NAF450-8-I型行星減速器設(shè)計含4張CAD圖.zip,NAF450,行星減速器,設(shè)計,CAD NAF450-8-1型行星減速器設(shè)計開題報告 一、題目來源 題目來源于生產(chǎn)實際。 二、研究（設(shè)計）目的和意義 在使用大型油罐進行原油儲備的過程中，遇到最關(guān)鍵的問題就是油泥的問題，儲運未經(jīng)提煉的原油重平均約含2.2%的油泥，即對一個10萬立方的儲罐來說，罐滿原油后其中約有2200立方的油泥沉淀在油罐底部。如不及時清除，再次加入原油是油泥將繼續(xù)累積在一起，形成硬塊，為油罐的檢查及清洗增加困難。而且數(shù)量如此巨大的油泥存在于油罐底部，不經(jīng)減小油罐的有效儲存空間，降低儲存周期壽命，造成進出閥的阻塞，而且較厚的油泥層使浮頂罐的浮頂不能不下降到底而引起浮頂傾斜，對儲油安全造成威脅。因此大型原油儲罐在建立時就必須增設(shè)油泥防止和消除系統(tǒng)，以增加油罐的儲油效率，提高儲油安全性，減小清罐難度。 大型原油儲罐罐底油泥的防止和消除方法主要是在罐內(nèi)增加油泥的混合攪拌系統(tǒng)，使油泥破碎細化，便于通過管線輸出，我們選用了旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器。但是，其噴嘴口徑相對于大型儲罐的直徑而言是很小的，噴嘴固定使得射流束的攪拌范圍是有限的，于是，在旋轉(zhuǎn)噴射器入口處設(shè)置軸流渦輪，靠循環(huán)油泵加壓后的原油流動帶動軸流渦輪高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的渦輪通過主軸帶動結(jié)構(gòu)上完全隔絕的傳動箱內(nèi)一系列的減速傳動使噴嘴緩慢旋轉(zhuǎn)，而且通過傳動箱內(nèi)有關(guān)參數(shù)的選擇來調(diào)節(jié)噴嘴旋轉(zhuǎn)的速度，是從噴嘴噴出的射流也隨之緩慢旋轉(zhuǎn)，射流可打擊到油罐底周向任一位置的油泥，實現(xiàn)徹底清除油泥，不留死角的功能。 可見，旋轉(zhuǎn)噴射器中減速箱是工業(yè)油罐底油泥旋轉(zhuǎn)噴射混合系統(tǒng)中重要的一部分。高速旋轉(zhuǎn)的渦輪帶動噴水嘴低速的轉(zhuǎn)動，中間需要一個傳動比很大的減速器連接。 三、閱讀的主要參考文獻 [1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 參[2] 王昆主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.武漢：華中理工大學出版社，1922 [3] 盧頌峰、王大康主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.北京：北京工業(yè)大學出版社，1993 [4] 吳宗澤、羅圣國主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社，1992 [5] 孫桓，陳作模主編.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002 [6] 成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [7] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設(shè)計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [8] 王昆、羅圣國主編.機械零件課程設(shè)計掛圖.北京：高等教育出版社，1986 [9] 中華人民共和國國家標準.技術(shù)制圖與機械制圖.北京：中國標準出版社，1996 [10] 齒輪手冊編委會.上冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，1991 [11] 饒振綱.行星齒輪變速箱的設(shè)計與研究.傳動設(shè)計，1999，（2） [12] 中國國家標準匯編.機械卷第1-12分冊.北京：中國標準出版社，1993 [13] 中華人民共和國國家標準.GB/T272-93.滾動軸承的代號.北京：中國標準出版社 [14] 周開勤主編.機械零件手冊.北京：高等教育出版社，1994 [15] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7 四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質(zhì)量小，體積小，傳動比大，承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已經(jīng)被我國越來越多的機械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動種均有效地利用了功率分流性和輸入，輸出地同軸性以及合理的采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速，大功率而且可用于低速，大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速，增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中：這些功用對于現(xiàn)代機械傳動發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、和航空航天等工業(yè)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。 20世界80年代至90年代初，我國相繼制定了一批減速器標準，如ZBJ19004—88《圓柱齒輪減速器》，ZBJ19026—90《運輸機械用減速器》和YB/T050—93《冶金設(shè)備用YNK齒輪減速器》等幾個硬齒面減速器標準，我國有自己只是產(chǎn)權(quán)的標準，如YB/T079—95《三環(huán)減速器》。按這些標準生產(chǎn)的許多產(chǎn)品的主要技術(shù)指標均可達到或接近國外同類產(chǎn)品的水平，其中YNK減速器較完整地吸取了德國FLENDER公司同類產(chǎn)品的特點，并結(jié)合國情做了血多改進與創(chuàng)新。 世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如日本，德國，英國，美國和俄羅斯等，對行星齒輪傳動的應(yīng)用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化，傳動性能，傳動效率，轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的行星齒輪傳動技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動，行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現(xiàn)代化的機械傳動設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。 行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自20世紀60年 代以來，我國才開始對行星齒輪傳動進行了較深入，系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計理論方面，還是在試制和應(yīng)用實踐方面，均有了較大的成就，并獲得了血多的研究成果。 近十幾年來，計算機技術(shù)，信息技術(shù)，自動化技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用，改變了執(zhí)照也得傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)，敏捷制造，智能制造等先進技術(shù)。形成了高精度，高效率的智能化生產(chǎn)線和計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。 CNC機床和工藝技術(shù)的發(fā)展，推動了機械傳動結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制，液壓傳動，齒輪，帶鏈的混合傳動，將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設(shè)計中的學科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。 工業(yè)通用變速箱是指為各行業(yè)成套裝備及生產(chǎn)線配套的大功率和中小功率變速箱。國內(nèi)的變速箱將繼續(xù)淘汰軟齒面，向硬齒面，高精度，高可靠度軟啟動，運行監(jiān)控，運行狀態(tài)記錄，低噪聲，高的功率與體積比和高的功率與重量比的方向發(fā)展。中小功率變速箱為適應(yīng)機電一體化成套裝備自動控制，自動調(diào)速，多種控制與通訊功能的接口需要，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外型在相應(yīng)改變。矢量變頻代替直流伺服器驅(qū)動，已成為經(jīng)年中小功率變速箱產(chǎn)品追求的目標。 隨著我國航天，航空，機械，電子，能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機器人等在各工業(yè)部門的應(yīng)用，我國在諧波傳動技術(shù)應(yīng)用方面已取得顯著成績。同時，隨著國家高新技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對諧波傳動技術(shù)產(chǎn)品的需求將更會更加突出。 總之，當今世紀各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高，二低，二化方面發(fā)展。六高即高承載能力，高齒面硬度，高精度，高速度，高可靠性和高傳動效率；二低即低噪聲，低成本；二化即標準化，多樣化。 減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上標志著一個國家的工業(yè)水平，因此，開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在我國有廣闊的前景。 五、主要研究（設(shè)計）內(nèi)容、關(guān)鍵問題及解決思路 5.1 主要研究（設(shè)計）內(nèi)容 我的工作就是結(jié)合渦輪的輸入轉(zhuǎn)速，噴嘴所需要的轉(zhuǎn)速以及輸出轉(zhuǎn)矩等已知條件設(shè)計一個滿足要求的齒輪減速器 具體步驟： （1）選擇確定傳動方案 傳動方案的確定包括傳動類型和傳動簡圖的確定。此次設(shè)計的減速器實際傳動比達到140，只有通過不斷地比較和分析去合理的選擇一種傳動方案，盡量降低減速器的體積和重量。 （2）設(shè)計計算 每級傳動機構(gòu)的設(shè)計計算，大致包括：傳動比的分配，傳動系統(tǒng)運動學和動力學計算，傳動零件的設(shè)計，軸的設(shè)計計算與校核，軸的選擇與計算，鍵連接的選擇與計算，箱體的設(shè)計，潤滑與密封的選擇和傳動裝置的附件說明等。 （3）裝配圖以及各零件圖的設(shè)計。 5.2 關(guān)鍵問題 傳動比的分配，傳動系統(tǒng)運動學和動力學計算 5.3 解決思路 傳動類型和傳動簡圖的確定,參數(shù)確定及設(shè)計計算,行星齒輪減速器裝配圖設(shè)計及零部件圖設(shè)計 六、完成畢業(yè)設(shè)計（論文）所必須具備的工作條件 所必須具備的工作環(huán)境： 熟練使用CAD制圖軟件，能夠繪制零件圖與裝配圖；熟悉各部件的結(jié)構(gòu)，能夠準確的計算出相關(guān)數(shù)據(jù)；如遇不懂的問題能查閱相關(guān)資料并與指導老師較好的溝通找出解決方法：熟練使用Word文檔輔助畢業(yè)設(shè)計（論文）的完成。 七、預期成果（達到目標） 熟悉了行星齒輪減速器的設(shè)計步驟，可知行星齒輪減速器有著體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高等特點，但由于行星齒輪減速器傳動比大，力矩就比其速器結(jié)構(gòu)小，行星齒輪減速器自鎖角大止退性差而不適合啟動用。學會查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。 八、工作的主要階段、進度與時間安排 2018年10月21日 指導老師下達的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，撰寫開題報告。 2018年10月21日—11月20日 學習軟件操作及相關(guān)知識 2018年11月21日—2019年1月20日 初步完成畢業(yè)設(shè)計資料，中期檢查 2019年1月21日—2019年5月10日 完成畢業(yè)設(shè)計主體工作 2019年5月11日—2019年5月20日 指導教師完成各項審查及相關(guān)簽字 2019年5月21日—2019年6月4日 評閱教師完成評閱意見及相關(guān)簽字 2019年6月5日—2019年6月10日 畢業(yè)設(shè)計答辯 九、指導教師審查意見 任務(wù)書 分院 XXX 專業(yè) XXX 班級 XX 學生姓名 XX 指導教師/職稱 XXX 1.畢業(yè)論文(設(shè)計)題目：NAF450-8-I型行星減速器設(shè)計 2.畢業(yè)論文(設(shè)計)起止時間：20XX年 10月～20XX年6月 3畢業(yè)論文(設(shè)計)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導教師選定部分） [1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 [2] 孫桓，陳作模主編.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002 [3] 成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [4] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設(shè)計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [5] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7 [6] 成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [7] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設(shè)計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [8] 王昆、羅圣國主編.機械零件課程設(shè)計掛圖.北京：高等教育出版社，1986 4．畢業(yè)論文(設(shè)計)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 （1）減速器的整體方案設(shè)計 （2）減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及重要部件的設(shè)計計算和校核計算 （3）裝置的總裝圖和重要部件的二維零件圖 5．任務(wù)書下達日期 20XX年 10 月 20 日 指導教師(簽字) 題目 NAF450 8 I行星齒輪減速器設(shè)計專業(yè) XXX姓名 XX指導教師 XX XXX 主要內(nèi)容 1 設(shè)計要求及其原理2 傳動方案選擇與其基本結(jié)構(gòu)3 重要零部件的設(shè)計計算4 強度校核5 制圖 行星減速器工作原理減速器的本質(zhì)是一種動力傳達機構(gòu) 而行星齒輪是利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換 將輸入的轉(zhuǎn)速減速到所要的轉(zhuǎn)速 輸入的轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速比就是公稱傳動比 方案設(shè)計 1 設(shè)計要求該減速器的基本要求是體積小 重量輕 結(jié)構(gòu)緊湊 承載能力強 傳動效率高 可支持間歇式工作 2 已知條件NGW型一級行星減速器 法蘭聯(lián)結(jié)等3 傳動方式的選擇選用3Z型傳動結(jié)構(gòu)簡圖如右圖所示 基本結(jié)構(gòu)NAF型行星齒輪減速 齒輪的設(shè)計 1 材料的選取2 配齒的計算3 尺寸的計算 強度校核 1 齒根彎曲疲勞強度校核計算2 齒面接觸強度校核計算 CAD裝備圖 結(jié)果分析 本次設(shè)計的行星齒輪減速器由一級行星齒輪傳動組成 采用3Z型齒輪傳動 該行星齒輪中的齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸都是根據(jù)各項已知條件和部分預選數(shù)據(jù)設(shè)計出來的 設(shè)計出來的齒輪通過強度校核 滿足條件 在畫裝配圖時零件的尺寸也符合基本裝配要求 致謝 本文的設(shè)計工作是在XX老師的細心指導下要求下完成的 在此向楊老師表示感謝 同時也十分感謝各位老師能夠耐心聽我講解 此外 由于自身能力的不足 對專業(yè)知識的缺乏 導致論文的質(zhì)量不佳 還望各位老師能夠包容海涵 NAF450-8-I型行星減速器設(shè)計 [摘要]：此次畢業(yè)設(shè)計的題目是NAF450-8-1型行星齒輪減速器。該行星齒輪減速器的主要構(gòu)成為一個太陽輪，三個行星輪和一個齒圈，兩個軸等。 本次設(shè)計主要研究內(nèi)容： （1）行星齒輪的傳動設(shè)計 其中包括傳動比的確定和具體分配，還有傳動的方式的選定。 （2）行星齒輪的尺寸數(shù)據(jù)計算 其中包括配尺的計算，裝配條件的計算，傳動效率的計算，結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，輸入、輸出端的尺寸計算和其他主要構(gòu)件的數(shù)據(jù)計算。 （3）行星齒輪傳動強度的校核 其中包括各嚙合齒輪的疲勞強度校核等 （4）裝配圖以及各零件圖的設(shè)計。 本次設(shè)計的NAF450-8-I行星齒輪減速器需要體積盡可能小、重量盡量輕、工作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)合理，承載能力強等，要已以上條件進行裝備結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，使用AutoCAD進行二維裝備圖及零件圖的設(shè)計。 [關(guān)鍵詞]：減速器；行星齒輪，太陽輪，法蘭 Design of NAF450-8-1 planetary reducer [Abstract]: The title of this graduation project is the NAF450-8-1 planetary gear reducer. The main structure of the planetary gear reducer is a sun gear, three planetary gears and one ring gear, two shafts, etc.. The main research content of this design: （1） Planetary gear transmission design This includes the determination and specific assignment of the gear ratio, as well as the choice of the mode of the drive. （2）Calculation of the size data of planetary gears These include the calculation of the ruler, the calculation of the assembly conditions, the calculation of the transmission efficiency, the structural design calculation, the calculation of the input and output dimensions and the calculation of the data of other main components. （3）Calibration of planetary gear transmission strength Including the fatigue strength check of each meshing gear, etc. （4）Assembly drawing and design of each part drawing The designed NAF450-8-I planetary gear reducer needs to be as small as possible, light in weight, stable in operation, reasonable in structure, strong in carrying capacity, etc. The design and calculation of the equipment structure must be carried out under the above conditions, using AutoCAD for two-dimensional Equipment drawing and part drawing design. [Key words]: reducer; planetary gear, sun gear, flange  目錄 中文摘要 I 外文摘要 II 1 前言 1 1.1 課題研究的背景和意義 1 1.2 行星齒輪減速器的優(yōu)勢及其特點 2 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 4 2 NAF450-8-1型行星齒輪減速器傳動方案設(shè)計 5 2.1 已知條件 5 2.2 設(shè)計計算 5 3 NAF450-8-I型行星齒輪參數(shù)的設(shè)計 6 3.1 配齒計算 6 3.2 初步計算齒輪的主要參數(shù) 6 3.3 嚙合參數(shù)計算 7 3.4 幾何尺寸計算 10 4 NAF450-8-1型行星齒輪傳動和結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 4.1 裝配條件的計算 14 4.2 傳動效率的計算 15 4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 5 NAF450-8-1型行星齒輪強度計算 20 6總結(jié) 27 參考文獻 27 致 謝 29  1 前言 課題研究的背景和意義 我國從1993起成為石油凈進口國，不僅是石油，我國的天然氣供求矛盾也越來越突出，為了應(yīng)對我國石油工業(yè)持續(xù)發(fā)展的形式，制定了具有前瞻性的石油工業(yè)“十五”發(fā)展計劃和遠景規(guī)劃，建立了由國家分批規(guī)劃的石油儲備基地。為了迅速在中國建立獨立的儲油基地，根據(jù)中國國情，主要使用大型工業(yè)油罐。 介紹污泥是大型油罐儲存過程中的關(guān)鍵問題。未經(jīng)精制和儲存的原油重量約為污泥重量的2.2%，相當于10萬立方米儲罐的重量。例如，在注入原油后，大約2200立方米的污泥將被放置在油罐底部。如果不及時清除，添加的油將繼續(xù)積聚并形成硬塊，使檢查和清潔油箱變得很難。此外，池底存在大量污泥，不會減少有效的儲存空間，縮短儲存周期，導致進出口閥門堵塞，較厚的水庫會防止浮頂。最后，浮頂傾斜對油庫的安全構(gòu)成威脅。因此，在大型原油儲罐的建設(shè)中，為了提高儲油效率，提高儲油安全性，減少灌溉和清洗的難度，需要增加污泥控制系統(tǒng)。而油泥控制離不開的就是旋轉(zhuǎn)噴射減速器。 由此可見，旋轉(zhuǎn)噴射減速器是工業(yè)槽底污泥旋轉(zhuǎn)射流混合系統(tǒng)的重要組成部分。而旋轉(zhuǎn)噴射這個工作過程中是由高速度渦輪驅(qū)動低速度的噴嘴。所以兩者中間就需要一個傳動比比較大的減速器。 1.2 行星齒輪減速器的優(yōu)勢及特點 在眾多減速器中，行星齒輪減速器可謂“性價比”最高。與一般定軸齒輪傳動相比，行星齒輪傳動具有高剛性、高精度、高傳動效率、承載能力大、體積小、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點。這些已經(jīng)被越來越多的機械工程師和技術(shù)人員使用。理解和價值。適用于各類齒輪負荷特性的熱加工工藝和機械加工工藝，采用變位齒輪課充分發(fā)揮各機件的性能，可減小機械體的體積和質(zhì)量，嚙合性能好，承載能力高，具有許多獨特的優(yōu)點。 現(xiàn)在行星傳動技術(shù)已經(jīng)向高速度，高轉(zhuǎn)矩硬齒面，標準化等方面發(fā)展。行星齒 輪傳動可用于高速度、功率較大的機械傳動中，也能適用于低速度、扭矩較大的機械傳動中。它可進行加速、減速和變速傳動、也可參與運動合成跟分解。在很多的實際生產(chǎn)生活中，這些功能都是有特殊的意義。對于現(xiàn)在的機械傳動來說，因此，行星齒輪傳動已廣泛應(yīng)用于起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、工程機械、輕工紡織、醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表、汽車、造船、軍工航天等工業(yè)領(lǐng)域。 由太陽輪，行星輪，軸，行星架，齒輪連軸器等組成的齒輪減速器，用于輸出端和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間，可以起到調(diào)整轉(zhuǎn)速和互相傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。 其他技術(shù)的發(fā)展也反映在理論研究上（如強度計算、成形技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用，新齒形，新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等）更完善，更接近實際；普通采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件；材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高；結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理；加工精度普遍提高到ISO的4-6級；軸承質(zhì)量和壽命的提高；潤滑油質(zhì)量的提高；加工裝備和檢測手段的提高等方面。 隨著這些技術(shù)的應(yīng)用和成熟，齒輪產(chǎn)品的性價比得到了很大提升，產(chǎn)品也越來越完善。 假如你粗略估計，輸出100N米扭矩的齒輪在1950年的重量應(yīng)為10kg。到80年代就可做到僅為1kg。 在過去的十幾年中，計算機技術(shù)，信息技術(shù)和自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，改變了傳統(tǒng)許可和生產(chǎn)組織的概念。 一些先進的齒輪制造公司使用先進的技術(shù)，如精益制造，敏捷許可和智能許可。 形成了高精度，高效率的智能通信管理系統(tǒng)。 總之，世界減速機和齒輪技術(shù)發(fā)展的大趨勢是發(fā)展到六個高，兩個低，兩個層次。 高指的是高剛性，高精度，高承載能力，高速度，高可靠性，高傳動效率; 二低指低噪音，低成本; 二化指標準化和多樣化。 機械制造的齒輪及齒輪箱技術(shù)的發(fā)展在一定程度上標志著一個國家的機械工業(yè)發(fā)展水平。 因此，中國人自主研發(fā)的減速器和齒輪傳動等技術(shù)都是有很好的發(fā)展前景。 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 我的研究主要內(nèi)容就是結(jié)合已知條件如查表可知的轉(zhuǎn)速跟輸出轉(zhuǎn)矩還有型號跟公稱傳動比設(shè)計一個一級行星齒輪減速器 （1）確定齒輪的傳動方案 齒輪傳動方案包括傳動是什么類型還有傳動簡圖的繪制。而我設(shè)計的減速器已知的公稱傳動比為8，通過分析和比較設(shè)計出合適的傳動方案，還要在高轉(zhuǎn)矩高傳動比前提下，盡量的降低減速器的體積和重量。 （2）如何設(shè)計結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)計算 齒輪傳動中每個階段的設(shè)計計算包括：該如何分傳動比，傳動部件的選擇和設(shè)計，軸系設(shè)計的計算和驗證，整個傳動系統(tǒng)的動力計算和驗證，以及傳動機構(gòu)的選擇和計算。 軸和鍵連接的方式及其計算，外機殼的設(shè)計等 2 NAF450-8-1型行星齒輪減速器傳動方案設(shè)計 2.1 已知條件 設(shè)計NAF450-8-I行星齒輪減速器，由題目可以得到該行星減速器傳動的公稱傳動比i為8，查表可知取輸入轉(zhuǎn)速n1為1500r/min，則公稱輸入功率為440.3kw，要求該行星齒輪體積小、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、傳動效率高和轉(zhuǎn)矩大。 2.2 設(shè)計計算 2.2.1 選取行星齒輪傳動的傳動類型和傳動簡圖 按照設(shè)計該行星減速器的實際用途是連接于高速渦輪跟低速噴嘴之間，工作時短期間斷性工作，結(jié)合《行星齒輪傳動設(shè)計》的設(shè)計特點，需要該行星減速器體積較小，轉(zhuǎn)矩較大，簡單易裝備，所以選取只有一個齒圈的NAF450-8-1型行星齒輪更合適，采用3Z（Ⅱ）的行星齒輪傳動，其傳動簡圖如圖1所示。 圖1 NAF450-8-1型行星齒輪減速傳動 3 NAF450-8-1型行星齒輪參數(shù)的設(shè)計 3.1 配齒計算 已知NAF450-8-1型行星傳動的傳動比ip值，根據(jù)齒輪計算公式可求得內(nèi)齒輪b，e和行星齒輪c的齒數(shù)zb，ze和zc。根據(jù)該行星齒輪的設(shè)計要求，預選擇太陽輪的齒數(shù)za為23，而行星齒輪數(shù)定np 為3。按照要求齒數(shù)差應(yīng)該較小，所以應(yīng)取ze -zb= np。將太陽輪齒輪值23，行星齒輪數(shù)3以及轉(zhuǎn)動比ip代入公式，求得內(nèi)齒輪的齒數(shù)Zb 為 zb= （3.1） 求得zb為86 按以下公式可得內(nèi)齒輪e的齒數(shù)Ze為 ze = zb + np =86+3=89 （3.2） 因為為偶數(shù) 則可求Zc為 zc=（ze-za）-1=（89-23）-1=32 （3.3） 再按傳動比驗算公式驗算其實際的傳動比為 ibae==140.6 （3.4） 其傳動比誤差為 ==0.94< （3.5） 由以上計算可得出實際運行中傳動比，則該行星各齒輪數(shù)為 za=26，zb=91，ze=94和zc=33. 3.2 初步計算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇：太陽輪a和行星輪c均采用20CrMnTi，滲碳淬火回火，齒面硬度58-62HRC，取 =1500N/mm 和=330N/mm ，太陽輪a和行星齒輪c的加工精度6級；內(nèi)齒輪b和e均采用40CrNiMo，調(diào)質(zhì)硬度283-323HB，取=780N/mm 和=260N/mm ，內(nèi)齒輪b和e的加工精度7級。 按彎曲強度的初計算公式計算齒輪的模數(shù)m為 m=Km （3.6） 現(xiàn)已知Z1=26，=340N/mm 。齒輪轉(zhuǎn)矩T1=9549=775.59N·M；取算式系數(shù)Km=17.8；查表取使用工況系數(shù)KA=1.5；取綜合系數(shù)KFΣ=2,；載荷不均衡系數(shù)=KHp=1.15，；可查得齒形系數(shù)YFa1=2.67；查得齒寬系數(shù)Фd=0.6。則的齒輪模數(shù)為 m==4.8（mm） （3.7） 取齒輪模數(shù)m=5mm 3.3 嚙合參數(shù)計算 在三組嚙齒齒輪中，其標準中心距a計算可得 （mm） （3.8） （mm） （3.9） （mm） （3.10） 根據(jù)以上結(jié)果可知，幾個齒輪間的中心距各不相同，則要滿足已知條件則需要對該行星傳動進行角度變位 參考關(guān)系由于各嚙齒齒輪的標準中心距相差不大，最后選擇170mm為標準中心距值 已知+=59，-=58，和-=61，m=5mm，=66mm及壓力角20。， 對各齒輪副的嚙合參數(shù)計算結(jié)果見表①。 表① NAF450-8-1型行星傳動參數(shù)計算 項目 計算公式 a-c齒輪副 b-c齒輪副 e-c齒輪副 中心距變動系數(shù) = =1.5 嚙合角 = = 變位系數(shù)和 = 齒頂高變動系數(shù) = 重合度 確定各齒輪的變位系數(shù)。 （1）在a-c齒輪副中，由于太陽輪a的齒數(shù)z=262=54和中心距小于平均標準中心距。所以其變位方式應(yīng)采用角度變位的正傳，即 當系數(shù)=1，時，最小變位系數(shù)為 ===0.1176 按如下公式可求得中心論a的變位系數(shù)為 =0.5 （3.12） =0.5 =0.2732>=0.1176 按如下公式可得到行星齒輪c的變位系數(shù) = =0.5377-0.2732=0.2645 （2）b-c齒輪副 在b-c齒輪副中，=33>=27，=58>2=54和=61.5mm<=66mm 。，即。 根據(jù)和所以=。 （3） 在e-c齒輪副中，>,-=61>2=54和mm 。據(jù)此其變位方式應(yīng)采用高度變位，即。則可得內(nèi)齒輪e的變位系數(shù)為0.25。 3.4 幾何尺寸計算 各齒輪副的幾何尺寸的計算結(jié)果見表2。 表2 NAF450-8-1型行星齒輪的參數(shù) 項目 計算公式 a-c齒輪副 b-c齒輪副 e-c齒輪副 變位系數(shù) = =0.2732 =0.2645 =0.2645 =2.1022 =0.2645 =0.2645 分度圓直徑 = = =130 =455 =165 =455 =165 =470 基圓直徑 = = =122.16 =427.56 =155.04 =427.56 =155.4 =441.66 節(jié)圓直徑 = = =149.83 =190.17 =136 =476 =84 =216 齒頂圓直徑 外嚙合 151.42 200.82 內(nèi)嚙合 - 齒根圓直徑 外嚙合 內(nèi)嚙合 用插齒刀加工 493.31 265.84 注：1.表內(nèi)公式中，為插齒刀的齒頂圓直徑；為插齒刀與被加工齒輪之間的中心距。 2.表中的徑向間徑=，其中=7.6（1-） /。 齒根圓直徑的計算。 已知模數(shù)=5mm，插齒刀齒數(shù)=25，齒頂高系數(shù)=1.25，變位系數(shù)=0。試求被插制內(nèi)齒輪的齒根圓直徑。 齒根圓直徑按下式計算，即 =+2 （3.13） 式中 ——插齒刀的齒頂圓直徑； ——插齒刀與被加工內(nèi)齒輪的中心距。 ==525=137.5（mm） （3.14） 現(xiàn)對內(nèi)嚙合齒輪副b-c和e-c分別計算如下。 （1）b-c內(nèi)嚙合齒輪副（，=69） （3.15） ==0.049683 查表得= = （3.16） 加工中心距為 =（mm） （3.17） 按一下公式計算內(nèi)齒輪b齒根圓直徑為 =137.5+2177.7655=493.031mm（填入表2中） （3.18） (2)e-c內(nèi)嚙合齒輪副（，=72） 仿上，= （3.19） ==0.019001 查表得= == （3.20） =（mm） （3.21） 則得內(nèi)齒輪e的齒根圓直徑為 mm（ 填入表2中） （3.22）  4 NAF450-8-1型行星齒輪傳動和結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1 裝配條件的計算 根據(jù)設(shè)計的齒輪傳動，按照以下裝備條件 按如下公式驗算其鄰接條件，即 （4.1） 將已知的、和值代入上式，則得 200.84mm<2170=294.4486mm 即滿足鄰接條件， 同心條件 即 （4.2） 各齒輪副的嚙合角為、、和；且知、、和。代入上式，即得 =46.82 則滿足同心條件。 安裝條件 按以下公式驗算其安裝條件，即得 （4.3） 所以，滿足其安裝條件。 4.2 傳動效率的計算 由以上計跟查表所得的計算結(jié)果得出即>,則該行星傳動功率計算為 = （4.4） 已知和=91/26=3.5 其嚙合損失系數(shù) （4.5） 和可按如下公式計算，即有 =2.3 （4.6） =2.3 ，且將、和代入上式，可得 =2.3 =2.3 即有 =0.01931+0.01966=0.03897 所以，其傳動效率為 = 故轉(zhuǎn)動效率滿足工作要求 4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.3.1 輸入端 輸入軸的設(shè)計按照設(shè)計要求。材料上使用18Cr2Ni6W，熱處理為摻碳淬火回火并使用齒輪軸的結(jié)構(gòu)形式，將太陽輪a與輸入軸連成一個整體。由于已知該行星減速器的輸入功率p=440.3kw，輸入軸轉(zhuǎn)速n=1500，可以估算出該輸入軸的直徑D 按公式 =149=99mm （4.7） 考慮誤差等原因。我們?nèi)?00mm，第二段為110mm，并且?guī)в幸粋€單鍵槽，鍵槽尺寸已知查表得15×30，根據(jù)估算所得直徑，還有部分已知參考數(shù)據(jù)，軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進行草圖設(shè)計。 4.3.2輸出端 輸出軸的基本結(jié)構(gòu)條件與輸入軸類似 根據(jù)=149=60mm （4.8） 帶有單鍵槽，與齒輪e同體相連作為輸出軸。取為70mm，選擇8×16的鍵槽。 4.3.3轉(zhuǎn)臂的設(shè)計 轉(zhuǎn)臂x中所需連接板得數(shù)目一般應(yīng)等于行星齒輪數(shù)。壁厚為=mm取壁厚為40，其中為實際嚙合中心距。溝槽寬度為160mm。外圓直徑2=260mm，取外圓直徑280mm。 先已知中心距a=170mm，可得 0.0443（mm） （4.9） 取=42.3 即 （4.10） 取0.0300=30 為，即=15 先已知低速級的嚙合中心距a=140mm，則得 =0.0415（mm） （4.11） 取=40.3 按公式計算，即 （4.12） 取0.0420=42 轉(zhuǎn)臂X1的偏心誤差為孔距相對偏差的，即 （4.13） 4.3.4 機體及前后機蓋的設(shè)計 行星減速器使用水平整體式鑄造體，具體取決于行星傳動裝置的類型。 它具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小的特點。材料選為灰鑄鐵[7]。 壁厚 （4.14） ——機體表面的形狀系數(shù) 取1 ——與內(nèi)齒輪直徑有關(guān)的系數(shù)取2.6 _____作用在機體上的轉(zhuǎn)矩 4.3.5標準件及附件的選用 螺釘?shù)倪x擇：大多緊固螺釘選擇六角螺釘。吊環(huán)的設(shè)計參照標準。通氣塞的設(shè)計參照設(shè)計手冊自行設(shè)計。以及油標的設(shè)計根據(jù)GB1161-89的長形油標的參數(shù)來設(shè)計。 輪嚙合，每個行星齒輪的內(nèi)孔與B和e嚙合，兩個可以安裝滾動軸承支撐。 在行星齒輪軸安裝在臂x側(cè)板上之后，行星齒輪軸通過矩形截面彈性擋板軸向固定。 。 現(xiàn)已知嚙合中心距mm，則得 （mm） （4.15） 取 即 （4.16） 取=0.030mm=30m 該轉(zhuǎn)臂的誤差為孔距的1/2,即 =15m （4.17） 根據(jù)以上傳動方案的計算和已知參數(shù)可繪出該行星齒輪減速器的裝備圖， 結(jié)構(gòu)簡圖如下 5 NAF450-8-1型行星齒輪強度計算 根據(jù)該行星齒輪的工作特點。如體積小。功率高，傳動比較大。按照齒輪的強度條件進行校核公式計算如下 （5.1） 首先按以下公式計算齒輪的齒根應(yīng)力，即 （5.2） 其中，齒根應(yīng)力的基本值可按以下公式計算，即 = （5.3） 許用齒根應(yīng)力可按以下公式計算，即 = （5.4） 現(xiàn)將該NAF450-8-1行星傳動按照三個齒輪副a-c、b-c和e-c分別驗算如下。 a-c齒輪副 ① 名義切向力。 中心輪a的切向力=可按如下公式計算；已知N?m,和mm。則得 （N） （5.5） ②有關(guān)系數(shù)。 a．使用系數(shù) 。 使用系數(shù)按中等沖擊查表得=1.5 b.動載荷系數(shù)。 先按下式計算輪a相對于轉(zhuǎn)臂x的速度，即 （5.6） 其中 （m/s） 所以 （m/s） 已知該行星齒輪的齒輪精度為6；則C為6再按下公式計算動載荷系數(shù)，即 = （5.7） 式中 B=0.25= A=50+56 則得 = 齒輪的動載荷系數(shù)=1.06 c.齒向載荷分布系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算，即 =1+ （5.8） 查表得 = 查表得，代入上式，則得 =1+（1.3-1）1=1.3 d.齒間載荷分配系數(shù)。 齒間載荷分配系數(shù)查表得 =1.1 e.行星輪間載荷分配系數(shù)。 行星輪間載荷分配系數(shù)按下式計算 即 =1+1.5 已取，則得 =1+1.5=1.3 f.齒形系數(shù)。 齒形系數(shù)查得。 g.應(yīng)力修正系數(shù)。 應(yīng)力修正系數(shù)查得 h.重合度系數(shù) 。 重合度系數(shù)可按下式計算，即 ==0.25+ （5.9） i.螺旋角系數(shù)。 螺旋角系數(shù)查得 =1 各齒輪互相之間嚙合取齒寬b=60mm。 ③計算齒根彎曲應(yīng)力。 按下式計算齒根彎曲應(yīng)力，即 = （5.10） =（N/mm2） （N/mm2） 取彎曲應(yīng)力=110N/mm2 ④計算許用齒根應(yīng)力 按以下公式計算許用齒根應(yīng)力，即 = （5.11） 已知齒根彎曲疲勞極限=340 N/mm2 由查表得最小安全系數(shù)。 式中各系數(shù)、、、和取值如下。 應(yīng)力系數(shù)，按所給定的區(qū)域圖取時，取=2。 壽命系數(shù)由下式計算，即 = （5.12） 循環(huán)次數(shù)按照公式計算，要求工作時間為280每日工作時間為15可得 =6060=1.06 （5.13） 則得 ==0.89 齒根圓角敏感系數(shù)查得=1。 先對齒根表面狀況系數(shù)按表中對應(yīng)公式計算，即 =1.674-0.529 （5.14） 取=12.5m，代入得 =1.674-0.529=0.98 尺寸系數(shù)按表中相對應(yīng)公式計算，即 =1.05-0.01=1.05-0.01=1.02 代入下公式可得許用齒根應(yīng)力為 =378（N/mm2） 由于=110 N/mm2<=378 N/mm2，。所以，a-c齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 b-c齒輪副 其齒根彎曲應(yīng)力及按公式計算許用齒根應(yīng)力。已知，=260 N/mm2。 a．使用系數(shù) 。 使用系數(shù)按中等沖擊查表得=1.11 b.動載荷系數(shù)。 先按下式計算輪a相對于轉(zhuǎn)臂x的速度，即 （5.15） 其中 （m/s） 所以 （m/s） 查表得各齒輪精度為6，則C為6；再按下公式計算動載荷系數(shù)，即 = （5.16） 式中 B=0.25= A=50+56 則得 = 太陽輪a和行星輪c的=1.25 c.齒向載荷分布系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算，即 =1+ （5.17） 查表得 = 查表得，代入上式，則得 =1+（1.3-1）1=1.3 d.齒間載荷分配系數(shù)。 齒間載荷分配系數(shù)查表得 =1.1 e.行星輪間載荷分配系數(shù)。 行星輪間載荷分配系數(shù)按下式計算 即 =1+1.5 （5.18） 已取，則得 =1+1.5=1 f.齒形系數(shù)。 齒形系數(shù)查得。 g.應(yīng)力修正系數(shù)。 應(yīng)力修正系數(shù)查得 h.重合度系數(shù) 。 重合度系數(shù)可按下式計算，即 ==0.25+ （5.19） i.螺旋角系數(shù)。 螺旋角系數(shù)查得 =1 根據(jù),,，，，=2.44，,=1.03和。代入上式則得 （5.20） =（N/mm2） 取 N/mm2 （N/mm2） 可見，，故b-c齒輪副滿足齒根彎曲強度條件。 e-c齒輪副 計算和。仿上，與內(nèi)齒輪b不同的系數(shù)為 和=0.68。代入上式，則得 =98（N/mm2） 因 N/mm2 取 N/mm2 （N/mm2） 可見，，故e-c齒輪副滿足彎曲強度條件。 6、總結(jié) 2018年10月，我開始了畢業(yè)論文的書寫和設(shè)計，雖然中間實習工作過一段時間，但到今日論文，已經(jīng)完成了。從最初的無從下手，毫無頭緒，到慢慢的查看指導老師發(fā)來的資料，再到逐步逐步的明確自己的目標，整個設(shè)計過程充滿了我的汗水和思考。 11月，確定了我的論文題目為NAF450-8-I行星齒輪減速器設(shè)計，剛拿到這個題目時，我有些茫然，對于當時的我，這個設(shè)計簡直是一張白紙，沒有一絲了解，不過在導師的細心引導下，我找了開始的基本方向，于是我開始了開題報告的書寫，在仔細研究了老師發(fā)來的設(shè)計資料后，我準備了一個空文檔，將所有與設(shè)計行星齒輪減速器相關(guān)的資料片段都保存了進去，沒過多久，我就完成了開題報告的書寫。 4月，我開始行星齒輪減速器重要零件的計算，剛開始很不順利，很多公式，符號都不是很清楚，深深體會到我專業(yè)知識不足，于是我積極的找老師跟專業(yè)能力強的同學咨詢，他們也很耐心的跟我講解，在他們的幫助下雖然進度有點慢，但還是慢慢的完成了計算部分。 5月，我開始制作圖紙，由于很久都沒有繪過圖了很多快捷鍵都忘了，還好基本操作還記得，完成圖紙后，在老師看的過程，發(fā)現(xiàn)還是有很多錯誤的地方，于是經(jīng)過老師不斷的細心指導，我不斷的修改，才勉強達到了要求。 通過這次畢業(yè)設(shè)計的實踐，我收獲到了許多，也體驗到了實踐帶來的充實感。設(shè)計成功帶來的成就感，這幾個月緊張而又充實的生活令我興奮，可能我就適合在這種環(huán)境下生活。每一天都充滿挑戰(zhàn)。然而自己專業(yè)基礎(chǔ)的不足，我的論文很多地方都有疏漏，希望老師能給予指正。 　　  參考文獻 [1] 璞良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.第七版.北京：高等教育出版社，2001 參考文獻 [2] 王昆主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.武漢：華中理工大學出版社，1922 [3] 盧頌峰、王大康主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.北京：北京工業(yè)大學出版社，1993 [4] 吳宗澤、羅圣國主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社，1992 [5] 孫桓，陳作模主編.機械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2002 [6] 成大先主編.機械設(shè)計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [7] 饒振綱編著.行星齒輪傳動設(shè)計.北京：化學工業(yè)出版社，2003 [8] 王昆、羅圣國主編.機械零件課程設(shè)計掛圖.北京：高等教育出版社，1986 [9] 中華人民共和國國家標準.技術(shù)制圖與機械制圖.北京：中國標準出版社，1996 [10] 齒輪手冊編委會.上冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，1991 [11] 饒振綱.行星齒輪變速箱的設(shè)計與研究.傳動設(shè)計，1999，（2） [12] 中國國家標準匯編.機械卷第1-12分冊.北京：中國標準出版社，1993 [13] 中華人民共和國國家標準.GB/T272-93.滾動軸承的代號.北京：中國標準出版社 [14] 周開勤主編.機械零件手冊.北京：高等教育出版社，1994 [15] Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7 致謝 四年的大學學習生活在即將劃上一個句號，而于我的人生來說卻僅僅只是一個逗號，我將面對新的征程的開始。這次的論文是在我的導師的親切關(guān)懷和耐心的指導下完成的。您是如此的治學嚴謹，學識淵博，視野廣闊，思想深刻，您用心為我營造一種良好的學術(shù)氛圍，讓我的論文更加的嚴謹。同時，我還要感謝下我的同學們，如果沒有你們的幫助和傾心的協(xié)助，我是無法解決這些困難和疑惑，同時，我也要感謝本論文所引用的各位學者的專著，如果沒有這些學者的研究成果的啟發(fā)和幫助，我將無法完成本篇論文的最終寫作。最終能夠讓本文順利完成。至此論文付梓之際，我的心情無法保持平靜，從開始選擇課題到論文的順利答辯，有無數(shù)可敬的師長、朋友給了我很多的幫助，在這里請您接受我誠摯的謝意!?最后，再次對那些在論文完成過程中，關(guān)心、幫助我的同學和朋友們表示衷心地感謝！