行星减速机毕业设计.docx

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行星减速机毕业设计

行星减速机毕业设计【篇一：

卸船机用行星减速机的设计（毕业设计）】

纲要........................................................................1

第一章绪论................................................................3

1.1行星齿轮传动的发展概略...............................................3

1.2当前行星齿轮传动正向以下几个方向发展：

...............................

4

1.3行星齿轮传动的优弊端.................................................6

1.4课题特色.............................................................6

1.5反求设计.............................................................7

第二章传动方案的选择和分派传动比..........................................10

2.2.1起升机构传动比分派............................................12

2.2.2行走机构传动比分派............................................13

第三章行星齿轮传动的啮共计算..............................................14

3.1齿数的选择和计算...................................................14

3.1.1配齿计算......................................................14

3.1.2考证配齿条件..................................................15

3.2几何尺寸计算.......................................................18

3.3啮合效率计算......................................................19

3.4齿轮传动的几何尺寸..................................................20

3.4.1行走机构......................................................20

3.4.2起升、开闭机构................................................21

3.4.3行星传动几何尺寸..............................................22

第四章齿轮传动的强度计算.................................................23

4.1.行走机构第一对齿轮.................................................23

4.2行走机构第二对齿轮..................................................28

4.3起升、开闭机构齿轮传动的强度计算....................................31

4.4行星齿轮传动的强度计算..............................................34

4.5行星轮心轴与轴承寿命的计算..........................................38

4.6轴的键强度计算......................................................39

第五章构造设计............................................................41

5.1行星传动主要零件设计................................................41

5.1.1齿轮的构造设计................................................41

5.1.2行星轮轴直径..................................................41

5.2输入、输出轴轴径确实定..............................................42

5.3行星架的构造设计....................................................43

5.4机体的构造设计.....................................................44

第六章均载装置的设计......................................................46

6.1均载装置的选择.....................................................46

6.2行星轮间载荷散布不平均性剖析.......................................46

6.3均载机构简介........................................................49

6.4浮动齿轮联轴器的设计研究............................................50

6.4.1几何尺寸计算..................................................51

6.4.2强度计算......................................................52

第七章设计总结...........................................................53

参照文件...................................................................54

致谢.....................................................................55

卸船机用行星减速机的设计

【摘要】

本次设计是对卸船机用行星减速机设计进行研究，卸船机用行星减

速机设计要求效率高﹑简化构造﹑减少重量，对大梁的作使劲减小

等目的。

在文中介绍了行星齿轮减速器的发展的历史，经过剖析比

较几种行星齿轮传动方案，选择最优的传动方案；定出减速器的结

构，最后选择2k-h型行星传动的四卷筒机构减速机传动方案。

在设

计过程中第一对传动比进行分派，尔后分别计算高速级和低速级齿

轮的主要参数、啮合参数、几何尺寸、以及齿轮强度验算，对行星

齿轮的构造设计进行了较详尽的论述，最后对均载装置进行剖析和

研究。

经过对行星齿轮传动的研究，联合当前的发展状况和所要面

临解决的问题，成立了2k-h行星齿轮传动的形式，设计出拥有大功

率、大传动比、小重量、小体积等长处的减速机构。

在设计中,采纳

了3个行星轮，齿轮的制造精度较高。

【重点词】：

齿轮；行星齿轮减速器；齿轮啮合；均载装置

thedesignofplanetaryreducerusedinunloadingmachine

abstract

thisdesignisunloadingmachineofplanetaryreducerdesign,

shipunloaderplanetaryreducerdesignwithhighefficiency﹑

simplifiedstructureorweight,reducetheforceonthebeam

andotherpurposes.inthepaperintroducesthedevelopment

ofplanetarygearreducerhistory,throughanalysisand

comparisonofsev

eralplanetarygeartransmissionscheme,choosethebest

transmissionscheme;fixedgearstructure,andfinallyselect

the2k-htypeplanetarytransmissionoffourdrumbody

reducertransmissionscheme.inthedesignprocessis

allocatedfirsttransmissionratio,highlevelandthencalculate

themainparametersoflow-levelgear,meshingparameters,

geometricdimensions,andgearstrengthchecking,the

structureoftheplanetarygeardesignforamoredetailed

description,andfinallycontaindevicesforanalysisand

research.throughtheplanetarygeartransmission,in

combinationwiththecurrentdevelopmentsandproblemsto

befaced,theestablishmentofa2k-hplanetarygear

transmissionintheform,designedwithhighpower,large

transmissionratio,asmallweight,smallvolumeandsothe

decelerationinstitutions.inthedesign,useofthethree

planetarygear,gearmanufactureofhighprecision.

【keywords】:

gear;planetarygearreducer;gearmesh;are

containeddevice

卸船机用行星减速机的设计

第一章绪论

1.1行星齿轮传动的发展概略

我国早在南北朝时代（公元429～500年），祖冲之就发了然有行

星齿轮的差动式指南车。

比欧美早了1300多年。

1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利出现了。

1920年初次

成批制造出行星齿轮传动装置，并第一用于汽车的差速器。

1938年

起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。

二次世界大战后机械行业

的蓬勃发展促使了行星齿轮传动的发展。

高速大功率行星齿轮传动宽泛的实质应用，于1951年第一在德国

获取成功。

1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国也获取成功。

低速重载行星减速器已由系列产品发展到生产特别用途产品，如法

国citroen生产用于水泥磨、榨糖机、矿山设施的行星减速器，重量

达125t，输出转矩3900kn.m；

我国是从20世纪60年月起开始研制应用行星齿轮减速器，20世纪

70年月制定了ngw型渐开线行星齿轮减速器标准系列jb1799-1976。

已形制成功高速大功率的多种行星齿轮减速器，如列车电站燃气轮

机（3000kw）/高速汽轮机（500kw）和万立方米制氧透平压缩机

（6300kw）的行星齿轮箱，低速大转矩的行星减速器也已批量生产，

如矿井提高机的xl-30型行星减速器（800kw）。

世界各先进工业国，经由工业化、信息化时代，正在进入知识化时

代，行星齿轮传动在设计上日益完美，制造技术不停进步，使行星

齿轮传动已达到了较高水平。

我国与世界先进水平虽存在显然差距，

但跟着改革开放带来设施引进，技术引进，在消化汲取外国先进技

术方面获得长足的进步。

1.2当前行星齿轮传动正向以下几个方向发展：

（1）向高速大功率及低速大转矩的方向发展。

比如年产300kt合成

氨透平压缩机的行星齿轮增速器，其齿轮圆周速度已达150m/s；日本生产了巨型船舰推动系统用的行星齿轮箱，功率为22065kw；大

型水泥球磨机所用80/125型行星齿轮箱，输出转矩高达4150kn.m。

在这种产品的设计与制造中需要持续解决均载、均衡、密封、润滑、

零件资料及热办理及

【篇二：

行星减速器设计】

第二章要求分

析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2

（一）原始数

据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2

（二）系统构成框

图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2

第三章方案拟

定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

第四章传动系统的方案设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

传动方案的剖析与拟

定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

1.对传动方案的要

求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

2.制定传动方

案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

第五章行星齿轮传动设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

（一）行星齿轮传动比和效率计

算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

（二）行星齿轮传动的配齿计

算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

1.传动比条

件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

2.同轴条

件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

3.装置条

件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

4.毗邻条

件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7

（三）行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计

算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8

（四）行星齿轮传动强度计算及校

核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10

1、行星齿轮曲折强度计算及校

核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10

2、齿轮齿面强度的计算及校

核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11

3、相关系数和接触疲惫极

限⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11

（五）行星齿轮传动的受力分

析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

（六）行星齿轮传动的均载机构及浮动

量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15

（七）轮间载荷散布平均的措

施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15

第六章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17

（一）选择齿轮资料及精度等

级⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17

（二）按齿面接触疲惫强度

设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17

（三）按齿根曲折疲惫强度计

算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

（四）主要尺寸计

算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

第一章概

述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

（五）验算齿轮的圆周速度

v⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

第七章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

（一）减速器输入轴的设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

1、选择轴的资料，确立许用应

力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

2、按扭转强度估量轴

径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

3、确立各轴段的直

径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

4、确立各轴段的长

度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

5、校核

轴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

（二）行星轮系减速器齿轮输出轴的设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

1、选择轴的资料，确立许用应

力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

2、按扭转强度估量轴

径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

3、确立各轴段的直

径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

4、确立各轴段的长

度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

5、校核

轴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22

第八章三维造型和复杂零件设

计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24

第九章结

论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

第十章参照文

献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25第十

一章设计小

结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26第十二

章致

谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

第一章概括

1.1周转轮系简介

假如在轮系运行时，此中起码有一个齿轮轴轴线的地点其实不固定，

而是绕着其余齿轮的固定轴线展转，则这种轮系称为周转轮系。

一个周转轮系是由若干个行星轮（即兼绕自己轴线作自转和随构件

h一同绕固定轴线作公转，就像行星运动同样的齿轮）、一个或两个

太阳轮（即与行星轮相啮归并绕着定轴线展转的齿轮）和一个（只

有一个）行星架（转臂或系杆，即装架行星轮且绕固定轴线展转的构

件）h构成的。

在周转轮系中，一般都以太阳轮和行星架作为运动的输入和输出构

件，故又称它们为周转轮系的基本构件。

基本构件都环绕着同一固

定轴线展转。

周转轮系分类以下：

1）按自由度数目分有差动轮系（f＝2）和行星轮系（f＝1）如图

1.1所示。

图1-1按自由度数目分类图

2）按基本构件分类

图1-22k－h型和3k型

图1-3复合轮系

轮系中既包括定轴轮系部分，又包括周转轮系部分，或许是由几部

分周转轮系构成的，这种轮系称为复合轮系。

定轴轮系的传动比等于构成该轮系的各对啮合齿轮传动比的连乘积；

也等于各对啮合齿轮中全部从动轮齿数的连乘积与全部主动轮齿数

的连乘积之比，即：

定轴轮系的传动比＝全部从动轮齿数的连乘积

/全部主动轮齿数的连乘积

首、末两轮的转向关系可用标明箭头的方法来确立。

一对啮合传动的圆柱或圆锥齿轮在其啮合节点处的圆周速度是同样

的，因此标记二者转向的箭头不是同时指向节点，就是同时背叛节

点。

依据此法例，

在用

箭头标出主动轮的转向后，其余各轮的转向即可挨次用箭头标出，

由此可确立轮系首、末两轮的转向关系。

在实质机器中，首、末两轮的轴线互相平行的轮系应用最广。

这时，

其首、末两轮的转向不是同样就是相反。

因此规定：

当二者转向相

同时，其传动比为“+”，反之为“－”。

但一定指出：

假如轮系中首、末两轮的轴线不平行，便不可以用“+、

－”号来表示它们的转向关系，而只好在图上用箭头来表示。

过轮或中介轮仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用。

1.2行星减速器简介

行星减速机因为构造原由,单级减速最小为3，最大一般不超出10，

常有减速比为：

3、4、5、6、8、10，减速机级数一般不超出3，但

有部分大减速比定制减速机有4级减速。

相对其余减速机，行星减

速机拥有高刚性，高精度（单级可做到1分之内），高传动效率（单级

在97%-98%），高的扭矩/体积比，终生免保护等特色。

因为这些特

点，行星减速机多半是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转

速，提高扭矩，般配惯量。

减速机额定输入转速最高可达到

18000rpm（与减速机自己大小相关，减速机越大，额定输入转速越

小）以上，工业级行星减速机输出扭矩一般不超出2000nm，特制超

大扭矩行星减速机可做到10000nm以上。

工作温度一般在-25