行星齿轮减速器设计

行星齿轮减速器设计学院：专业：姓名：指导师：机械与车辆学院机械工程及自动化赵文杰学号：职称：110401031032宋黎教授中国·珠海二○一五年五月北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计北京理工大学珠海学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业设计《行星齿轮减速器设计》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。承诺人签名：日期：年月北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计I行星齿轮减速器设计摘要齿轮传动是机械传动中应用最为广泛和特别重要的—种机械传动形式。随着科技的日益进步，对齿轮传动的速度、承载能力、可靠性、效率以及体积、重量等技术指标提出了更高的要求。行星齿轮传动正是为了满足这些要求发展起来的。行星减速器是以三或以上个行星轮围绕一个中心轮旋转的减速器。它有体积小，重量轻，承载能力高，传动效率高，精度高，减速范围广，使用寿命长、运转平稳，噪声低等诸多优点。而且NGW行星齿轮减速器能在保证精密传动的前提下，降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。因此，NGW行星齿轮减速器主要用于冶金、矿山、起重运输等机械设备的减速。本文主要掌握行星齿轮减速器的工作原理，对其的行星传动进行了设计计算。并对行星减速器的齿轮、轴、轴承进行了结构设计和强度校核，对减速器的均载机构、箱体零件和润滑也做了相应的分析。关键字：行星齿轮减速器行星传动结构设计北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计IIplanetarygearreducerdesignAbstractGeartransmissionisthemostwidelyusedinmechanicaltransmission,andparticularlyimportant-mechanicaltransmissionform.Withtheincreasinglyprogressofscienceandtechnology,speed,carryingcapacityofgeartransmission,reliability,efficiency,andtechnicalindicators,suchasvolume,weight,higherrequirementsareputforward.Planetarygeartransmissionisdevelopedtomeettheserequirements.Planetarygearreducerwiththreeormoreofaplanetwheelrevolvearoundacenterwheelreducer.Ithassmallvolume,lightweight,highbearingcapacity,hightransmissionefficiency,highprecision,speedrangeiswide,longservicelife,stablerunning,lownoiseadvantages.AndPlanetarygearreduceronthepremiseofguaranteeprecisiontransmission,reducespeedincreasetorqueandtherotationalinertiaoftheload/motor.Therefore,NGWplanetarygearreducerismainlyusedinmetallurgy,mining,liftingtransportationmachineryandequipmentofslowingdown.Inthispaper,tomastertheworkingprincipleofPlanetarygearreducer,planetarytransmissionofitsdesignandcalculation.AndofPlanetarygearreducer,shaft,bearingthestructuredesignandstrengthcheck,thespeedreducerofinstitutions,theboxbodypartsandlubricationarealsomadeacorrespondinganalysis.Keywords:PlanetarygearreducerPlanetarytransmissionphysicaldesign北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计III目录摘要.................................................IAbstract..............................................II1前言.................................................11.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求...................11.2国内外的发展概况.......................................11.3本设计应解决的问题.....................................22本设计...............................................32.1行星齿轮传动的类型.....................................32.2行星齿轮传动的设计.....................................32.2.1选取行星齿轮转动的类型...............................32.2.2行星齿轮传动的设计原理...............................32.2.3齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定.................42.3确定行星齿轮传动的各项参数.............................42.3.1电动机的选择.........................................42.3.2传动比分配...........................................42.3.3各级的转矩与转速.....................................52.3.4行星轮数目...........................................52.3.5配齿计算.............................................5北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计IV2.3.5齿轮分度圆与模数并校核...............................72.3.6齿轮几何尺寸计算....................................102.3.7齿轮结构设计........................................122.4均载机构的设计........................................132.5行星架、行星轮轴及其轴承设计..........................142.5.1行星架结构设计......................................142.5.2低速级行星轮轴及其轴承设计..........................142.5.3低速级行星轮轴弯曲疲劳强度校核......................152.5.4高速级行星轮轴及其轴承设计..........................152.5.5高速级行星轮轴弯曲疲劳强度校核......................162.6低速轴、中间轴、高速轴及其轴承设计....................172.6.1低速轴设计..........................................172.6.2中间轴设计..........................................182.6.3高速轴及其轴承设计..................................192.7减速器箱体及其润滑....................................202.7.1减速器箱体结构设计..................................202.7.2减速器润滑..........................................20参考文献..............................................22附录................................................23谢辞................................................31北京理工大学珠海学院2015届本科生毕业设计11前言齿轮传动是机械传动中应用最为广泛和特别重要的—种机械传动形式，可以传递空间任意轴之间的动力和运动。齿轮传动与其他机械传动相比，具有传动平稳可靠、传动效率高、传递功率范围大、速度范围大、结构紧凑、维护简便和使用寿命长等优点。因此，它在机械行业中被广泛使用。但随着科技的日益进步，对齿轮传动的技术指标有了更高的要求。而行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特的优点，在各种机械和高科技领域中已经广泛用来代替普通的定轴齿轮传动和蜗杆传动。行星顾名思义就是围绕恒星转动，因此行星减速器就是如此，有三个行星轮围绕一个太阳轮旋转从而带动行星架转动以此进行传动的减速器。行星减速器是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其它军品级减速机产品相媲美但价格只是工业级产品的价格。由于“价廉物美”，因此被应用于广泛的工业场合。1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求本设计的是均与加料带式运输机用的行星齿轮减速器，要求输出功率为2Kw，输出轴转速n=140r/min，工作年限8年。本设计的意义为通过此次设计将自己大学4年所学到的知识灵活运用，并借此展现出来。1.2国内外的发展概况在1880年，在德国有人发明了第一个行星齿轮传动装置。自19世纪以来，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮传动装置的发展有很大影响。1920年，成功制造出第一台行星差动传动并用作汽车的差速器。从1938年起德国集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。而高速大功率行星齿轮传动的广泛实际应用，首先是德国在1951年获得成功。1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国紧跟着获得成功，投入生产并普遍应用。如：德国的Renk公司生产的船用行星减速器，功率为11030kW；英国的Allen齿轮公司的压缩机用行星减速器，功率为25740kW。至于低速重载行星减速器经过研发后由系列产品发展到生产特殊用产品，如：法国的Citroen公司生产了用于水泥磨、榨糖机、矿山设备的行星减速器，输出转矩3900kW·m，重量达125t；德国的Renk公司生产了矿井提升机的行星减速器，输出转矩350kW·m，传动比13，功率1600kW；日本的宇都兴产公司生产了一台3200kW，输出转矩2100kW·m，传动比720/280的行星减速器。至于国内对行星齿轮传动技术的开发及运用，我国自上世纪五十年代就开始了，但前期由于受加工手段、设计理念与水平与热处理质量及材料等方面的限制，我国在行星齿轮传动方面还只是一个刚起步的婴儿，以至于我国的高性能行星齿轮箱，如磨机齿轮箱等都采用进口产品。自改革开放以来，随着国内多家单位引进了国外先进的行星传动设计和生产技术并在此基础上进行了消化吸收和创新开发，使得国内的行星传动技术与北京理工大学珠海学院2015届本科