大传动比减速器动力学建模及分析
传动比分配原则

传动比分配原则多级减速器各级传动比的分配,直接影响减速器的承载能力和使用寿命,还会影响其体积、重量和滑。
传动比一般按以下原则分配:使各级传动承载能力大致相等;使减速器的尺寸与质量较小;使各级齿轮圆周速度较小;采用油浴润滑时,使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小。
低速级大齿轮直接影响减速器的尺寸和重量,减小低速级传动比,即减小了低速级大齿轮及包容它的机体的尺寸和重量。
增大高速级的传动比,即增大高速级大齿轮的尺寸,减小了与低速级大齿轮的尺寸差,有利于各级齿轮同时油浴润滑;同时高速级小齿轮尺寸减小后,降低了高速级及后面各级齿轮的圆周速度,有利于降低噪声和振动,提高传动的平稳性。
故在满足强度的条件下,末级传动比小较合理。
减速器的承载能力和寿命,取决于最弱一级齿轮的强度。
仅满足于强度能通得过,而不追求各级大致等强度常常会造成承载能力和使用寿命的很大浪费。
通用减速器为减少齿轮的数量,单级和多级中同中心距同传动比的齿轮一般取相同参数。
当a和i设置较密时,较易实现各级等强度分配;a和i设置较疏时,难以全部实现等强度。
按等强度设计比不按等强度设计的通用减速器约半数产品的承载能力可提高10%-20%。
和强度相比,各级大齿轮浸油深度相近是较次要分配的原则,即使高速级大齿轮浸不到油,由结构设计也可设法使其得到充分的润滑。
三级传动比分配)对于多级减速传动,可按照“前小后大”(即由高速级向低速级逐渐增大)的原则分配传动比,且相邻两级差值不要过大。
这种分配方法可使各级中间轴获得较高转速和较小的转矩,因此轴及轴上零件的尺寸和质量下降,结构较为紧凑。
增速传动也可按这一原则分配。
4)在多级齿轮减速传动中,传动比的分配将直接影响传动的多项技术经济指标。
例如:传动的外廓尺寸和质量很大程度上取决于低速级大齿轮的尺寸,低速级传动比小些,有利于减小外廓尺寸和质量。
闭式传动中,齿轮多采用溅油润滑,为避免各级大齿轮直径相差悬殊时,因大直径齿轮浸油深度过大导致搅油损失增加过多,常希望各级大齿轮直径相近。
三环减速器的力学分析

个, 即
( 垂 直于转动 方 向) , 环 板在 C处 与外齿轮 啮合 , 其 所
1 三 环 减 速 器 结 构 及 工 作 原 理
常规的行星齿轮结构 为内齿齿 轮做中心轮 , 外齿齿 轮做行 星轮。内齿行 星齿 轮 的结 构 刚好相 反 , 其 把外 齿齿 轮 做 中心 轮, 内齿齿轮做行 星轮 , 再添加一个偏 心套 , 便得 到本文 所要研
所 以各环板 的受力表达式可以综合为 :
行 星齿 轮传 动结 构中, 输入轴 A 和支 承轴 B 各有 3 个相位差为 1 2 0 。 的偏心套 , 输 出轴 C位于输 入轴 A 和支承轴 B 的一侧 , 我
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三 环 减 速 器 的力学 分析
崔云 峰
( 上海 先惠 机械 有 限公 司 , 上海 2 0 1 6 1 4 ) 摘 要: 以偏置 式三 环减速 器 为例 , 详细介 绍 了三 环减 速器 的结构 和 工作 原 理 , 结合 实 际情 况 中遇 到 的 问题 , 对 三 环减 速 器建 立 相 应 的力学 模型 并进 行力 学分 析 。 关 键词 : 三 环减 速器 ; 内齿 行星 齿轮 ; 转臂 轴承 ; 受力 分析
撑, 因此 , 开展 对 这种 新 型传 动 的研 究 , 就 显 得 十 分 迫 切 和
必要了。
图 2 原 理 图
所 示 。环 板 的 重 力 为 G, 惯 性 力 为 P, 作 用 于 质 心 o。当 输 入 轴 转动时 , 环 板 在 A 处 受 到 的 力 有 2个 , 分 别 为 ( 相 切 于 转 动 方 向) 和 ( 垂直 于转 动方 向 ) , 环 板 在 B处 受 到 的力 只 有 1
带式输送机传动系统设计减速机设计

《机械设计》课程设计说明书课题名称带式输送机的传动系统设计学院 xxxxxXXXXXXXX专业机械设计制造与其自动化作者 XXXXXXXXXXXXXXXXXX学号 XXXXXXXXXXXXXXXXXX指导老师 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX二0一五年十二月二十一目录第一章绪论 (1)第二章减速器结构选择与相关性能参数计算 (2)第三章V带传动设计 (4)第四章齿轮的设计计算 (6)第五章轴的设计计算 (12)第六章轴承、键和联轴器的选择 (18)第七章减速器润滑、密封与附件的选择确定以与箱体主要结构尺寸的计算 (20)第八章设计小结 (24)参考资料 (24)第一章绪论1.1 设计目的(1)培养我们理论联系实际的设计思想,训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册与相关技术资料的能力以与计算、绘图数据处理等设计方面的能力。
1.2传动方案拟定1、传动系统的作用与传动方案的特点:机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。
传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。
传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
汽车三轴五档减速器设计及三维建模

摘要摘要汽车发动机的输出转速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。
为了发挥发动机的最佳性能,就要求必须有一套变速装置,来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
本设计是为桑塔纳2007 1.8MT设计变速器。
该变速器为5+1档变速器,包括五个前进档和一个倒退档。
采用整体式中间轴结构,三叉轴远距离操纵换档机构,使用锁环式同步器换档。
该变速箱结传动效率高,构紧凑,体积小。
速比范围大,具有良好的动力性和经济性动力性。
在设计中对对轿车变速器的结构进行了介绍,阐述了轿车主要的参数,以及功率的大小对变速器中各个零件强度的影响进行介绍。
在机构方面选择了机械式变速器,确定变速器设计的主要参数,在变速器的寿命方面以及与变速器相关的各种操纵机构也进行了介绍。
关键词:扭矩;变速器;同步器;强度;操作机构AbstractThe engine output rotational speed is extremely high, the maximum work rate and the maximum torque appears in certain rotational speed area. In order to display the engine the optimum performance, it must has a set of variable speed gear, coordinates the engine the rotational speed and the wheel actual moving velocity.This paper is mainly about the gearbox design for SANTANA 2007 1.8MT. The gearbox includes 5forward gears of speed, and one reverse gear. It uses integral tunnel of the overall structure, proposes three-pronged axle remote control shifting gears agencies, and its shift organization uses inertial type of synchronizer . The transmission is cohesive, small size, has high transmission efficiency and has a good fuel economy and power.This design has carried on the introduction to the passenger vehicle transmission gearbox structure, elaborated the passenger vehicle main parameter determination, the engine conditions determination as well as affects directly to the amount of power to the transmission gearbox in each components intensity carries on the introduction. In the organization aspect choice mechanical type transmission gearbox, the main parameter which the definite transmission gearbox designed, and as well as has also carried on the introduction in the transmission gearbox life aspect with the transmission gearbox correlation each kind of control mechanism.Key words:torque;transmission;synchronizer;intensity;control mechanism目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1、本次设计的目的及意义 (1)2、变速器的发展现状 (1)3、变速器设计面临的主要问题 (1)1 变速器的总体方案设计 (3)1.1变速器的功用及设计要求 (3)1.2变速器传动机构的型式选择与结构分析 (4)1.2.1两轴式变速器与三轴式变速器 (4)1.2.2变速器主传动方案的比较 (5)1.2.3倒档的布置方案 (6)1.3变速器主要零件的结构方案分析 (7)1.3.1换档结构型式 (7)1.3.2齿轮型式 (7)1.3.3轴承型式 (8)1.4传动方案的最终设计 (8)2变速器主要参数的选择与齿轮设计 (10)2.1变速器主要参数的选择 (10)2.1.1档位数和传动比 (10)2.1.2中心距 (11)2.1.3轴向尺寸 (11)2.1.4齿轮模数 (12)2.1.5齿形、压力角α、螺旋角β (12)2.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (12)2.2.1确定一档齿轮的齿数 (12)2.2.2确定各常啮合齿轮的齿数 (13)2.2.3确定其他档位的齿数 (13)2.3齿轮主要参数表 (15)3 变速器齿轮的强度计算与材料选择 (16)3.1齿轮的损坏原因 (16)3.2齿轮的强度计算及材料接触应力 (16)3.2.1计算各轴的转矩 (16)3.2.2齿轮弯曲强度计算 (17)3.2.3齿轮接触应力计算 (18)4变速器轴的设计与校核 (21)4.1变速器轴的结构和尺寸 (21)4.1.1轴的结构 (21)4.1.2轴的尺寸 (22)4.2轴的校核 (22)4.2.1第二轴的刚度与强度校核 (22)4.2.2中间轴的刚度与强度校核 (23)5 变速器同步器与操纵机构的设计 (25)5.1同步器设计 (25)5.2同步器主要参数确定 (26)5.2.1摩擦锥面半径角а和摩擦系数f (26)5.2.2摩擦锥面平均半径R和锥面工作长度b (27)5.2.3锁止面锁止角β (27)5.2.4同步时间t (27)5.3变速器操纵机构的设计 (28)5.3.1变速器操纵机构的功用 (28)5.3.2变速器操纵机构应满足的要求 (28)5.3.3档位设置 (29)6 轴承与键的选择 (30)6.1轴承的选择 (30)6.2键的选择 (30)6.2.1平键的选择 (30)6.2.2花键的选择 (30)7 箱体 (31)总结 (32)致谢........................................................................................................... 错误!未定义书签。
[讲解]三级齿轮传动比分配
![[讲解]三级齿轮传动比分配](https://img.taocdn.com/s3/m/e4f95f6f178884868762caaedd3383c4bb4cb4a6.png)
三级齿轮传动比分配三级传动比分配)对于多级减速传动,可按照“前小后大”(即由高速级向低速级逐渐增大)的原则分配传动比,且相邻两级差值不要过大。
这种分配方法可使各级中间轴获得较高转速和较小的转矩,因此轴及轴上零件的尺寸和质量下降,结构较为紧凑。
增速传动也可按这一原则分配。
4)在多级齿轮减速传动中,传动比的分配将直接影响传动的多项技术经济指标。
例如:传动的外廓尺寸和质量很大程度上取决于低速级大齿轮的尺寸,低速级传动比小些,有利于减小外廓尺寸和质量。
闭式传动中,齿轮多采用溅油润滑,为避免各级大齿轮直径相差悬殊时,因大直径齿轮浸油深度过大导致搅油损失增加过多,常希望各级大齿轮直径相近。
故适当加大高速级传动比,有利于减少各级大齿轮的直径差。
此外,为使各级传动寿命接近,应按等强度的原则进行设计,通常高速级传动比略大于低速级时,容易接近等强度。
由以上分析可知,高速级采用较大的传动比,对减小传动的外廓尺寸、减轻质量、改善润滑条件、实现等强度设计等方面都是有利的。
当二级圆柱齿轮减速器按照轮齿接触强度相等的条件进行传动比分配时,应该取高速级的传动比。
三级圆柱齿轮减速器的传动比分配同样可以采用二级减速器的分配原则。
15.3减速器结构近年来,减速器的结构有些新的变化。
为了和沿用已久、国内目前还在普遍使用的减速器有所区别,这里分列了两节,并称之为传统型减速器结构和新型减速器结构。
15.3.1 传统型减速器结构绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成,重型减速器用高强度铸铁或铸钢。
少量生产时也可以用焊接箱体。
铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。
大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。
减速器箱体的外形目前比较倾向于形状简单和表面平整。
箱体应具有足够的刚度,以免受载后变形过大而影响传动质量。
箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成,其剖分面则通过传动的轴线。
为了卸盖容易,在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔,以便拧进螺钉时能将盖顶起来。
NW型直齿行星传动的动力学建模与固有特性分析

NW型直齿行星传动的动力学建模与固有特性分析张俊;宋轶民【摘要】为揭示NW型直齿行星传动的固有特性,在系杆随动参考坐标系下建立该类传动系统的平移-扭转耦合动力学模型.通过分析各构件间的相对位移关系,推导出系统的运动微分方程,进而通过求解其特征值问题获知系统的固有频率和相应振型.固有特性分析表明,NW型行星传动有3种典型振动模式,即扭转振动模式、平移振动模式和行星轮振动模式.其中,行星轮振动模式又可细分为行星轮同振、左振、右振3种子模式,此点与NGW型行星传动颇为不同.NW型行星传动的振动模式与构件支承刚度间存在一定映射关系.其中,中心构件的支承刚度仅影响中心构件相应方向上的振动模式,而与行星轮振动模式无关;行星轮支承刚度对系统3种振动模式均有影响.%An analytical translational-rotational-coupling dynamic model was developed to evaluate the inherent characteristics of NW spur planetary gear unit. By deriving the displacement relationships between gears and carrier, the governing differential equations were obtained. The solution to associated eigenvalue problem led to natural frequencies and free vibration modes of transmission. The vibration modes are classified into three categories, I.e., rotational mode, translational mode, and planet mode based on their unique properties. And planet mode can be further classified into three sub-categories: global-planet sub-mode, left-planet sub-mode and right-planet sub-mode. The investigation into component stiffness reveals that the radial and circumferential stiffness of central component only influences rotational and translational modes, while the radial and torsional stiffness of planet affects all the three modes.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2011(044)008【总页数】6页(P677-682)【关键词】直齿行星传动;动力学建模;固有特性;固有频率;振动模式【作者】张俊;宋轶民【作者单位】天津大学机械工程学院,天津300072;安徽工业大学机械工程学院,马鞍山243002;天津大学机械工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TH132.4NW型行星传动是一种较为普遍的齿轮传动类型.与同属2K-H类的NGW型行星传动相比,NW型传动具有结构紧凑、传动比大和承载能力高等优点,故常用于NGW型不适用的径向尺寸受限、传动比较大的场合[1].尽管学术界已针对NGW型行星传动动力学问题进行了广泛研究,其内容涉及自由振动分析、动态响应和振动抑制等多个方面[2-11].相比之下,针对NW型行星传动动力学的研究很少,只有文献[12]对NW型直齿行星传动的动力学问题进行了初步探讨,但该文将双联行星轮处理为单个刚性齿轮进而按照NGW型行星传动进行建模的做法尚待完善.由于双联行星轮结构的引入,NW型行星传动的动力学特性必然与NGW型传动有所不同.为明晰该类传动的动态特性,以NW型直齿行星传动为研究对象,在计入构件支承刚度、齿轮副时变啮合刚度、陀螺效应等诸多影响因素的基础上,采用集中参数法在系杆随动参考坐标系下建立系统的平移-扭转耦合动力学模型.以此为基础,通过求解系统动力学方程的特征值问题,可揭示出NW型直齿行星传动的固有特性.图1所示为NW型行星传动示意.图中,s、c、r、pn、pn′分别代表轮系中的太阳轮、系杆、内齿圈、双联行星轮1和双联行星轮2.1.1 平移-扭转耦合模型采用与文献[11]类似的方法,可在系杆随动坐标系下建立NW型直齿行星传动的平移-扭转耦合动力学模型,其模型如图2所示.各符号的含义如下:kpn为行星轮支承刚度(n=1,2,…,N);ψn为第n个行星轮中心与坐标原点的连线与x轴正向的夹角,ψn=2π(n-1)/N;kij为中心构件的支承刚度(i=c,r,s;j=x,y,u);(xi,yi,ui)为构件位移(i=c,r,s,1,2,…,N);ui、θi分别为各构件的扭转线位移与扭转角位移,ui=riθi;ri为各构件的回转半径(若i=c,则为行星轮轴心到系杆几何形心的距离;若i=r,s,1,2,…,N,则为各齿轮的基圆半径).1.2 构件相对位移分析NW型直齿行星传动中各构件间的相对位移关系如图3所示.图3中,sα、rα分别为太阳轮与行星轮以及行星轮与内齿圈间的啮合角.将各构件之间的相对位移向啮合线方向投影,并设定受压方向为正方向,可得太阳轮与行星轮pn相对位移沿啮合线方向投影内齿圈与行星轮pn′相对位移沿啮合线方向投影系杆与行星轮相对位移沿cx、cy和cu方向投影系杆与行星轮相对位移沿nx、ny方向投影式中1.3 系统运动方程设定NW型直齿行星传动的内齿圈固定,太阳轮、系杆分别连接输入端与输出端,且输入、输出扭矩分别为sT、cT.假定系杆、内齿圈、太阳轮和2个行星轮的质量分别为cm、rm、sm、nm和nm′,其转动惯量分别为cI、rI、sI、nI和nI′.分析系统中各构件的受力状况,依据牛顿第二运动定律可建立如下的运动方程.1) 系杆运动方程2) 内齿圈运动方程3) 太阳轮运动方程4) 行星轮pn运动方程5) 行星轮pn′运动方程式中分别为构件i的加速度沿x、y方向的分量,且有整理式(5)~式(9),并写成矩阵形式式中q为系统的广义坐标列阵.其余各符号含义参见文献[11].考虑到一般情况下NW型行星传动的系杆角速度较小,科氏力、离心力均可忽略,则式(10)可以简化为对式(11)求解特征值问题,可得系统的各阶固有频率和振型.不失一般性,不妨以表1所示的NW型直齿行星传动为例,采用上述动力学模型求解系统的固有频率和相应振型.由行星轮系的同心、装配和邻接条件,可知该NW型行星传动的均布行星轮个数可取3或4.对于N=3及N=4的2种情形,计算系统各阶固有频率如表2所示,其中m为固有频率的重根数.进一步分析可知系统各阶固有频率所对应的振型坐标.经归纳可知NW型直齿行星传动中存在如下3种典型振动模式,即中心构件扭转振动模式、中心构件平移振动模式和双联行星轮振动模式.各种振动模式的特点如下.(1) 中心构件扭转振动模式.当1m=时,各中心构件(太阳轮、内齿圈、系杆)仅做扭转振动,各双联行星轮做复杂平面振动,且相应行星轮的振动状态相同,而与行星轮个数无关.该振动模式的振型如图4(a)所示.(2) 中心构件平移振动模式.当2m=时,各中心构件做平移振动,各双联行星轮做复杂平面振动,且振动状态与行星轮个数相关.当4N=时,各双联行星轮振动状态呈轴向反对称;其他情况下,各双联行星轮振动状态互不相同.该振动模式的振型如图4(b)和 5(b)所示.(3) 双联行星轮振动模式.当m=N−3(N>3)时,各中心构件不振动,仅双联行星轮振动,且振动状态与行星轮个数相关.当N=4时,相应行星轮的振动状态呈轴向对称;其他情况下,各双联行星轮振动状态互不相同.该振动模式的振型如图5(c)~(e)所示.该模式下双联行星轮的振动按其特点又可细分为行星轮1、2同时做复杂平面振动、行星轮1单独做平移振动和行星轮2单独做平移振动3种方式.为区别于NGW型传动的行星轮模式,本文将之分别定义为行星轮同振模式、行星轮左振模式和行星轮右振模式.图4、图5分别示出了3N=、4N=时系统不同振动模式下的振型.图中,虚线表示各构件的初始位置,实线为构件振动后的位置,实线段为各构件振动后的横轴线.为表达清晰,图中均未绘出系杆的位置.由图5可知,NW型直齿行星传动的中心构件扭转振动模式和中心构件平移振动模式与NGW型相似[3],但其行星轮振动模式较为复杂.不难推测,正是由于双联行星轮结构的引入,造成了NW型行星传动中行星轮的振动模式趋于多样化,使得其不仅存在双联行星轮同振模式,还同时存在行星轮左振和右振模式.特别是行星轮左振和右振模式中行星轮仅做横向平移振动,这与NGW型传动中行星轮的振动状态有很大不同,在进行NW型行星传动行星轮振动抑制时应予以重视.为明晰系统中各构件支承刚度与系统振动模式间的映射关系,现分别考察内齿圈、太阳轮、系杆、行星轮支承刚度对系统固有特性的影响.不失一般性,仍以表1所示的NW型直齿行星传动为对象,分析4N=时构件支承刚度与系统振动模式间的关系.以内齿圈为例,其安装方式可分为完全浮动、周向浮动、径向浮动和完全固定4种情况.为分析上述情况下系统的固有特性,设定太阳轮、系杆和行星轮的径向支承刚度为108,N/m,太阳轮和系杆的扭转支承刚度均为0,内外齿轮副啮合刚度均取5× 108N/m,双联行星轮扭转线刚度取5× 107N/m,且相应工况下内齿圈径向和周向支承刚度设置为内齿圈完全浮动:krx=kry=kru=0;内齿圈周向浮动:krx=kry=内齿圈径向浮动内齿圈完全固定对式(11)求解特征值问题,可得不同工况下系统各阶固有频率,其计算结果如表3所示.由表3可知NW型直齿行星传动的振动模式与内齿圈支承刚度间存在如下映射关系:(1) 中心构件扭转振动模式仅受内齿圈周向支承刚度的影响,而与内齿圈径向支承刚度无关;(2) 中心构件平移振动模式仅受内齿圈径向支承刚度的影响,而与内齿圈周向支承刚度无关;(3) 行星轮振动模式既不受内齿圈径向支承刚度也不受周向支承刚度的影响.采用类似的方法可分析太阳轮、系杆、行星轮各向支承刚度的影响.限于篇幅,本文不再详列,仅给出分析结论如下.(1) 中心构件的支承刚度仅影响中心构件的振动模式,而对行星轮振动模式不产生影响.具体而言,中心构件的周向支承刚度仅影响中心构件的扭转振动模式;中心构件的径向支承刚度仅影响中心构件的平移振动模式.(2) 双联行星轮的径向支承刚度和扭转刚度对系统3种振动模式均有影响.(1) NW型直齿行星齿轮传动具有3种典型振动模式,即:中心构件扭转振动模式、中心构件平移振动模式和双联行星轮振动模式.其中,行星轮振动模式又可细分为行星轮同振模式、行星轮左振模式和行星轮右振模式,此点与NGW型行星传动颇为不同.(2) NW型直齿行星齿轮传动的振动模式与系统中构件的支承刚度间存在确定映射关系,即:中心构件的支承刚度仅影响中心构件相应方向上的振动模式,而行星轮的支承刚度则影响系统的全部3种振动模式.【相关文献】[1]饶振纲. 行星齿轮传动设计[M]. 北京:化学工业出版社,2003.Rao Zhengang. Design of Planetary Gear Transmission[M]. Beijing:Chemical Industry Press,2003(in Chinese).[2] Kahraman A. Natural modes of planetary gear trains[J]. Journal of Sound and Vibration,1994,173(1):125-130.[3] Lin J,Parker R G. Analytical characterization of the unique properties of planetary gear free vibration[J]. ASME Journal of Vibration and Acoustics,1999,121(7):316-321. [4] Kahraman A. Free torsional vibration characteristics of compound planetary gear sets[J]. Mechanism and Machine Theory,2001,36:953-971.[5]宋轶民,许伟东,张策,等. 2K-H行星传动的修正扭转模型建立与固有特性分析[J]. 机械工程学报,2006,42(5):16-21.Song Yimin,Xu Weidong,Zhang Ce,et al. Modified torsional model development and natural characteristics analysis of 2K-H epicyclic gearing[J]. Journal of Mechanical Engineering,2006,42(5):16-21(in Chinese).[6]孙涛,刘继岩. 行星齿轮传动非线性动力学方程求解与动态特性分析[J]. 机械工程学报,2002,38(3):10-15.Sun Tao,Liu Jiyan. Study on nonlinear dynamic behavior of planetary gear train solution and dynamic behavior analysis[J]. 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Journal of Tianjin University,2010,43(1):90-94(in Chinese). [12]刘欣. 基于虚拟样机技术的直齿行星传动动力学研究[D]. 天津:天津大学机械工程学院,2007.Liu Xin. Dynamics of Spur Planetary Gear Trains Based on Virtual Prototyping[D]. Tianjin:School of Mechanical Engineering,Tianjin University,2007(in Chinese).。
课程设计--减速器的设计
目录一、设计任务书-----------------------------------------2二、传动方案分析---------------------------------------3三、电动机的选择计算-----------------------------------3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-------------------4五、运动和动力参数的计算-------------------------------4六、传动零件的设计-------------------------------------5七、轴的设计和计算------------------------------------13八、滚动轴承的选择和计算------------------------------27九、键连接的选择和计算--------------------------------28十、联轴器的选择和计算--------------------------------29十一、润滑和密封的说明--------------------------------30十二、减速箱体的附件的说明----------------------------30十三、设计小节----------------------------------------30十四、参考资料----------------------------------------31一、设计任务书课程设计的题目:减速器的设计(1)输送带的工作拉力kN F 7=输送带工作速度s m v /1.1= 滚筒直径mm D 400=工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳 使用折旧期:10年工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35o C动力来源:电力,三相交流,电压380/220V检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产 二、传动方案分析 ①方案设计方案一:带传动+单级传动方案二: 齿轮传动+二级传动+带传动方案三: 带传动+链传动+单级传动②方案比较方案一:带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。
减速器的拆装和结构分析(1)
实验二减速器的拆装和结构分析一、概述减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件,为了提高电动机的效率,原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高,因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间,用以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩,在机器设备中被广泛采用。
例如宝山钢铁公司就有10多万台减速器,在其他机器中减速器也有大量应用。
作为机械类专业的学生有必要熟悉减速器的结构与设计,本实验是为了解减速器的结构、主要零件的加工工艺性,对于详细的减速器技术设计过程在“机械设计课程设计”这一课程中予以介绍。
齿轮减速器、蜗杆减速器的种类繁多,但其基本结构有很多相似之处。
本实验为了使同学了解减速器的一般结构设计、主要零件加工工艺而设立的。
实验中应注意掌握减速器的结构、主要零件的加工工艺。
减速器的结构随其类型和要求不同而异,其基本结构由箱体、轴系零件和附件三部分组成。
图4-1、图4-2为单级圆柱齿轮减速器,现结合该图简要介绍一下减速器的结构。
图4-1 减速器的结构图4-2 减速器的结构1.箱体结构减速器的箱体用来支承和固定轴系零件,应保证传动件轴线相互位置的正确性,因而轴孔必须精确加工。
箱体必须具有足够的强度和刚度,以免引起沿齿轮齿宽上载荷分布不匀。
为了增加箱体的刚度,通常在箱体上制出筋板。
为了便于轴系零件的安装和拆卸,箱体通常制成削分式。
剖分面一般取在轴线所在的水平面内〔即水平剖分〕,以便于加工。
箱盖〔件4〕和箱座〔件20〕之间用螺栓〔件17、18、19和件31、32、33〕联接成一整体,为了使轴承座旁的联接螺栓尽量靠近轴承座孔,并增加轴承支座的刚性,应在轴承座旁制出凸台。
设计螺栓孔位置时,应注意留出扳手空间。
箱体通常用灰铸铁〔HTl50或HT200〕铸成,对于受冲击载荷的重型减速器也可采用铸钢箱体。
单件生产时为了简化工艺,降低成本可采用钢板焊接箱体。
2.轴系零件图中高速级的小齿轮直径和轴的直径相差不大,将小齿轮与轴制成一体〔件10〕。
谐波齿轮减速器的设计研究
谐波齿轮减速器的设计研究谐波齿轮减速器是一种广泛应用于高精度传动和定位领域的机械部件,具有传动精度高、体积小、重量轻、速比范围大等优点。
随着科技的不断进步,谐波齿轮减速器的应用领域越来越广泛,如机器人、航空航天、精密仪器等。
因此,对谐波齿轮减速器进行设计研究,以提高其性能、降低成本、优化尺寸具有重要意义。
目前,谐波齿轮减速器的研究主要集中在设计优化、制造工艺、性能测试等方面。
市场上的谐波齿轮减速器产品多数为进口,国内生产的谐波齿轮减速器在性能和稳定性方面仍有待提高。
因此,开展谐波齿轮减速器的设计研究,提高其性能和竞争力具有重要现实意义。
谐波齿轮减速器的设计流程主要包括以下几个步骤:设计理念:根据减速器的应用领域和使用工况,确定设计理念和设计目标,如体积、重量、传动精度、效率等。
设计参数:根据设计理念和目标,确定关键设计参数,如波发生器半径、柔轮壁厚、刚轮半径等。
曲线拟合:根据设计参数,拟合谐波齿轮减速器的轮廓曲线,包括波发生器曲线、柔轮曲线和刚轮曲线等。
性能分析:利用有限元分析等方法,对谐波齿轮减速器进行静力学和动力学分析,以评估其性能和稳定性。
优化设计:根据性能分析结果,对减速器设计进行优化,包括参数调整、结构改进等。
样品制作与测试:制作减速器样品,进行性能测试和验证,根据测试结果对设计进行进一步优化。
通过以上设计流程,本文设计的谐波齿轮减速器在体积、重量、传动精度和效率等方面均取得了较好的优化结果。
具体来说,本文设计的谐波齿轮减速器具有以下特点:体积和重量有效减小:通过优化波发生器半径、柔轮壁厚和刚轮半径等参数,使减速器体积和重量有效减小,实现了轻量化和紧凑化设计。
高传动精度:采用精密曲线拟合技术,使柔轮和刚轮的轮廓曲线更加精确,提高了传动精度和稳定性。
高效率:合理优化减速器结构设计,减少了摩擦和应力损失,提高了传动效率。
可靠性高:通过有限元分析和实验测试,验证了减速器的可靠性和稳定性,使其能够在恶劣环境中稳定工作。
主减速器设计全解
课程论文主减速器的设计指导教师学院名称专业名称摘要汽车主减速器作为汽车驱动桥中重要的传力部件,是汽车最关键的部件之一。
它承担着在汽车传动系中减小转速、增大扭矩的作用,同时在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器,可以使主减速器前面的传动部件,如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小,同时也减小了变速箱的尺寸和质量,而且操控灵敏省力。
汽车主减速器结构多种多样,主要是根据其齿轮类型、主动齿轮和从动齿轮的安置方法以及减速型式的不同而异。
按照主减速器齿轮的类型分为:螺旋锥齿轮和双曲面齿轮;按照主减速器主动锥齿轮的支承型式及安置方法分为:悬臂式和跨置式;按照主减速器减速形式分为:单级减速、双级减速、双速减速、贯通式主减速器和轮边减速等。
主减速器设计的好坏关系到汽车的动力性、经济性以及噪声、寿命等诸多方面。
如何协调好各方关系、合理匹配设计参数,以达到满足使用要求的最优目标,是主减速器设计中最重要的问题。
关键词:中型客车主减速器圆锥齿轮主减速器的设计1、汽车的主要参数车型 中型货车驱动形式 FR4×2发动机位置 前置、纵置最高车速 U max =90km/h最大爬坡度 i max ≥28%汽车总质量 m a =9290kg满载时前轴负荷率 25.4%外形尺寸 总长L a ×总宽B a ×总高H a =6910×2470×2455mm 3轴距 L=3950mm前轮距 B 1=1810mm后轮距 B 2=1800mm迎风面积 A ≈B 1×H a空气阻力系数 C D =0.9轮胎规格 9.00—20或9.0R20离合器 单片干式摩擦离合器变速器 中间轴式、五挡下面参数为参考资料所得:发动机最大功率及转速 114Kw-2600r/min;发动机最大转矩及转速 539Nm-1600r/min ;主减速比 0i =4.44;变速器传动比抵挡/高档 6.3/1轮胎半径:型号为9.0R20,轮胎胎体直径为9.0英尺,轮辋直径为20英尺,所以半径为()m 48.024.522020.9≈⨯+⨯=r r汽车满载时质量 14t 2、主减速器结构形式的确定主减速器可以根据其齿轮类型、减速形式以及主、从动齿轮的支承形式的不同而分类。