冷却塔行星齿轮减速器的结构设计.docx

1、摘要 冷却塔行星减速器的总体方案设计选用太阳轮浮动的均载机构，太阳轮通过双齿联轴器与高速轴联接实现浮动，这种浮动方法浮动灵敏，结构简单，易于制造，便于安装。太阳轮与齿轮联轴器的外齿半联轴套做成一体，内齿轮设计成内齿圈的结构，行星架选用刚性较好的双侧板整体式结构，与输出轴法兰式联接，行星架与输出轴通过两个对称布置得定位销保证同轴度。齿轮联轴器选用鼓形齿齿轮联轴器，鼓形齿齿轮联轴器允许两轴线有较大角位移，相对承载能力较强，并且易于安装调整。关键词：行星齿轮 减速器AbstractPlanetary reducer selection of the overall design of the Coo

2、ling tower sun round the floating bodies are set, the sun wheel gear coupling with a single high-speed shaft connected to the realization of floating, the floating floating method is sensitive, simple structure, easy to manufacture, easy to install. Round the sun gear coupling with the second half o

3、f the outer sleeve teeth into one, with gear designed with the structure of ring gear, planetary rigid frame a better selection of both the overall board structure, with the output shaft flange-type connection, planetary output shaft through the frame with two pins in a symmetrical arrangement to en

4、sure coaxiality. Selection of drum gear coupling tooth gear coupling, gear coupling crown gear axis to allow the two larger angular displacement, load-bearing capacity is relatively strong, and easy to install and adjust. Keywords: Planetary gear Reducerii目录摘要i1、前言11.1 选题的依据及意义11.2 国内外研究概况及发展趋势12、常规

5、设计计算22.1 已知条件22.2设计计算32.2.1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图32.2.2 行星轮传动的配齿计算32.2.3齿轮的强度计算42.2.4装配条件的验算132.2.5传动效率的计算142.2.6减速器的润滑和密封183结构设计计算183.1行星架的结构设计与计算183.1.1行星架的结构设计19 3.1.2行星架的结构计算193.2轴的结构设计与计算203.2.1输入轴的结构设计与计算21 3.2.2输出轴的设计计算214.输入轴的工艺设计254.1零件的分析254.1.1零件的图样分析254.1.2零件的工艺分析254.2工艺规程设计264.2.1确定毛坯的制造形式2

6、64.2.2基面的选择264.3制定工艺路线274.3.1工艺路线方案一274.3.2工艺路线方案二284.3.3工艺路线方案三294.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定294.4.1机械加工余量的确定294.4.2毛皮尺寸的确定304.5确定切削用量及基本工时315.使用说明书395.1安装使用395.2维修保养：396 标准化审核报告406.1 产品图样的审查406.2 产品技术文件的审查406.3 标注件的使用情况416.4 审查结论41结论42参考文献43致 谢61iv1、前言1.1 选题的依据及意义行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以

7、及传动平稳和传动效率高等优点；这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合，才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中；这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。因此，行星齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用。1.2 国内外研究概况及发展趋势世界上一

8、些工业发达国家，如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等，对行星齿轮传动的应用、生产和研究都十分重视，在结构优化、传动性能、传递功率、转矩和速度等方面均处于领先地位；并出现了一些新型的行星传动技术，如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代机械传动设备中获得了成功的应用。行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自二十世纪60年代以来，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就，并获得了许多的研究成果。近20年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术的进步和发展，我国已

9、从世界上许多工业发达的国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极地吸收和消化，与时俱进、开拓创新地努力奋进，使得我国的行星传动技术有了迅速发展。目前，我国已有许多的机械设计人员开始研究分析和应用上述的新型行星齿轮传动技术，并期待着能有更大的突破。行星齿轮传动技术的发展方向如下：（1）标准化、多品种 目前世界上已有50多个渐开线行星齿轮传动系列设计，而且还演化出多种形式的行星减速器、差速器和行星变速器等多种产品。（2）硬齿面、高精度 行星传动机构中的齿轮广泛采用渗碳和淡化化学热处理。齿轮制造精度一般均在6级以上。 （3）高转速、大功率 行星齿轮传动机构在高速传动中，如在高速

10、汽轮传动中已获得广泛的应用，其传动功率也越来越大。（4）大规格、大转矩，在中低速、重载传动中，传动大转矩的大规格的行星齿轮传动已有了较大的发展 。减速器的代号包括：型号、级别、联接型式、规格代号、规格、传动比、装配型式(,)、标准号。其标记符号如下：NNGW（N内啮合、G公用齿轮、W外啮合）型；A单级行星齿轮减速器，B两级行星齿轮减速器，C三级行星齿轮减速器；Z定轴圆柱齿轮，S定轴螺旋锥齿轮，D底座联接，F法兰联接(凸缘连接)，L立式行星减速器。2、常规设计计算2.1 已知条件： 毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 试为某冷却塔设计所需配用的行星齿轮减速器，此减速器安装在冷

11、却塔中心进水管顶端，避免塔体受到风机、减速器的挤压及动载，从而延长冷却塔主体的寿命、提高性能、降低冷却塔制造成本和噪声,已知该行星齿轮减速器给定传动比i=4.6，设计太阳轮及行星轮材料均采用20CrMnTi,表面淬火硬度HRC=45-56,行星轮数c=3。 要求：1、设计一行星减速箱，要求每天工作16小时，要求寿命为2年； 2、要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑，外廓尺寸较小； 3、要求画出装配图及部分主要零件图纸。2.2设计计算2.2.1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图根据上述设计要求：给定传动比、结构合理、紧凑。据各行星轮传动类型的传动比和工作特点可知2K-H型结构紧凑，传动比符合给定要

12、求。其传动简图如图2-1所示，图中太阳轮a输入，行星架x输出，内齿圈b固定。 图2-1行星传动的传动简图 2.2.2 行星轮传动的配齿计算 在确定行星轮传动的各轮齿数时，除了满足给定的传动比外，还应满足与其装配有关的条件，即同心条件、邻接条件和安装条件。此外，还应考虑到与其承载能力有关的其他条件。 在给定传动比的情况下，行星轮传动的各轮齿数的确定方法有两种： （一）、计算法；（二）、查表法。 下面采用计算法来确定各轮齿数：由公式3-28（见参考文献2）得=-1=4.6-1=3.6 （3-1） （一般取38，在满足的条件下为减小行星传动的径向尺寸中心轮a和行星轮c的尺寸应尽可能地小。）由公式3-

13、29（见参考文献2）得 （3-2）取=17则，圆整后取=61。根据同心条件可以求得行星轮的齿数：由公式3-30（见参考文献2）得=22.1，圆整后取。所以，行星轮传动的各轮齿数分别为17，61，22。根据以上四个条件选择17，61，22，k=3， 实际传动比 u=Zb/Za+1=4.59 传动比误差=（4.6-4.59）/4.6=0.0026误差在4%内，合适。2.2.3齿轮的强度计算1.齿轮模数的计算与校核：1）初步确定模数 行星齿轮传动的转矩主要由中心轮和行星轮的啮合传动，齿轮的实效主要发生在中心轮和行星轮上。闭式齿轮传动中，对于硬齿面齿轮，主要失效形式是齿轮折断，可按齿根弯曲疲劳强度进行

14、设计，然后再按齿面接粗疲劳强度进行校核。由以下公式得: （3-3）式中: 算式系数，对于直齿轮传动为12.1 小齿轮承受的扭矩（Nmm)综合系数；弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数； 齿轮宽度系数； 齿轮副中小齿轮齿数；试验齿轮的弯曲疲劳极限（N/mm2）计算弯曲强度的使用系数；载荷作用于齿顶时的小齿轮齿形系数；2K-H型传动有两个啮合齿轮副：，。减速器传动的转矩主要由中心轮与行星轮啮合传递。因此，我们在这里先按照齿轮副进行模数的初算。 查相关的数据，可以得到KA=1.1；=310N/mm2；齿形系=17；=2.85；取接触强度计算的行星轮间载荷分布不均匀系=1.15；齿宽系数选，将上面得到的数据代入（3-3）式得：取模数2。2）计算齿轮的主要参数： 标准直齿圆柱齿轮的基本参数有五个：齿数，模数，压力角，齿顶高系数和顶隙系数，在确定上述基本参数后，齿轮的齿形及几何尺寸就完全确定了。已知：齿轮的几何尺寸计算如下：（