二级行星齿轮课程设计说明书

目 录

1.课程设计任务书················································ 2

2.电动机选择···················································· 3

3.传动比及其分配················································ 3

4.前减速器设计·················································· 3

5.行星齿轮减速器齿轮设计········································ 7

6.行星齿轮传动轴及键的设计······································ 12

7.轴承寿命计算·················································· 21

8.齿轮加工工艺·················································· 23

9.箱体结构尺寸·················································· 23

10.附录1······················································· 25

11.参考文献····················································· 28

12.感想························································· 29

1.课程设计任务书

设计题目:NGW(2K-H负号机构)行星减速装置设计

一.设计要求与安排

1、 学习行星传动运动学原理,掌握2K-H机构的传动比计算、受力分析、传动

件浮动原理。

2、参考有关书籍、刊物、手册、图册了解2K-H行星传动装置(减速器)的基本

结构及技术组成的关键点。

3、按所给有关设计参数进行该传动装置(减速器)的设计。

1)、齿数的选择:传动比及装配条件、同心条件、邻界条件的满足。

2)、了解各构件的作用力及力矩的分析,进行“浮动”机构的选择。

3)、参考设计手册根据齿轮、轴、轴承的设计要点进行有关设计计算。

4)、按有关制图标准,绘制完成教师指定的行星传动装置(减速器)总图、

部件图、零件图。书写、整理完成设计计算说明书。

4、对于所设计的典型零件结合所学有关加工工艺知识编写该零件加工工艺

5、行星传动装置(减速器)总图选择合适比例采用A0号图面绘制,主要技术参

数(特征)、技术要求应表达清楚,在指导教师讲授、指导下标注、完成总图所

需的尺寸、明细及图纸的编号等各类要求。按零件图要求完成零图纸的绘制,提

出技术要求,上述图纸总量不应少于:A0+ A01/2。

二.设计条件

1.机器功用 减速装置用于绞车卷筒传动

2.使用寿命 预期寿命 10 年,平均每天工作 12~16小时

2

三.原始数据

1.电机功率:150kw

2.输入转速:n=960r.p.m 输出转速:43—45r.p.m

3.前减速器传动比 i5.62

4.2K-H行星传动输出转速43—45r.p.m

2.电动机的选择

电机功率150kw,输入转速为 960r.p.m,查表选用 Y200L—4型。额定功率

为150kw,满载转速1000r.p.m.

3. 传动比及其分配

(1)计算总传动比

输入转速n=960r.p.m,输出转速

=43-45r.p.m,前减速器传动比=3.8,

行星减速器输入转速n1252.1r.p.m,取 n1252r.p.m

(2)行星齿轮传动比

252 252  5.86  5.67

43 45

试取传动比5.8,则输出转速n44.5r/min

(3)选太阳轮作为浮动机构 太阳轮位置可沿轴向有一定限度的变动,太阳轮两端有弹性垫片,输

入轴和输出轴的靠近太阳轮一端有凸块,凸块和弹性垫片相对应,限制太阳轮的

轴向移动范围。

齿形为渐开线直齿,外啮合最终加工为磨齿,6级精度;内啮合最终加工

为插齿,7级精度,采用变位齿轮传动。

4.前减速器设计

前减速器用齿轮传动,功率 P150kW,输入转速为 n960r/min,传动

比为 b172mmi3.8,输出转速为n1252.2r/min.

i3

4

5

5

6

5.行星齿轮减速器传动齿轮设计

7

8

H

9

10

11

备注:所有数据都在附录1中有具体的说明!!

6.行星齿轮减速器传动轴及其键的设计 (1)输入轴的设计与校核

输入功率 P130kw 转速 n1262r/min 输出功率 P229.1kw 输出转速 n258r/min

12

13

mm14

15

16

弯矩图,扭矩图如下:

/mm2

17

18

(2)输出轴的设计与校核

输出转速n258r/min,转矩 T24791470Nmm

19

/mm2

20

7.减速器轴承的寿命计算

21

22

8.齿轮加工工艺

具体事项见附录1明细表。 9.箱体结构尺寸

1.箱体壁厚10mm,箱盖壁厚10mm

2. 箱座上部凸缘高度12mm,箱盖凸缘厚度12mm,箱座底凸缘厚12mm 3. 地脚螺钉直径M20 4. 箱盖与箱座螺栓连接M8 5. 轴承端盖螺钉直径M6 6. 外箱壁至轴承内壁距离12mm 7. 内齿圈齿根与箱壁距离20mm 8. 箱座肋板厚10mm 9. 通气孔选择M12X1.25 10. 油标选择杆式油标M12 11. 密封件选用毛毡密封

23

附录1

1. 基本参数

24

25

26

参考文献:

1.程志红 主编.机械设计.南京:东南大学出版社,2006

2.程志红 唐大放 编著.机械设计课程上机与设计.南京:东南大学出版社,2006 3王洪欣 编著.机械原理.南京:东南大学出版社,2005

4. 中国矿业大学机械制图教材编写组编.画法几何及机械制图.徐州:中国矿业大学出版社

27

13.感想

在老师把课程设计题目布置下来之初,大家都是一头雾水,不知从何下手。

只能反复的观察行星轮变速器的结构,在了解了行星轮变速器的运动过程后,我们又经过了一个星期的反复推敲并设计出了设计方案。在这当中我们确实遇到了很多专业性的问题,为解决问题,我们查了不少资料,扩展了不少思路。课程设计引导我们尽可能多地运用所学知识点,通过问题分析和任务定义体现我们的分析问题的能力;通过逻辑设计体现我们的抽象能力;通过详细设计体现我们解决问题的能力;通过结果分析体现我们认识问题的能力;通过编写课程设计报告体现我们书写程序文档的能力。很庆幸,它终于在我们的“痛苦”之后基本完成了,虽然还有着一些不足的地方,和存在着设计方面的错误,但是我们能很自信也很自豪的说,我们宝贵的处女作诞生啦!因为它的缘故,我们对行星轮减速器有了进一步的把握,有了更进一步的了解,我们学会了很多东西.对于这次的课程设计我们也有很多的收获:首先,它提高了我们的自学能力,让我们通过查阅资料,参考别人的优秀作品,学到了许多书本上根本就没有的知识;然后,进一步提高了我们对行星轮结构的理解,以及对AutoCAD的熟练度,为以后的学习打下坚实的基础;最后,也让我们尝试了团队的力量有多么大。通过课程设计这样一个巩固和学习的过程,我们团队的每个人都有很大的进步。不管是学习方面,还是在团队协作的方面。虽然这个过程可能会有点辛苦,但是辛苦之后的成就感是难以言喻的。

最后谢谢所有在该课程设计阶段给予我们支持帮助的人!正是因为他们的帮助和关心才会有这个作品的诞生,才会让我们组感受到成功的自信和骄傲!、

28

目 录

1.课程设计任务书················································ 2

2.电动机选择···················································· 3

3.传动比及其分配················································ 3

4.前减速器设计·················································· 3

5.行星齿轮减速器齿轮设计········································ 7

6.行星齿轮传动轴及键的设计······································ 12

7.轴承寿命计算·················································· 21

8.齿轮加工工艺·················································· 23

9.箱体结构尺寸·················································· 23

10.附录1······················································· 25

11.参考文献····················································· 28

12.感想························································· 29

1.课程设计任务书

设计题目:NGW(2K-H负号机构)行星减速装置设计

一.设计要求与安排

1、 学习行星传动运动学原理,掌握2K-H机构的传动比计算、受力分析、传动

件浮动原理。

2、参考有关书籍、刊物、手册、图册了解2K-H行星传动装置(减速器)的基本

结构及技术组成的关键点。

3、按所给有关设计参数进行该传动装置(减速器)的设计。

1)、齿数的选择:传动比及装配条件、同心条件、邻界条件的满足。

2)、了解各构件的作用力及力矩的分析,进行“浮动”机构的选择。

3)、参考设计手册根据齿轮、轴、轴承的设计要点进行有关设计计算。

4)、按有关制图标准,绘制完成教师指定的行星传动装置(减速器)总图、

部件图、零件图。书写、整理完成设计计算说明书。

4、对于所设计的典型零件结合所学有关加工工艺知识编写该零件加工工艺

5、行星传动装置(减速器)总图选择合适比例采用A0号图面绘制,主要技术参

数(特征)、技术要求应表达清楚,在指导教师讲授、指导下标注、完成总图所

需的尺寸、明细及图纸的编号等各类要求。按零件图要求完成零图纸的绘制,提

出技术要求,上述图纸总量不应少于:A0+ A01/2。

二.设计条件

1.机器功用 减速装置用于绞车卷筒传动

2.使用寿命 预期寿命 10 年,平均每天工作 12~16小时

2

三.原始数据

1.电机功率:150kw

2.输入转速:n=960r.p.m 输出转速:43—45r.p.m

3.前减速器传动比 i5.62

4.2K-H行星传动输出转速43—45r.p.m

2.电动机的选择

电机功率150kw,输入转速为 960r.p.m,查表选用 Y200L—4型。额定功率

为150kw,满载转速1000r.p.m.

3. 传动比及其分配

(1)计算总传动比

输入转速n=960r.p.m,输出转速

=43-45r.p.m,前减速器传动比=3.8,

行星减速器输入转速n1252.1r.p.m,取 n1252r.p.m

(2)行星齿轮传动比

252 252  5.86  5.67

43 45

试取传动比5.8,则输出转速n44.5r/min

(3)选太阳轮作为浮动机构 太阳轮位置可沿轴向有一定限度的变动,太阳轮两端有弹性垫片,输

入轴和输出轴的靠近太阳轮一端有凸块,凸块和弹性垫片相对应,限制太阳轮的

轴向移动范围。

齿形为渐开线直齿,外啮合最终加工为磨齿,6级精度;内啮合最终加工

为插齿,7级精度,采用变位齿轮传动。

4.前减速器设计

前减速器用齿轮传动,功率 P150kW,输入转速为 n960r/min,传动

比为 b172mmi3.8,输出转速为n1252.2r/min.

i3

4

5

5

6

5.行星齿轮减速器传动齿轮设计

7

8

H

9

10

11

备注:所有数据都在附录1中有具体的说明!!

6.行星齿轮减速器传动轴及其键的设计 (1)输入轴的设计与校核

输入功率 P130kw 转速 n1262r/min 输出功率 P229.1kw 输出转速 n258r/min

12

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mm14

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弯矩图,扭矩图如下:

/mm2

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(2)输出轴的设计与校核

输出转速n258r/min,转矩 T24791470Nmm

19

/mm2

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7.减速器轴承的寿命计算

21

22

8.齿轮加工工艺

具体事项见附录1明细表。 9.箱体结构尺寸

1.箱体壁厚10mm,箱盖壁厚10mm

2. 箱座上部凸缘高度12mm,箱盖凸缘厚度12mm,箱座底凸缘厚12mm 3. 地脚螺钉直径M20 4. 箱盖与箱座螺栓连接M8 5. 轴承端盖螺钉直径M6 6. 外箱壁至轴承内壁距离12mm 7. 内齿圈齿根与箱壁距离20mm 8. 箱座肋板厚10mm 9. 通气孔选择M12X1.25 10. 油标选择杆式油标M12 11. 密封件选用毛毡密封

23

附录1

1. 基本参数

24

25

26

参考文献:

1.程志红 主编.机械设计.南京:东南大学出版社,2006

2.程志红 唐大放 编著.机械设计课程上机与设计.南京:东南大学出版社,2006 3王洪欣 编著.机械原理.南京:东南大学出版社,2005

4. 中国矿业大学机械制图教材编写组编.画法几何及机械制图.徐州:中国矿业大学出版社

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13.感想

在老师把课程设计题目布置下来之初,大家都是一头雾水,不知从何下手。

只能反复的观察行星轮变速器的结构,在了解了行星轮变速器的运动过程后,我们又经过了一个星期的反复推敲并设计出了设计方案。在这当中我们确实遇到了很多专业性的问题,为解决问题,我们查了不少资料,扩展了不少思路。课程设计引导我们尽可能多地运用所学知识点,通过问题分析和任务定义体现我们的分析问题的能力;通过逻辑设计体现我们的抽象能力;通过详细设计体现我们解决问题的能力;通过结果分析体现我们认识问题的能力;通过编写课程设计报告体现我们书写程序文档的能力。很庆幸,它终于在我们的“痛苦”之后基本完成了,虽然还有着一些不足的地方,和存在着设计方面的错误,但是我们能很自信也很自豪的说,我们宝贵的处女作诞生啦!因为它的缘故,我们对行星轮减速器有了进一步的把握,有了更进一步的了解,我们学会了很多东西.对于这次的课程设计我们也有很多的收获:首先,它提高了我们的自学能力,让我们通过查阅资料,参考别人的优秀作品,学到了许多书本上根本就没有的知识;然后,进一步提高了我们对行星轮结构的理解,以及对AutoCAD的熟练度,为以后的学习打下坚实的基础;最后,也让我们尝试了团队的力量有多么大。通过课程设计这样一个巩固和学习的过程,我们团队的每个人都有很大的进步。不管是学习方面,还是在团队协作的方面。虽然这个过程可能会有点辛苦,但是辛苦之后的成就感是难以言喻的。

最后谢谢所有在该课程设计阶段给予我们支持帮助的人!正是因为他们的帮助和关心才会有这个作品的诞生,才会让我们组感受到成功的自信和骄傲!、

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