術(shù) 盡 管 先 進(jìn) ， 但 其 價(jià) 格 卻 比 我 國 貴 了2~3 倍 ， 尤 其 是 容 易 損 壞 的 部 件 、 用 作 備 用 的 零 件 的 價(jià) 格 足 有 5~8 倍 ， 所 以 全 力 開 發(fā) 我 國自 己 的 輪 邊 減 速 器 制 造 技 術(shù) 是 很 有 需 要 的 [1]。1.3 輪 邊 減 速 器 的 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 狀 況 在 輪 邊 減 速 器 不 斷 發(fā) 展 的 過 程 中 ， 除 了 針 對 設(shè) 計(jì) 和 優(yōu) 化 的 研 討 外 ， 還 有 一 些 針 對 整個(gè) 機(jī) 構(gòu) 噪 音 、 振 動(dòng) 、 固 有 頻 率 大 小 的 共 性 研 討 。 這 些 問 題 的 研 討 便 于 提 升 機(jī) 械 工 程 員 對齒 輪 傳 動(dòng) 技 術(shù) 的 意 識 。 2010 年 柴 少 彪 對 重 型 載 貨 車 輪 邊 減 速 器 的 構(gòu) 造 進(jìn) 行 論 述 并 確 定 了三 維 空 間 的 模 型 。 重 點(diǎn) 介 紹 了 輪 邊 減 速 器 的 作 用 及 每 個(gè) 構(gòu) 造 的 類 型 ， 使 用 有 限 元 軟 件ANSYS 建 立 了 行 星 齒 輪 系 的 有 限 元 模 型 ， 然 后 使 用 顯 式 動(dòng) 力 學(xué) 有 限 元 程 序 在 一 定 程 度 上真 實(shí) 的 計(jì) 算 和 仿 真 行 星 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 過 程 及 其 應(yīng) 力 分 布 。 加 深 了 對 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 系 統(tǒng)的 模 擬 模 型 特 性 剖 析 與 研 討 [3] 。隨 著 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 ， 一 些 新 的 電 腦 輔 助 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 也 不 斷 應(yīng) 用 到 輪 邊 減 速 器 的 優(yōu) 化設(shè) 計(jì) 中 。 2008 年 胡 歡 就 建 立 了 輪 邊 減 速 器 的 數(shù) 學(xué) 模 型 并 進(jìn) 行 了 相 應(yīng) 的 簡 化 處 理 ， 應(yīng) 用MATLAB 軟 件 對 輪 邊 減 速 器 的 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 進(jìn) 行 了 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 。 2009 年 李 曉 豁 ， 王 巖 等 研 討 電 動(dòng)輪 自 卸 車 輪 邊 減 速 器 得 行 星 構(gòu) 造 可 靠 性 。 使 用 ANSYS 的 概 率 大 小 計(jì) 算 程 序 。 以 行 星 輪 的 軸直 徑 、 行 星 輪 傳 給 輪 軸 的 力 及 彈 性 模 量 的 大 小 為 不 確 定 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 假 設(shè) 實(shí) 際 系 統(tǒng) 選 用 參數(shù) 的 不 確 定 性 ， 采 取 蒙 特 卡 羅 的 方 法 進(jìn) 行 行 星 架 的 可 靠 性 剖 析 ， 取 得 該 有 限 元 分 析 模 型的 應(yīng) 力 概 率 散 布 特 色 、 應(yīng) 力 累 積 散 布 函 數(shù) 和 行 星 輪 軸 直 徑 等 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 對 應(yīng) 力 分 布 的 敏 感度 。 研 討 所 得 論 斷 關(guān) 于 改 進(jìn) 電 動(dòng) 輪 自 卸 車 輪 邊 減 速 器 構(gòu) 造 設(shè) 計(jì) 、 增 長 其 使 用 壽 命 具 有 必然 的 作 用 。 2009 年 ， Robert G.Parker 研 討 特 別 的 諧 波 相 位 嚙 合 頻 率 ， 可 以 縮 小 行 星 齒輪 傳 動(dòng) 裝 置 的 振 動(dòng) ， 改 善 系 統(tǒng) 動(dòng) 力 學(xué) 功 能 [6]。在 如 今 的 情 況 下 ， 國 際 上 部 分 公 司 針 對 需 求 的 不 同 ， 創(chuàng) 造 出 了 很 多 特 用 的 優(yōu) 秀 板 塊 ，產(chǎn) 品 的 幾 何 模 型 可 以 通 過 它 們 實(shí) 體 外 型 模 塊 的 優(yōu) 化 后 直 接 輸 出 ， 這 樣 的 設(shè) 計(jì) 大 大 提 高 了工 作 效 率 ， 對 產(chǎn) 品 開 發(fā) 周 期 短 ， 公 司 研 發(fā) 能 力 的 進(jìn) 步 都 有 不 錯(cuò) 的 好 處 ， 可 以 使 公 司 在 市場 競 爭 中 處 于 當(dāng) 先 的 領(lǐng) 頭 羊 [7]。 重 型 汽 車 輪 邊 減 速 器 多 以 行 星 齒 輪 為 主 ， 如 日 本 、 瑞 典 、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 7 頁 共 43 頁俄 羅 斯 和 美 國 等 ， 對 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 研 討 、 生 產(chǎn) 和 使 用 都 非 常 注 重 ， 在 傳 動(dòng) 功 能 、 傳 遞 功率 、 構(gòu) 造 優(yōu) 化 、 轉(zhuǎn) 矩 等 方 面 均 處 于 當(dāng) 先 位 置 [8]。因 為 我 國 的 歷 史 緣 由 ， 在 這 一 范 圍 的 專 研 起 步 較 晚 ， 研 究 程 度 總 體 處 于 落 后 。 在 近 幾年 來 ， 我 國 不 斷 地 對 制 造 行 業(yè) 的 支 撐 和 大 量 本 錢 的 投 入 以 及 手 藝 的 時(shí) 而 提 升 ， 工 程 科 研人 員 通 過 鍥 而 不 舍 的 死 力 以 及 技 術(shù) 的 引 入 ， 在 行 星 齒 輪 理 論 知 識 的 研 討 和 優(yōu) 化 模 塊 等 方面 取 得 了 很 大 的 科 研 成 績 。 同 時(shí) ， 現(xiàn) 代 優(yōu) 秀 改 進(jìn) 理 論 也 應(yīng) 用 到 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 按 照 不同 的 優(yōu) 化 目 的 ， 經(jīng) 過 確 定 輪 邊 減 速 器 行 星 齒 輪 數(shù) 學(xué) 模 型 ， 產(chǎn) 生 了 多 種 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 措 施 。 早 在1988 年 ， 冷 桂 蘭 行 星 輪 邊 減 速 器 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 分 析 的 基 礎(chǔ) 上 ,建 立 了 機(jī) 構(gòu) 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 的 指 標(biāo) 函 數(shù)和 條 件 。 采 用 復(fù) 合 形 法 自 編 basic 程 序 ,對 12 種 方 案 進(jìn) 行 了 參 數(shù) 尋 優(yōu) 。 提 供 了 優(yōu) 選 方 案 。對 同 類 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) ， 提 供 了 一 種 可 行 的 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 方 法 [9]。 這 些 研 究 都 表 明 我 們 國 家 在 輪 邊減 速 器 方 面 的 研 究 正 從 設(shè) 計(jì) 的 基 礎(chǔ) 上 慢 慢 的 發(fā) 展 到 更 深 層 次 并 把 研 究 成 果 應(yīng) 用 到 生 產(chǎn) 實(shí)際 中 。1.4 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計(jì) 要 求通 常 說 來 ， 輪 邊 減 速 器 應(yīng) 該 滿 足 以 下 幾 點(diǎn) ：保 障 汽 車 在 各 種 運(yùn) 用 工 況 下 對 速 比 的 變 化 要 求 ， 要 求 速 度 的 范 圍 是 從 汽 車 禁 止 不 動(dòng)到 汽 車 以 最 高 車 速 行 駛 。 如 果 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 旋 轉(zhuǎn) 始 終 在 一 個(gè) 方 向 不 變 的 情 狀 下 ， 能 夠 倒 檔 反 向移 動(dòng) 。 汽 車 面 對 路 口 時(shí) 能 正 常 轉(zhuǎn) 向 ， 并 以 不 同 速 度 前 進(jìn) ， 保 障 汽 車 的 轉(zhuǎn) 彎 正 常 。為 了 使 變 速 裝 置 ， 分 動(dòng) 裝 置 ， 傳 動(dòng) 軸 等 集 成 不 會 因 為 受 到 太 大 的 扭 矩 而 使 它 們 大 小變 化 太 大 ， 質(zhì) 量 變 得 過 重 ， 應(yīng) 將 其 傳 動(dòng) 比 以 盡 可 能 高 的 比 率 分 配 給 驅(qū) 動(dòng) 橋 ， 同 時(shí) 采 取 較大 的 傳 動(dòng) 比 ， 使 其 達(dá) 到 所 一 定 的 減 速 要 求 。輪 邊 減 速 器 是 傳 動(dòng) 系 的 最 后 一 個(gè) 環(huán) 節(jié) ， 它 承 載 著 最 大 的 扭 矩 ， 它 的 強(qiáng) 度 和 構(gòu) 造 合 理與 否 直 接 影 響 到 整 車 的 功 能 ， 因 而 輪 邊 減 速 器 的 設(shè) 計(jì) 非 常 的 重 要 ， 我 所 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速器 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 體 積 玲 瓏 ， 質(zhì) 量 輕 巧 ， 運(yùn) 用 和 改 換 都 很 便 利 ， 關(guān) 于 改 善 整 車 的 速 比 ， 減 輕重 量 ， 較 小 燃 油 耗 費(fèi) 率 等 方 面 都 起 了 很 大 的 作 用 。主 要 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 要 求 ：1） 從 各 方 面 思 考 ， 選 取 適 合 的 尺 寸 ， 提 出 全 體 設(shè) 計(jì) 計(jì) 劃 ；本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 8 頁 共 43 頁2） 各 零 部 件 正 確 安 置 ， 對 其 強(qiáng) 度 大 小 ， 剛 度 大 小 ， 壽 命 長 短 進(jìn) 行 驗(yàn) 算 ， 使 其 構(gòu) 造 更加 合 理 ， 功 能 更 加 完 善 ；3） 同 時(shí) 符 合 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 一 些 條 件 ， 像 同 心 條 件 ， 裝 配 條 件 和 鄰 接 條 件 ；4） 使 各 級 齒 輪 傳 動(dòng) 的 承 載 能 力 相 接 近 ；5） 使 各 級 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 的 大 個(gè) 齒 輪 浸 油 深 度 基 本 一 樣 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 油 池 潤 滑 ；6） 使 減 速 器 獲 得 最 小 外 形 尺 寸 和 重 量 。1.5 設(shè) 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容通 常 輪 邊 減 速 器 有 普 通 直 齒 和 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 兩 種 結(jié) 構(gòu) 方 式 ， 但 由 于 普 通 直 齒 傳 動(dòng) 有很 多 不 可 避 免 的 弊 端 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 等 ， 所 以 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) [12]。本 論 文 是 電 動(dòng) 汽 車 的 相 關(guān) 參 數(shù) 和 使 用 環(huán) 境 等 條 件 來 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 。 一 般 來 說 ，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) 驅(qū) 動(dòng) 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 。 輪 邊 減 速 器 的 優(yōu) 點(diǎn) 在 于 其 通 過 性 強(qiáng) ， 離 地 間 隙 大 ， 驅(qū) 動(dòng) 力 強(qiáng) ， 適 合 爬坡 。 缺 點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 傳 動(dòng) 率 低 ， 裝 配 技 術(shù) 要 求 高 。 本 次 設(shè) 計(jì) 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 構(gòu) 造 簡 便 ， 效 率 高 ， 成 本 低 ， 易 加 工 的 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 。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） 行 星 齒 輪 減 速 器 各 個(gè) 齒 輪 的 相 關(guān) 尺 寸 計(jì) 算 ；3） 減 速 器 各 級 齒 輪 的 校 核 ；4） 軸 承 選 取 及 壽 命 計(jì) 算 ；5） 輪 邊 減 速 器 的 二 維 圖 紙 繪 制 ；6） 設(shè) 計(jì) 說 明 書 的 編 制 。1.6 研 究 的 方 法 及 技 術(shù) 路 線1.6.1 研 究 方 法（ 1） 通 過 查 閱 相 關(guān) 資 料 ， 掌 握 輪 邊 減 速 器 的 主 要 參 數(shù) 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 9 頁 共 43 頁（ 2） 充 分 考 慮 已 有 輪 邊 減 速 器 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) 來 確 定 輪 邊 減 速 器 的 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 對 現(xiàn) 有裝 置 的 不 足 進(jìn) 行 分 析 。（ 3） 對 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 進(jìn) 行 修 改 和 優(yōu) 化 ， 最 終 設(shè) 計(jì) 出 能 滿 足 要 求 的 輪 邊 減 速 器 。1.6.2 研 究 技 術(shù) 路 線（ 1） 根 據(jù) 題 目 和 原 始 數(shù) 據(jù) 查 看 相 關(guān) 資 料 ， 了 解 當(dāng) 今 國 內(nèi) 外 輪 邊 減 速 器 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及發(fā) 展 前 景 ， 撰 寫 文 獻(xiàn) 綜 述 和 開 題 報(bào) 告 。（ 2） 根 據(jù) 產(chǎn) 品 功 能 和 技 術(shù) 要 求 提 出 多 種 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 對 各 種 方 案 進(jìn) 行 綜 合 評 價(jià) ， 從 中選 擇 較 好 的 方 案 ， 再 對 所 選 擇 的 方 案 做 進(jìn) 一 步 的 修 改 或 優(yōu) 化 ， 最 終 確 定 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 。（ 3） 具 體 設(shè) 計(jì) 輪 邊 減 速 器 的 驅(qū) 動(dòng) 裝 置 、 工 作 裝 置 等 。 （ 4） 對 所 設(shè) 計(jì) 的 機(jī) 械 結(jié) 構(gòu) 中 的 重 要 零 件 進(jìn) 行 校 核 計(jì) 算 ， 如 齒 輪 、 軸 、 軸 承 等 ， 保 證設(shè) 計(jì) 的 合 理 性 和 可 行 性 。 ；（ 5） 繪 制 零 件 圖 、 裝 配 圖 ， 完 成 要 求 的 圖 紙 量 ；（ 6） 整 理 各 項(xiàng) 設(shè) 計(jì) 資 料 ， 撰 寫 論 文 。第 二 章 輪 邊 減 速 器 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案 的 確 定2.1 輪 邊 減 速 器 的 分 類經(jīng) 過 傳 動(dòng) 將 動(dòng) 力 機(jī) 的 速 度 減 小 ， 使 之 滿 足 執(zhí) 行 系 統(tǒng) 的 需 要 的 傳 動(dòng) 裝 置 稱 為 減 速 器 。由 一 系 列 彼 此 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 ， 也 就 是 在 輸 入 軸 與 輸 出 軸 之 間 得 到 預(yù)設(shè) 的 傳 動(dòng) 比 的 大 小 和 轉(zhuǎn) 向 聯(lián) 系 。按 照 輪 系 實(shí) 際 轉(zhuǎn) 動(dòng) 中 各 輪 中 心 軸 線 在 空 間 的 中 心 位 置 聯(lián) 系 能 否 不 變 ， 可 以 把 輪 系 分作 定 軸 輪 系 和 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。此 次 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 就 是 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) ， 它 屬 于 周 轉(zhuǎn) 輪 系 。 當(dāng) 輪 系 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 起 碼有 一 個(gè) 齒 輪 的 中 心 線 是 繞 其 它 定 軸 齒 輪 的 中 心 線 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 輪 系 叫 作 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 。 行 星 齒 輪 減 速器 按 構(gòu) 造 可 分 為 如 下 三 種 ：2K－ H， 3K， K－ H－ V（ K－ 中 心 輪 ， H－ 轉(zhuǎn) 臂 ， V－ 輸 出 軸 ）2K－ H 型 傳 動(dòng) 模 式 簡 便 ， 采 取 較 廣 泛 ， 零 配 件 購 買 也 更 便 利 。 因 而 在 本 輪 邊 減 速 器的 設(shè) 計(jì) 中 采 取 得 是 2K－ H 型 。 它 有 很 多 中 情 況 ， 分 為 不 同 的 模 式 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 10 頁 共 43 頁像 ： NGW， NW， ZUWGW。 它 們 的 傳 動(dòng) 比 大 小 和 傳 動(dòng) 效 率 ， 以 及 傳 動(dòng) 功 率 大 小 都 有很 大 的 區(qū) 別 。 按 照 此 次 計(jì) 算 的 輪 邊 減 速 器 的 傳 動(dòng) 比 大 小 為 5.5， 而 NGW 型 最 佳 的 傳 動(dòng) 比 范圍 是 3～ 9， 因 而 采 用 NGW 型 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 類 型 。NGW 由 內(nèi) 外 嚙 合 和 共 用 行 星 輪 組 成 ， 它 的 構(gòu) 造 簡 便 單 一 ， 軸 向 長 度 小 ， 工 藝 好 易制 造 ， 效 率 高 節(jié) 省 時(shí) 間 ， 能 提 高 生 產(chǎn) 效 率 。 盡 管 傳 動(dòng) 比 不 大 ， 確 能 通 過 多 次 串 聯(lián) 成 為 傳動(dòng) 比 大 的 系 統(tǒng) 。 本 設(shè) 計(jì) 中 所 需 要 傳 動(dòng) 比 較 小 ， 因 而 不 用 串 聯(lián) ， 只 需 要 一 級 就 足 夠 。行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 最 大 好 處 就 是 體 積 不 大 ， 承 受 載 荷 能 力 很 強(qiáng) 大 ， 工 作 穩(wěn) 定 。 但 大 功 率高 速 行 星 齒 輪 的 傳 動(dòng) 構(gòu) 造 很 煩 瑣 ， 須 要 很 高 的 制 造 精 度 。 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 有 些 裝 置 效 率 很大 ， 但 傳 動(dòng) 比 太 小 。 另 外 一 些 裝 置 則 傳 動(dòng) 比 能 夠 很 大 ， 但 它 的 效 率 會 很 低 ， 如 果 采 取 行 星齒 輪 傳 動(dòng) 來 作 為 減 速 器 時(shí) ， 其 效 率 隨 傳 動(dòng) 比 的 增 大 而 減 小 。行 星 輪 作 為 減 速 器 能 夠 安 放 在 輪 邊 ， 所 以 稱 為 輪 邊 減 速 器 。 輪 邊 減 速 器 通 常 分 為 普通 圓 柱 齒 輪 減 速 器 和 行 星 齒 輪 減 速 器 ， 因 為 普 通 齒 輪 減 速 器 有 很 多 不 可 防 止 的 弊 端 ， 因而 采納 較 少 。 有 的 輪 邊 減 速 器 裝 備 在 車 輪 的 輪 轂 里 面 ， 使 得 整 個(gè) 驅(qū) 動(dòng) 橋 構(gòu) 造 更 加 合 理 ， 能 減少 很 多 不 必 要 的 空 間 占 用 。 同 時(shí) 也 減 輕 了 主 減 速 器 ， 半 軸 ， 差 速 器 的 負(fù) 荷 ， 縮 小 傳 動(dòng) 部件 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ， 保 護(hù) 后 橋 具 備 足 夠 的 對 地 面 的 空 隙 。 同 時(shí) 提 升 了 車 輛 通 過 復(fù) 雜 路 面 的 能力 ， 減 輕 了 整 車 的 重 量 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 11 頁 共 43 頁2.2 輪 邊 減 速 器 傳 動(dòng) 方 案 的 確 定圖 2.1 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-行 星 齒 輪 ； 5-行 星 架 ； 6-行 星 齒 輪 軸 ；7-太 陽 輪 ； 8-鎖 緊 螺 母 ； 9-螺 栓 ； 10-螺 釘 ； 11-輪 轂 ； 12-半 軸 ； 13-制 動(dòng) 器輪 邊 減 速 器 是 由 太 陽 輪 、 行 星 輪 、 齒 圈 和 行 星 輪 架 四 部 分 組 成 ， 如 圖 2.1 所 示 。 通 常其 主 動(dòng) 部 分 也 就 是 太 陽 輪 和 半 軸 接 連 在 一 起 ， 被 動(dòng) 部 分 是 行 星 輪 架 和 車 輪 接 連 在 一 起 。齒 圈 與 橋 殼 相 接 合 ， 采 取 輪 邊 減 速 器 是 為 了 加 大 汽 車 的 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 來 滿 足 或 者 修 正 整 個(gè) 傳動(dòng) 系 統(tǒng) 力 的 分 配 。輪 邊 減 速 器 的 工 作 原 理 就 是 把 主 減 速 器 所 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 速 和 扭 矩 通 過 其 降 速 增 扭 之 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 降 低輪 邊 減 速 器 前 面 各 個(gè) 零 件 的 受 力 [13]。第 三 章 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算3.1 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 確 定本 論 文 是 電 動(dòng) 汽 車 的 相 關(guān) 參 數(shù) 和 使 用 環(huán) 境 等 條 件 來 設(shè) 計(jì) 的 輪 邊 減 速 器 。 本 次 設(shè) 計(jì) 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 構(gòu) 造 簡 便 ， 效 率 高 ， 成 本 低 ，本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 12 頁 共 43 頁易 加 工 的 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 。 因 此 決 定 采 用 NGW 行 星 齒 輪 減 速 器 ， 根 據(jù) 參 考 車 型 所 得 參 數(shù) ， 確 定 了模 數(shù) 為 6 的 一 級 行 星 齒 輪 減 速 器3.2 傳 動(dòng) 參 數(shù) 的 確 定3.2.1 傳 動(dòng) 比 的 確 定主 減 速 比 的 大 小 對 于 主 減 速 器 的 構(gòu) 造 、 尺 寸 、 質(zhì) 量 還 有 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 取 應(yīng) 該 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 同 由 整 車 動(dòng) 力 計(jì) 算 來 確 定 。所 選 取 的 i0值 必 需 保 障 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 Pmax及 其 np的 情 況 下 [14]。 這 時(shí) i0值 應(yīng) 按 式 3.1 來 確 定 ：ghamxpi0Vnr37.i?（ 3.1）式 中 r—車 輪 的 滾 動(dòng) 半 徑 m; igh—變 速 器 最 高 檔 的 傳 動(dòng) 比 。 將 已 知 的 汽 車 參 數(shù) 帶 入 3.1 得 到 ：5.8205.37.0i ???（ 3.2）在 一 般 情 況 下 ， 主 減 速 器 第 一 級 的 減 速 比 i01 與 第 二 級 的 減 速 比 i02 相 比 要 稍 小 些 ， 通常 i02/i01=1.4-2.0 之 間 。 在 對 比 了 同 類 車 型 的 輪 邊 減 速 器 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) 后 ， 選 定 比 較 大 的 減 速比 。 所 以 分 配 減 速 比 如 下 ： 4.3i7.i21?，3.2.2 傳 動(dòng) 簡 圖 的 確 定本 次 選 取 NGW 型 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) ， 齒 圈 固 定 在 車 體 上 面 ， 太 陽 輪 作 為 輸 入 部分 ， 行 星 架 作 為 輸 出 部 分 。 它 的 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 如 圖 3.1 所 示 ：本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 13 頁 共 43 頁圖 3.1 齒 輪 傳 動(dòng) 簡 圖3.2.3 配 齒 計(jì) 算由 所 給 條 件 知 ， 輪 胎 寬 295mm， 輪 輞 直 徑 571.5mm， 傳 動(dòng) 比 5.5。按 照 輪 邊 減 速 器 的 實(shí) 際 情 況 和 輪 胎 尺 寸 大 小 的 范 圍 ， 首 先 選 定 太 陽 輪 的 齒 輪 數(shù) Za 為 23，行 星 輪 個(gè) 數(shù) np 為 5。 一 旦 不 符 合 實(shí) 情 立 即 再 從 新 進(jìn) 行 選 取 。根 據(jù) 2Z-X(A)型 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 傳 動(dòng) 比(3.3) pZiiabxabbax ????11因 此 特 性 參 數(shù)ipZab 24.(3.4)5.1234.?(3.5)6???ic取 Zc=15,Zb=52(3.6)3.?aiaH(3.7)%85.124.?????????????ip因 此 傳 動(dòng) 比 是 合 格 的 。即 ， 最 后 確 定 。,,3ZcbZa3.3 齒 輪 的 參 數(shù) 計(jì) 算在 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 所 有 的 齒 輪 比 較 常 見 的 失 效 有 齒 輪 表 面 的 點(diǎn) 蝕 ， 齒 輪 外 表 面 的面 磨 損 和 輪 齒 發(fā) 生 的 斷 裂 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 14 頁 共 43 頁提 升 齒 輪 接 觸 面 的 硬 度 ， 減 小 齒 輪 外 表 面 的 粗 糙 度 ， 加 強(qiáng) 潤 滑 油 的 黏 度 和 齒 輪 表 面 的接 觸 精 度 ， 同 時(shí) 進(jìn) 行 合 理 的 變 位 都 能 提 高 齒 輪 表 面 抵 抗 點(diǎn) 蝕 的 強(qiáng) 度 。在 輪 邊 減 速 器 的 傳 動(dòng) 中 ， 部 分 齒 輪 在 內(nèi) 外 力 的 反 復(fù) 高 壓 下 ， 一 旦 齒 輪 根 部 受 到 的 彎曲 應(yīng) 力 超 過 材 料 許 用 的 彎 曲 力 大 小 時(shí) ， 齒 輪 根 部 就 非 常 有 可 能 產(chǎn) 生 因 疲 勞 而 產(chǎn) 生 的 裂 紋 。如 果 產(chǎn) 生 的 裂 紋 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 ， 最 后 就 會 導(dǎo) 致 齒 輪 因 疲 勞 而 斷 裂 。齒 輪 表 面 的 磨 損 是 因 為 齒 廓 間 的 相 對 運(yùn) 動(dòng) 而 產(chǎn) 生 ， 如 果 有 硬 的 顆 粒 掉 入 齒 輪 工 作 面間 ， 不 可 避 免 的 會 有 齒 輪 表 面 的 磨 損 。 再 封 閉 的 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 必 須 不 時(shí) 進(jìn) 行 潤 滑 油 的 清潔 和 及 時(shí) 更 換 [15]。3.3.1 齒 輪 材 料 的 選 擇在 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 齒 輪 材 料 的 選 定 應(yīng) 全 面 的 考 慮 到 齒 輪 傳 動(dòng) 的 實(shí) 際 工 作 情 況 。 像載 荷 分 類 和 大 小 ， 工 作 的 情 況 ， 生 產(chǎn) 制 造 工 藝 和 材 料 的 來 源 及 經(jīng) 濟(jì) 性 等 條 件 。選 擇 齒 輪 材 料 的 要 求 有 ： 一 邊 要 包 括 其 功 能 要 求 ， 一 邊 要 確 定 齒 輪 傳 動(dòng) 的 工 作 牢 固 ，安 全 。 另 一 方 面 也 應(yīng) 該 讓 它 的 生 產(chǎn) 成 本 盡 可 能 減 少 。 選 用 速 度 不 高 ， 載 量 很 大 的 重 型 機(jī)械 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 部 分 應(yīng) 選 取 調(diào) 制 鋼 40Cr,35SiMn,35CrMnSi 等 材 料 。 經(jīng) 正 火 調(diào) 質(zhì) 或 表 面淬 火 ， 讓 它 又 有 更 好 的 機(jī) 械 強(qiáng) 度 ， 硬 度 和 韌 性 等 綜 合 功 用 。按 照 本 設(shè) 計(jì) 所 研 討 的 輪 邊 減 速 器 的 應(yīng) 用 環(huán) 境 ， 培 修 條 件 ， 輪 齒 載 荷 性 質(zhì) 與 承 載 力 大小 。 在 實(shí) 際 工 作 中 再 聯(lián) 系 齒 輪 常 常 產(chǎn) 生 的 失 效 模 式 ， 想 到 生 產(chǎn) 制 造 工 藝 、 材 料 來 源 、 使用 壽 命 和 經(jīng) 濟(jì) 性 等 條 件 ， 最 終 選 取 齒 輪 材 料 和 熱 處 理 辦 法 如 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，取 σ Hlim=1500N/㎜ 2； σ F/lim=470 N/㎜ 2；中 心 輪 a 與 行 星 輪 c 的 加 工 精 度 都 是 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 σ Hlim=1160 N/㎜ 2； σ F/lim=360N/㎜ 2；加 工 精 度 為 7 級 ；本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 15 頁 共 43 頁3.3.2 模 數(shù) 的 計(jì) 算通 常 情 況 下 想 到 的 方 法 就 是 用 齒 輪 表 面 的 接 觸 強(qiáng) 度 大 小 來 初 步 計(jì) 算 齒 輪 的 分 度 圓 直 徑 ，也 能 用 齒 輪 的 彎 曲 強(qiáng) 度 大 小 來 初 步 計(jì) 算 齒 輪 模 數(shù) 。 在 這 種 情 況 下 適 當(dāng) 的 增 大 10%~20%。行 星 輪 數(shù) 目 時(shí) ， 各 個(gè) 行 星 輪 上 的 載 荷 平 均 ， 因 而 只 需 要 剖 析 和 計(jì) 算 其 中 的 一2pn?個(gè) 即可 ， 中 心 輪 a 在 每 一 個(gè) 上 所 承 受 的 輸 入 轉(zhuǎn) 矩 由 3.8 計(jì) 算(3.8) 11954npnTp?或 者 按 啟 動(dòng) 時(shí) 轉(zhuǎn) 速 最 小 ， 轉(zhuǎn) 矩 最 大 來 計(jì) 算式 中 ：Ta—中 心 輪 的 轉(zhuǎn) 矩 大 小 ， N.m；np—行 星 輪 的 個(gè) 數(shù) 。代 入 數(shù) 據(jù) 可 得 T1=3273N.m；中 心 輪 1 的 模 數(shù) 可 由 3.9 估 算3lim211FdaPAmZYK????式 中 ： （ 3.9）—算 式 系 數(shù) ， 關(guān) 于 直 齒 輪 傳 動(dòng) ， 關(guān) 于 斜 齒 輪 傳 動(dòng) ；mK12.mK?1.5mK?—嚙 合 齒 輪 副 中 小 個(gè) 齒 輪 的 名 義 轉(zhuǎn) 矩 ， N.m；1T—運(yùn) 用 系 數(shù) ；A—綜 合 系 數(shù) ；?F—小 齒 輪 系 數(shù) ；1aY—計(jì) 算 彎 曲 強(qiáng) 度 的 行 星 輪 間 載 荷 散 布 不 均 勻 系 數(shù) ；FpK—小 齒 輪 的 齒 寬 系 數(shù) ；d?本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 16 頁 共 43 頁—齒 輪 副 中 小 齒 輪 的 齒 數(shù) ；1z—實(shí) 驗(yàn) 齒 輪 彎 曲 疲 勞 極 限 ， ,取 和 中 的 較 小 值 。limF?2/mN1limF?12liFaY算 式 系 數(shù) ， 本 課 題 采 取 直 齒 輪 傳 動(dòng) 算 式 系 數(shù) ；K.K?運(yùn) 用 系 數(shù) ， 以 原 動(dòng) 機(jī) 勻 稱 平 定 ， 工 作 機(jī) 中 等 沖 擊 取 運(yùn) 用 系 數(shù) ；A .35A?綜 合 系 數(shù) ， 綜 合 系 數(shù) ；F?1.6F??行 星 輪 間 載 荷 散 布 不 均 勻 系 數(shù) ， 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) ， 取 散 布 不 均 勻 系 數(shù) ；pK1.FpK小 齒 輪 齒 形 系 數(shù) ， 取 小 齒 輪 齒 形 系 數(shù) ；1Fa 12.75Fa?小 齒 輪 齒 寬 系 數(shù) ， 小 齒 輪 齒 寬 系 數(shù) 。d?d?（ 3.10）3lim211FdaPAmZYKT???將 所 有 系 數(shù) 及 T1=3273N.㎜ 2、 Z1=23, σ F/lim=470 N/㎜ 2， 代 入 式 3.10 中 算 的m=5.34， 所 以 取 輪 系 的 模 數(shù) m=6。3.3.3 嚙 合 參 數(shù) 的 計(jì) 算因 為 本 齒 輪 副 沒 有 變 位 ， 因 而 可 直 接 依 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 ：m1452361Zm21Z??????）（）（cbc??）（）（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 需 采 取 變 位 。a—c 齒 輪 副 變 位 ， 。3815212????Z?20?要 最 大 程 度 的 加 大 其 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 ， 如 圖 3.2，本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 17 頁 共 43 頁圖 3.2 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 分 析 圖找 到 對 應(yīng) 的 橫 坐 標(biāo) 點(diǎn) ， 經(jīng) 過 該 點(diǎn) 作 條 垂 線 與 右 線 圖 的 上 邊 邊 界 交 于 A 點(diǎn) ， A123z??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06???? 0519?????角 可 取 大 小 為 ， 為 加 大 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 ， 應(yīng) 使 嚙 合 角 越 大 越 好 ， 現(xiàn) 取 嚙 合 角59~， 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 ???26?3Z12??3.11 計(jì) 算 ：??9.020tan149.37.812????????ivix（ 3.11）在 圖 3.2 中 ， 用 斜 線 2 調(diào) 配 變 位 系 數(shù) 。 由 點(diǎn) C 作 一 條 水 平 線 與 斜 線 2 相 交 在 點(diǎn) C1， 通過 點(diǎn) C1作 垂 線 ， 交 x1軸 于 點(diǎn) D， 點(diǎn) D 對 應(yīng) 的 x值 即 為 1。 由 此 得 ，49.01?x[16]。49.02???x本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 18 頁 共 43 頁85.01cos21????????????Zy（ 3.12）14.0.12????xyma12046cos???????（ 3.13）齒 輪 副 變 位 ：bc?3715232???Z根 據(jù) 同 心 條 件 計(jì) 算 齒 輪 b 的 變 位 系 數(shù) ：ma0123??8.cos???????????Zy（ 3.14）已 知 ， ???????????? 26cosar（ 3.15） ??96.020tan149.37.2???????iviZx.8.23???xy因 為 ， 所 以 ；1?45.1906.23???x式 中 ：—齒 輪 副 的 標(biāo) 準(zhǔn) 中 心 距 大 小 ；a—齒 輪 的 壓 力 角 ， 其 大 小 為 20；?本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 19 頁 共 43 頁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) 。3.3.4 齒 輪 幾 何 尺 寸 的 計(jì) 算其 中 齒 頂 高 系 數(shù) ， 頂 隙 系 數(shù) ；*1ah?*0.25c?中 心 距 變 換 大 小 系 數(shù) ；3.0y齒 頂 高 變 動(dòng) 系 數(shù) 等 于 0.13； 變 位 系 數(shù) 和 等 于 0.99；變 為 系 數(shù) 分 別 為 ： , , ；49?x.24513?x齒 數(shù) 比 ： 6.1Zu4.3523?分 度 圓 直 徑 ： md1861?9052?323基 圓 直 徑 ： db7.1cos1??m6842?b3.9s3?齒 頂 高 ： ??myxhhaaa 16.8121 ??????齒 根 高 ： cfff 543?齒 頂 圓 直 徑 ： daa2.5411?h0622maa8.933??齒 根 圓 直 徑 ： dff 11hff .022ff 33??本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 20 頁 共 43 頁齒 頂 圓 壓 力 角 ： ???80.32cos11abad??.722aba??1.5cos313abad?端 面 重 合 度 ： ????? ?19. tanttnt2211? ?????? ????ZZ5. tttat 32223 ???? a3.4 齒 輪 的 傳 動(dòng) 校 核行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 應(yīng) 滿 足 下 面 的 三 個(gè) 條 件 。鄰 接 條 件 按 式 4.1 校 驗(yàn)（ 3.16) paccnd?si2'?5i140?鄰 接 條 件 滿 足 。同 心 條 件 按 式 4.2 校 驗(yàn)''cosbazz????（ 3.17）='ac'b同 心 條 件 滿 足 。安 裝 條 件 按 式 4.3 校 驗(yàn)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書第 21 頁 共 43 頁)(為 正 整 數(shù)??pbanz??（ 3.18） 1523nZp21??為 整 數(shù) ， 安 裝 條 件 也 滿 足 。式 中 ：—行 星 輪 的 齒 頂 圓 直 徑 ；acd—行 星 輪 的 數(shù) 目 ；pn—中 心 輪 與 行 星 輪 的 嚙 合 中 心 距 ；'ac?—中 心 輪 與 行 星 輪 嚙 合 副 的 嚙 合 角 ；'—內(nèi) 齒 圈 與 行 星 輪 嚙 合 副 的 嚙 合 角 。'bc3.5 傳 動(dòng) 效 率 的 計(jì) 算行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 的 效 率 是 評 估 其 傳 動(dòng) 功 能 好 壞 的 重 要 指 標(biāo) 之 一 。 關(guān) 于 不 同 的 傳 動(dòng) 類 型行 星齒 輪 傳 動(dòng) ， 它 的 效 率 并 不 是 一 成 不 變 的 。 對 于 同 一 類 型 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) ， 效 率 η 值 的 大小 也 可 能 隨 著 傳 動(dòng) 比 ip值 的 變 化 而 變 化 。 在 同 一 類 型 的 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 中 ， 當(dāng) 輸 出 件 ， 輸入 件 不 一 樣 時(shí) ， 其 效 率 η 值 也 不 一 樣 。 并 且 ， 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 效 率 變 動(dòng) 大 小 很 大 ， 其 η 值可 以 是 最 大 的 0.98， 也 能 是 接 近 于 零 ， 甚 至 小 于 零 ， 也 就 是 可 以 自 鎖 [17]。想 要 求 行 星 齒 輪 傳 動(dòng) 效 率 η 值 的 大 小 ， 首 先 應(yīng) 剖 析 和 理 解 它 的 傳 動(dòng) 損 失 是 怎 么 回 事 。在 行 星 齒 輪 整 個(gè) 運(yùn) 動(dòng) 的 過 程 ， 它 的 主 要 的 功 率 損 失 有 下 面 幾 種 情 況 ：1） 相 互 嚙 合 的 齒 輪