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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
本論文是結(jié)合當(dāng)今汽車行業(yè)發(fā)展的形勢(shì)，對(duì)微型電動(dòng)汽車的車用輪邊減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一種微型電動(dòng)車用的輪邊減速器，是為微型電動(dòng)汽車的輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用，工作力矩較小，但因沒(méi)有主減速器而需要更大的減速比。以大型車輛的輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式可以為電動(dòng)汽車的輪邊減速器提供參考，縮小結(jié)構(gòu)尺寸，而增大減速比，滿足輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用要求。
近年來(lái)隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，全球汽車總保有量不斷增加，汽車所帶來(lái)的環(huán)境污染、能源短缺，資源枯竭等方面的問(wèn)題越來(lái)越突出。日益嚴(yán)重的石油危機(jī)與人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展提出了極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。采用電能為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)汽車由于能真正實(shí)現(xiàn)“零排放”，而成為各國(guó)汽車研發(fā)的焦點(diǎn)。為了保護(hù)人類的居住環(huán)境和保障能源供給，各國(guó)政府不惜投入大量人力、物力尋求解決這些問(wèn)題的途徑。而電動(dòng)汽車(包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車)，即全部或部分用電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車，具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此它是解決上述問(wèn)題的最有效途徑。
本論文所設(shè)計(jì)的微型電動(dòng)汽車用的輪邊減速器在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用提供了一種可以借鑒的減速裝置形式，有助于電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)和研發(fā)。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)；輪邊；減速器；設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)
ABSTRACT
This thesis is to combine current situation of the development of automobile industry of miniature electric cars, car wheel edges reducer design, design a kind of mini-bev wheel edge speed reducer, miniature electric cars for driving wheel edges system USES, work torque smaller, but because there is no main reducer and need more than the slowdown. The wheel edges with large vehicles for the structural type gear reducer electric car wheel edges provide reference, narrow gear reducer while increasing structure size than, satisfy wheel edges slowing the use requirement driving system.
In recent years, with the rapid development of auto industry, global car total quantities increases unceasingly, car brings the environment pollution, energy shortage, resource exhaustion issues such as more and more outstanding. The increasingly serious oil crisis and the people environmental protection consciousness, the strengthening of the development of automobile industry forward very serious challenges. Using electricity for driving equipment electric car true "is a result of zero emission and become the focus of the world automobile research. In order to protect the human living environment and safeguard energy supply, governments invest a lot of manpower and material resources at the way to seek solutions to these problems. But electric cars (including pure electric cars, hybrid electric cars and fuel cell cars), namely all or part of the electricity can drive motor cars, as power system with high efficiency, energy saving, low noise, zero emissions and other significant advantages in environmental protection and energy saving, has incomparable advantage, therefore it solve the above problem is the most effective way.
This thesis miniature electric vehicle designed by the wheel edges with the electric car on the speed reducer can be used provided a reference of the deceleration device form, help electric vehicle design and development.
Key words: Power-driven；Welting rolling；Reducer；Devise；Drive
II
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論……………………………………………………………………………1
1.1 選題的依據(jù)和意義………………………………………………………………1
1.2國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì) …………………………………………………3
第2章 行星齒輪的初步計(jì)算與選取………………………………………………5
2.1已知條件…………………………………………………………………………5
2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………5
2.2.1 選取行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖………………………………5 2.2.2 行星輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算…………………………………………………6
2.2.3初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)………………………………………………7
2.3本章小結(jié)………………………………………………………………………8
第3章 裝配條件及傳動(dòng)效率的計(jì)算………………………………………………9
3.1裝配條件的驗(yàn)算………………………………………………………………9
3.2傳動(dòng)效率的計(jì)算………………………………………………………………9
3.3減速器的潤(rùn)滑和密封………………………………………………………14
3.4本章小結(jié)………………………………………………………………………14
第4章 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算…………………………………………………………15
4.1 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算………………………………………………………………15
4.2校核其齒面接觸強(qiáng)度…………………………………………………………15
4.3校核其齒跟彎曲強(qiáng)度…………………………………………………………17
4.4本章小結(jié)………………………………………………………………………20
第5章 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………22
5.1行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………22
5.1.1行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………22
5.1.2行星架結(jié)構(gòu)計(jì)算…………………………………………………………22
5.2齒輪聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………22
5.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………………………22
5.3.1輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………23
5.3.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………24
5.4鑄造箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………25
5.5本章小結(jié)………………………………………………………………………26
結(jié)論………………………………………………………………………………………28
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………30
致謝………………………………………………………………………………………31
附錄………………………………………………………………………………………32
第1章 緒 論
1.1 選題的依據(jù)及意義
汽車是人類生活中不可缺少的重要工具，隨著近年來(lái)汽車工業(yè)的發(fā)展，中國(guó)政府已將汽車工業(yè)確定為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》的頒布實(shí)施，中國(guó)汽車工業(yè)步入了新的歷史發(fā)展階段，2010年中國(guó)汽車產(chǎn)銷分別為1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛，居全球第一。但是汽車工業(yè)要成為真正的支柱產(chǎn)業(yè)，則必須具備自我發(fā)展能力。盡快建立中國(guó)汽車工業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)體系，形成自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能力，這將關(guān)系到汽車工業(yè)發(fā)展的全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。
近年來(lái)隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，全球汽車總保有量不斷增加，汽車所帶來(lái)的環(huán)境污染、能源短缺，資源枯竭等方面的問(wèn)題越來(lái)越突出。日益嚴(yán)重的石油危機(jī)與人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展提出了極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以開(kāi)發(fā)和推廣電動(dòng)車，多種代用燃料汽車為主要內(nèi)容的綠色汽車工程已在世界范圍內(nèi)展開(kāi)。世界各大汽車公司爭(zhēng)相研制各種1新型的無(wú)污染環(huán)保車，力圖使自己生產(chǎn)的汽車達(dá)到或接近零污染標(biāo)準(zhǔn)。采用電能為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)汽車由于能真正實(shí)現(xiàn)零排放，而成為各國(guó)汽車研發(fā)的焦點(diǎn)。為了保護(hù)人類的居住環(huán)境和保障能源供給，各國(guó)政府不惜投入大量人力、物力尋求解決這些問(wèn)題的途徑。而電動(dòng)汽車(包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車以及燃料電池汽車)，即全部或部分用電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車，具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此它是解決上述問(wèn)題的最有效途徑。
在20世紀(jì)50年代，莢國(guó)科學(xué)家羅伯特發(fā)明了電動(dòng)汽車輪轂。其設(shè)計(jì)是將電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)融為一體。1968年，通用電氣公司將這種電動(dòng)輪轂裝置運(yùn)用到大型礦用自卸車上，并取名為“電動(dòng)輪”，這是第一次在汽車上采用電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)，近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車的興起．輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)又得到重視。輪彀電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置非常靈活．直接將電動(dòng)機(jī)安裝在車輪輪毅中，省略了傳統(tǒng)的離合器、變速箱、主減速器及差速器等部件t因而簡(jiǎn)化整車結(jié)構(gòu)、提高了傳動(dòng)效率、同時(shí)能借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)直接控制各電動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)電子差速．無(wú)論從體積、質(zhì)量，還是從功率、載重能力看，電動(dòng)輪相較于傳統(tǒng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)．其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、囊湊，占用空間更小，更容易實(shí)現(xiàn)全輪驅(qū)動(dòng)。這些突出優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)成為電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)獨(dú)特方向。
電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置比傳統(tǒng)燃油汽車有著更大的靈活性，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所在位置以及動(dòng)力傳遞方式的不同，通?？梢苑譃榧袉坞姍C(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)等型式。其中獨(dú)立電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車由于其控制方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，成為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)型式研究的新方向。
電動(dòng)機(jī)本身具有調(diào)速的功能，如果在電動(dòng)汽車上繼續(xù)保留內(nèi)燃機(jī)汽車必須使用的變速箱就顯得累贅了。而輪邊減速器，作為輪邊驅(qū)動(dòng)的一個(gè)選擇裝置，在傳統(tǒng)動(dòng)力汽車上已獲得了較多的應(yīng)用。一些礦山、水利等大型工程所用的重型車、大型公交車等，常要求具有高的動(dòng)力性，而車速則可相對(duì)較低，因此其低檔傳動(dòng)比就會(huì)很大，為了避免變速器、分動(dòng)器、傳動(dòng)軸等總成因需承受過(guò)大的轉(zhuǎn)矩而使尺寸及質(zhì)量過(guò)大，則應(yīng)將傳動(dòng)系的傳動(dòng)比盡可能多地分配給驅(qū)動(dòng)橋，這就導(dǎo)致了這些重型車輛驅(qū)動(dòng)橋的主減速比很大，當(dāng)其值大于12時(shí)，則需要采用單級(jí)(或雙級(jí))主減速器附加輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式，不僅使驅(qū)動(dòng)橋中間部分主減速器的輪廓尺寸減小，加大了離地問(wèn)隙，并可得到大的驅(qū)動(dòng)橋減速比，而且半軸、差速器及主減速器從動(dòng)齒輪等零件的尺寸也可減小。對(duì)于新興的電動(dòng)汽車，由于電動(dòng)輪的應(yīng)用，輪邊減速器也得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
采用輪邊減速器是為了提高汽車的驅(qū)動(dòng)力，以滿足或修正整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力的匹配。目前采用的輪邊減速器，就是為滿足整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的需要，而增加的一套降速增扭的齒輪傳動(dòng)裝置。安裝在車輛動(dòng)力輸出終端，減輕變速箱負(fù)載。 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火經(jīng)離合器、變速器和分動(dòng)器把動(dòng)力傳遞到前、后橋的主減速器，再?gòu)闹鳒p速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車輪，以驅(qū)動(dòng)汽車行駛。在這一過(guò)程中，輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉(zhuǎn)速和扭矩經(jīng)過(guò)其降速增扭后，再傳遞到車輪，以便使車輪在地面附著力的反作用下，產(chǎn)生較大驅(qū)動(dòng)力。
微型電動(dòng)汽車的輪邊減速器將動(dòng)力從原動(dòng)機(jī)(此研究中即為輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī))直接傳遞給車輪，其主要功能是降低轉(zhuǎn)速、增加轉(zhuǎn)矩，從而使原動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力能夠滿足電動(dòng)車的行車動(dòng)力需求。在對(duì)電動(dòng)汽車輪邊減速器的設(shè)計(jì)與研究中，將緊密結(jié)合整車性能的要求，并考慮與輪邊減速器相匹配的制動(dòng)系統(tǒng)、懸架、輪轂電機(jī)等裝置的布局與設(shè)計(jì)問(wèn)題，借鑒不同型式的輪邊減速器結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)及參數(shù)選擇的合理性，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，對(duì)微型電動(dòng)汽車的輪邊減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。
行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)；這些已被我國(guó)越來(lái)越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動(dòng)中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著重要意義。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器、和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應(yīng)用。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯等，對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用、生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳動(dòng)性能、傳遞功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位；并出現(xiàn)了一些新型的行星傳動(dòng)技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動(dòng)、行星齒輪變速傳動(dòng)和微型行星齒輪傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。
行星齒輪傳動(dòng)在我國(guó)已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自二十世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)才開(kāi)始對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無(wú)論是在設(shè)計(jì)理論方面，還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。
近20年來(lái)，尤其是我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)已從世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家引進(jìn)了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)過(guò)我國(guó)機(jī)械科技人員不斷積極地吸收和消化，與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn)，使得我國(guó)的行星傳動(dòng)技術(shù)有了迅速發(fā)展。目前，我國(guó)已有許多的機(jī)械設(shè)計(jì)人員開(kāi)始研究分析和應(yīng)用上述的新型行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)，并期待著能有更大的突破。
據(jù)有關(guān)資料介紹，人們認(rèn)為目前行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向如下：
（1） 標(biāo)準(zhǔn)化、多品種 目前世界上已有50多個(gè)漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)系列設(shè)計(jì)，而且還演化出多種形式的行星減速器、差速器和行星變速器等多種產(chǎn)品。
（2）硬齒面、高精度 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和淡化化學(xué)熱處理。齒輪制造精度一般均在6級(jí)以上。
（3）高轉(zhuǎn)速、大功率 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在高速傳動(dòng)中，如在高速汽輪傳動(dòng)中已獲得廣泛的應(yīng)用，其傳動(dòng)功率也越來(lái)越大。
（4）大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩，在中低速、重載傳動(dòng)中，傳動(dòng)大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動(dòng)已有了較大的發(fā)展 。
減速器的代號(hào)包括：型號(hào)、級(jí)別、聯(lián)接型式、規(guī)格代號(hào)、規(guī)格、傳動(dòng)比、裝配型式、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。
其標(biāo)記符號(hào)如下：
N－NGW（N－內(nèi)嚙合、G－公用齒輪、W－外嚙合）型；
A－單級(jí)行星齒輪減速器，B－兩級(jí)行星齒輪減速器，C－三級(jí)行星齒輪減速器；
Z－定軸圓柱齒輪，S－螺旋錐齒輪，D－底座聯(lián)接，F(xiàn)－法蘭聯(lián)接，L－立式行星減速器。
第2章 行星齒輪的初步計(jì)算與選取
2.1 已知條件
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
設(shè)計(jì)一種微型電動(dòng)車用的輪邊減速器，是為電動(dòng)汽車的輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用，工作力矩較小，但因沒(méi)有主減速器而需要更大的減速比。大型車輛的輪邊減速器的結(jié)構(gòu)型式可以為電動(dòng)汽車的輪邊減速器提供參考，縮小結(jié)構(gòu)尺寸，而增大減速比，滿足輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用要求。
額定功率：3kw；額定轉(zhuǎn)速：3500rpm；最大轉(zhuǎn)矩：25NM；減速比：1：9；車輪半徑：260mm；載重量：1000kg；最高時(shí)速：50km／h；每天工作12h，使用壽命8年
要求：1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，1.5萬(wàn)字以上；
2、輪邊減速器裝配圖一張、齒輪、箱體等零件圖若干張，折合3張AO圖紙。
2.2設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1 選取行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求：給定傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)合理、緊湊。據(jù)各行星輪傳動(dòng)類型的傳動(dòng)比和工作特點(diǎn)可知2K-H型結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比符合給定要求。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。、圖中太陽(yáng)輪a輸入，行星架x輸出，內(nèi)齒圈b固定。
圖2.1行星傳動(dòng)的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
2.2.2 行星輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算
在確定行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿足與其裝配有關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還應(yīng)考慮到與其承載能力有關(guān)的其他條件。
在給定傳動(dòng)比的情況下，行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)的確定方法有兩種：（一）、計(jì)算法；（二）、查表法。下面采用計(jì)算法來(lái)確定各輪齒數(shù)：
由公式3-28得=-1=4.46-1=3.46（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）
（一般取3—8，在滿足的條件下為減小行星傳動(dòng)的徑向尺寸中心輪a和行星輪c的尺寸應(yīng)盡可能地小。）
由公式3-29（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
取=17則=3.64X17=61.88，圓整后取=61。
根據(jù)同心條件可以求得行星輪的齒數(shù)：
由公式3-30（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得=22.44，圓整后取。
所以，行星輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)分別為17，61，22。
2.2.3初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)有五個(gè)：齒數(shù)，模數(shù)，壓力角，齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)，在確定上述基本參數(shù)后，齒輪的齒形及幾何尺寸就完全確定了。
已知：
齒輪的幾何尺寸計(jì)算如下：（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）
分度圓直徑：
齒頂高：外嚙合副
內(nèi)嚙合副
齒根高：
全齒高：
輪
輪
輪
齒頂圓直徑： 輪
輪
輪
齒根圓直徑： 輪
輪
輪
基圓直徑： 輪
輪
輪
中心距：副
副
齒頂圓壓力角：a 輪
b輪
c輪
2.3本章小結(jié)
這一章主要對(duì)本論文中的一些常規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)了計(jì)算，選取了行星輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，初步計(jì)算了齒輪的主要參數(shù)。
第3章 裝配條件及傳動(dòng)效率的計(jì)算
3.1裝配條件的驗(yàn)算
在確定行星齒輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿足與其裝配有關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還要考慮到與其承載能力有關(guān)的其他條件。
（1）鄰接條件 由多個(gè)行星輪均勻?qū)ΨQ地布置在太陽(yáng)輪和內(nèi)齒輪之間的行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)中必須保證相鄰兩個(gè)行星輪齒頂之間不得相互碰撞，這個(gè)約束稱之為鄰接條件。
按公式（3-7）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）驗(yàn)算其鄰接條件，即
式中 np— 行星輪個(gè)數(shù)；
aac— a-c嚙合副的中心距；
dac— 行星輪的齒頂圓直徑。
已知代入上式可得
即滿足鄰接條件。
（2）同心條件 對(duì)于2K-H型行星傳動(dòng)，三個(gè)基本構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線必須重合于主軸線，即由中心輪和行星輪組成的所有嚙合副實(shí)際中心距必須相等，稱之為同心條件。
按公式（3-8a）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）驗(yàn)算同心條件，即
已知
即滿足同心條件。
（3）安裝條件 在行星傳動(dòng)中，幾個(gè)行星輪能均勻裝入并保證中心論正確嚙合應(yīng)具備的齒數(shù)關(guān)系和切齒要求，稱之為裝配條件。
按公式（3-20）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）驗(yàn)算安裝條件，即
（整數(shù)）
已知
即滿足安裝條件。
3.2傳動(dòng)效率的計(jì)算
按照表5-1（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）或5-2（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）中所對(duì)應(yīng)的效率計(jì)算公式計(jì)算：
按公式(5-36) （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）計(jì)算如下：
對(duì)于嚙合副（a-c）:
齒頂圓壓力角：
對(duì)于嚙合副（c-b）:
齒頂壓力角：
根據(jù)公式（5-37）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]） 得 取
(行星齒輪傳動(dòng)中大都采用滾動(dòng)軸承，摩擦損失很小故可忽略)
可見(jiàn)，該行星傳動(dòng)的傳動(dòng)效率較高，可滿足短期間斷工作方式的使用要求。
行星齒輪傳動(dòng)功率分流的理想受力狀態(tài)由于受不可避免的制造和安裝誤差，零件變形及溫度等因素的影響，實(shí)際上是很難達(dá)到的。若用最大載荷Fbtamax與平均載荷Fbta之比值Kp來(lái)表示載荷不均勻系數(shù)，即
Kp=Fbtamax/Fbta
Kp值在的范圍內(nèi)變化，為了減小載荷不均勻系數(shù)，便產(chǎn)生了所謂的均載機(jī)構(gòu)。均載機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)能否充分發(fā)揮行星傳動(dòng)的優(yōu)越性有這極其重要的意義。
均載機(jī)構(gòu)分為基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)、采用彈性元件的均載機(jī)構(gòu)和杠桿聯(lián)動(dòng)式均載機(jī)構(gòu)。
在選用行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)該機(jī)構(gòu)的功用和工作情況，應(yīng)對(duì)其提出如下幾點(diǎn)要求。
（1） 均載機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)組成靜定系統(tǒng)，能較好的補(bǔ)償制造和裝配誤差及零件的變形，且使載荷分布不均勻系數(shù)K值最小。
（2） 均載機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償動(dòng)作要可靠、均載效果要好。為此，應(yīng)使均載構(gòu)件上所受的力較大，因此，作用力大才能使其動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確。
（3） 在均載過(guò)程中，均載構(gòu)件應(yīng)能以較小的自動(dòng)調(diào)整位移量補(bǔ)償行星齒輪傳動(dòng)存在的制造誤差。
（4） 均載機(jī)構(gòu)應(yīng)制造容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、布置方便，不得影響到行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)性能。
（5） 均載機(jī)構(gòu)本身的摩擦損失應(yīng)盡量小，效率要高。
（6） 均載機(jī)構(gòu)應(yīng)具有一定的緩沖和減振性能，至少不應(yīng)增加行星齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。
在本設(shè)計(jì)中采用了中心輪浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)輪通過(guò)雙齒或單齒式聯(lián)軸器與高速軸相聯(lián)實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)（如圖 2-2 所示），前者既能使行星輪間載荷分布均衡，又能使嚙合齒面沿齒寛方向的載荷分布得到改善；而后者在使行星輪間載荷均衡過(guò)程，只能使太陽(yáng)輪軸線偏斜，從而使載荷沿齒寛方向分布不均勻，降低了傳動(dòng)承載能力。這種浮動(dòng)方法，因?yàn)樘?yáng)輪重量小，浮動(dòng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，便于安裝，應(yīng)用廣泛。
根據(jù)行星傳動(dòng)的工作特點(diǎn)、傳遞扭矩的大小和轉(zhuǎn)速的高低等情況對(duì)其進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先應(yīng)該確定太陽(yáng)輪a的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗闹睆絛較小，所以輪a應(yīng)該采用軸齒輪的結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵谠撛O(shè)計(jì)中采用了中心論浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)因此它的軸與浮動(dòng)齒輪聯(lián)軸器的外齒半聯(lián)軸套Ⅱ制成一體或連接(如圖2-3)。且按該行星傳動(dòng)的扭矩初步估算輸入軸的直徑da，同時(shí)進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了便于軸上零件的拆裝，通常將軸制成階梯形?？傊跐M足使用要求的情況下，軸的形狀和尺寸應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以便于加工制造(詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算)。
a） b）
圖3.1齒輪聯(lián)軸器
內(nèi)齒輪做成環(huán)形齒圈，在該設(shè)計(jì)中內(nèi)齒輪是用鍵在圓周方向上實(shí)現(xiàn)固定的。
行星輪通過(guò)兩個(gè)軸承來(lái)支撐，由于軸承的安裝誤差和軸的變形等而引起的行星輪偏斜，則選用具有自動(dòng)調(diào)心性能的球面滾子軸承是較為有效的。（但是只有在使用一個(gè)浮動(dòng)基本構(gòu)件的行星輪傳動(dòng)中，行星輪才能選用上述自動(dòng)調(diào)心軸承作為支撐。）行星輪心軸的軸向定位是通過(guò)螺釘固定在輸出軸上實(shí)現(xiàn)的。
行星架的結(jié)構(gòu)選用了剛性比較好的雙側(cè)板整體式結(jié)構(gòu)，與輸出軸法蘭聯(lián)接，為保證行星架與輸出軸的同軸度，行星架時(shí)應(yīng)與輸出軸配做，并且用兩個(gè)對(duì)稱布置得銷定位。行星架靠近輸入軸的一端采用一個(gè)向心球軸承支撐在箱體上。
轉(zhuǎn)臂上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距極限偏差fa可按公式（9-1）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）計(jì)算?，F(xiàn)已知嚙合中心距a=97.5mm，則
取
圖 3.2太陽(yáng)輪
各行星輪軸孔的孔距相對(duì)偏差的1/2,即
在對(duì)所設(shè)計(jì)的行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了其嚙合參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算，驗(yàn)算其轉(zhuǎn)配條件，且進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，繪制該行星齒輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖（即裝配圖），如下圖2-4
圖3.3行星減速箱結(jié)構(gòu)圖
3.3減速器的潤(rùn)滑和密封
（1）齒輪采用油池潤(rùn)滑，常溫條件下潤(rùn)滑油的粘度按表7-2-81選用（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[11]）。
（2）軸承采用飛濺潤(rùn)滑，但每當(dāng)拆洗重裝時(shí)，應(yīng)注入適量的（約占軸承空間體積1/3）鈣鈉基潤(rùn)滑脂。
（3）減速器的密封，減速器的剖分面，陷入式端蓋四周和視孔蓋等處應(yīng)涂以密封膠。
3.4本章小結(jié)
這一章主要對(duì)減速器的裝配條件和傳動(dòng)效率進(jìn)行了計(jì)算，確定了減速器的潤(rùn)滑和密封。
第4章 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算
4.1 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算
4.2校核其齒面接觸強(qiáng)度
（1）確定使用系數(shù)KA
查表6-7（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
KA=1.1(工作機(jī)中等沖擊，原動(dòng)機(jī)輕微沖擊的情況下)
（2）確定動(dòng)載荷系數(shù)KV
取功率P=45KW,na=377.1r/min
已知d1=85mm,有公式（6-57）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù)kv由公式（6-58）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
取傳動(dòng)精度系數(shù)為7即c=6，
B=025(7-5)0.667=0.817
A=50+56(1-B)=60.248
所以kv=1.17.
（3）齒向載荷分布系數(shù)
因?yàn)樵?K-H行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于1，所以。
（4）齒間載荷分配系數(shù)
查表6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（5）行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)
查圖7-19（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）取
由公式7-12得（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）取
（6）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
查圖6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（7）彈性系數(shù)
查表6-10（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（8）重合度系數(shù)
已知a-c副 ,b-c副
所以
（9）螺旋角系數(shù)
（10）試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限
查圖6-14（a）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（11）最小安全系數(shù)
查表6-11（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（12）接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)
a-c：用表6-13（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
查表6-12（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
c-b：
由表6-12（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)
查圖6-17（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）取
查圖6-18（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）取
查圖6-19（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）取;
（14）齒面硬化系數(shù)
已知條件中給定硬度為45-56HRC,取=1.0；
（15）尺寸系數(shù)
查表6-15（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得=0.9997
a-c副：許用接觸應(yīng)力
齒面接觸應(yīng)力
,a-c副滿足齒面接觸強(qiáng)度的要求。
c-b副：許用接觸應(yīng)力
齒面接觸應(yīng)力
,c-b副滿足齒面接觸強(qiáng)度的要求。
4.3校核其齒跟彎曲強(qiáng)度
（1）彎曲強(qiáng)度計(jì)算中的切向力Ft，使用系數(shù)KA和動(dòng)載荷系數(shù)KV與接觸強(qiáng)度計(jì)算相同，即;
（2）齒向載荷分布系數(shù)
=1;
（3）齒間載荷分配系數(shù)
查表6-9（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（4）齒形系數(shù)
查圖6-22（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（5）應(yīng)力修正系數(shù)
查圖6-23（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（6）重合度系數(shù)
按公式（6-75）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）計(jì)算，即
（7）螺旋角系數(shù)
查圖6-25（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（8）齒輪的彎曲疲勞極限
查圖6-29（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（9）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)
由公式(6-13) （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
由公式(6-16) （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（10）彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)
由表6-17（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（11）相對(duì)齒根圓敏感系數(shù)
由圖6-33（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）查得
（12）相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)
由表6-18（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）得
（13）最小安全系數(shù)
由表6-11（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]）查得
副 許用齒根應(yīng)力
齒根應(yīng)力
副滿足齒根彎曲強(qiáng)度的要求。
副 許用齒根應(yīng)力
齒根應(yīng)力
副滿足齒根彎曲強(qiáng)度的要求。
4.4 本章小結(jié)
這一章主要對(duì)行星齒輪的傳動(dòng)配齒、齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，包括齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算、校核齒面的接觸強(qiáng)度、校核齒根的彎曲強(qiáng)度。
第5章 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
行星架是行星傳動(dòng)中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜而重要的構(gòu)件。當(dāng)行星架作為基本構(gòu)件時(shí)，它是機(jī)構(gòu)中承受外力矩最大的零件。因此行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量對(duì)行星輪間的載荷分配以及傳動(dòng)裝置的承載能力、噪聲和振動(dòng)等有重大影響。
5.1.1行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
行星架的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式有雙臂整體式、雙臂裝配式和單臂式三種。在制造工藝上又有鑄造、鍛造和焊接等不同形式。
雙臂整體式行星架結(jié)構(gòu)剛性較好，采用鑄造和焊接方法可得到與成品尺寸相近的毛坯，加工余量小。鑄造行星架常用于批量生產(chǎn)地中、小型行星減速器中，如用鍛造，則加工余量大，浪費(fèi)材料和工時(shí)，不經(jīng)濟(jì)。焊接行星架通常用于單件生產(chǎn)的大型行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中。
該設(shè)計(jì)選用雙臂式整體行星架（軸與行星架法蘭連接），如圖3-1所示
圖5.1行星架
5.1.2行星架結(jié)構(gòu)計(jì)算（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）
當(dāng)兩側(cè)板不裝軸承時(shí)：
取
取
連接板的內(nèi)圓半徑
取
行星架厚度
為內(nèi)齒輪寬度（b=52mm）
行星架外徑
取
5.2齒輪聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
齒輪聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接同軸線的兩軸，一同旋轉(zhuǎn)傳遞轉(zhuǎn)矩的剛性可移式機(jī)構(gòu)，基本形式見(jiàn)圖3-2.
圖5.2齒輪聯(lián)軸器
1—外齒軸套 2—端蓋 3—內(nèi)齒圈
齒輪聯(lián)軸器是漸開(kāi)線齒輪應(yīng)用的一個(gè)重要方面，一般由參數(shù)相同的內(nèi)外齒輪副相互配合來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，并能補(bǔ)償兩軸線間的徑向、軸線傾斜的角位移，允許正反轉(zhuǎn)。
沿分度圓（如圖3-3所示）位置剖切外齒，剖切面得齒廓為直線時(shí)，稱之為直齒聯(lián)軸器；齒廓為腰鼓形曲線時(shí)，稱之為鼓形齒聯(lián)軸器。齒輪聯(lián)軸器的內(nèi)齒圈都用直齒。
鼓形齒聯(lián)軸器的主要特點(diǎn)：
（1）外齒輪齒厚中間厚兩端薄，允許兩軸線有較大的角位移，一般設(shè)計(jì)為，特殊的設(shè)計(jì)在以上也能可靠地工作。
（2）能承受較大的轉(zhuǎn)矩和沖擊載荷，在相同的角位移時(shí)，比直齒聯(lián)軸器的承載能力高15％-20％，外形尺寸小。
（3）易于安裝調(diào)整。
A
A
A
A
圖5.3
加工鼓形齒常用滾齒法和插齒法，用磨齒和剃齒法也可獲得一定得鼓形量。
齒輪聯(lián)軸器的外齒半聯(lián)軸套和太陽(yáng)輪做成一體，直徑較小而承受轉(zhuǎn)矩較大情況下常取，并設(shè)計(jì)成鼓形齒。
已知
內(nèi)齒圈寬度（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）
取
取
聯(lián)軸器外殼的壁厚為：
取
5.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸的連接方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等等。
5.3.1輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
（1）擬定軸上零件的裝配方案
擬定軸上的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，它決定軸的基本形式。所謂裝配方案就是預(yù)定出軸上主要零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系。如圖2-4中的裝配方案是軸承、套筒、軸承、軸承端蓋依次從軸右端向左裝。
（2）軸上零件的定位
為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向和周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件出了游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。
1>軸上零件的軸向定位是以套筒、軸承端蓋和軸承蓋來(lái)保證的；
2>軸上零件的周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位的零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過(guò)盈配合等。
(3）各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定
1>按扭矩計(jì)算軸徑
軸的材料選用40Gr,則查表15-3（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]）得
計(jì)算軸的直徑：
有公式（15-2）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]）得
取
2>初步確定各軸段直徑和長(zhǎng)度如圖3-4所示
圖5.4輸入軸
(4)軸上零件的選擇
1>軸承的選擇
2>鍵的選擇 （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[7]表14-1）bxh=16x10，L=70mm
5.3.2輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
(1）擬定軸上零件的裝配方案
如圖2-4中的裝配方案是行星架、軸承和軸承蓋，依次從軸左端向右裝。
(2）軸上零件的定位
1>軸上零件的軸向定位是以定位軸肩、軸承端蓋和軸承蓋來(lái)保證的；
2>軸上零件的周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位的零件有鍵、和過(guò)盈配合等。
(3）各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定
1>按扭矩計(jì)算軸徑
選用的原動(dòng)機(jī)為p=45kw，n=377.1，
根據(jù)公式（15-2）（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]）得
取。
2>初步確定各軸段直徑和長(zhǎng)度如圖3-5所示
(4）軸上零件的選擇
1>軸承的選擇 （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]）
2>鍵的選擇 （見(jiàn)參考文獻(xiàn)[7]表14-1）bxh=25x14，L=50mm
（a）
（b）
圖5.5輸出軸
5.4鑄造箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）
鑄造機(jī)體的壁厚：
查表7.5（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）得
下列計(jì)算均按表7.5-16（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]）算：
機(jī)體壁厚：
前機(jī)蓋壁厚：
后機(jī)蓋壁厚：
機(jī)蓋法蘭凸緣厚度：
加強(qiáng)肋厚度：
加強(qiáng)肋的斜度為2.
機(jī)體寬度：
機(jī)體機(jī)蓋緊固螺栓直徑：
軸承端蓋螺栓直徑：
底腳螺栓直徑：
機(jī)體底座凸緣厚度： 取
地腳螺栓孔的位置： 取
取
5.5 本章小結(jié)
這一章主要進(jìn)行了輪邊減速器的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，包括對(duì)行星架和齒輪聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)和計(jì)算、以及輸入輸出軸和鑄造箱體的設(shè)計(jì)和計(jì)算。
結(jié) 論
1.結(jié)論
本論文鑒于近年來(lái)隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，全球汽車總保有量不斷增加，汽車所帶來(lái)的環(huán)境污染、能源短缺，資源枯竭等方面的問(wèn)題越來(lái)越突出。日益嚴(yán)重的石油危機(jī)與人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展提出了極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以開(kāi)發(fā)和推廣電動(dòng)車，多種代用燃料汽車為主要內(nèi)容的”綠色汽車”工程已在世界范圍內(nèi)展開(kāi)。而電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置比傳統(tǒng)燃油汽車有著更大的靈活性，由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所在位置以及動(dòng)力傳遞方式的不同，通?？梢苑譃榧袉坞姍C(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)等型式。其中獨(dú)立電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車由于其控制方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，成為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)型式研究的新方向。
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火經(jīng)離合器、變速器和分動(dòng)器把動(dòng)力傳遞到前、后橋的主減速器，再?gòu)闹鳒p速器的輸出端傳遞到輪邊減速器及車輪，以驅(qū)動(dòng)汽車行駛。在這一過(guò)程中，輪邊減速器的工作原理就是把主減速器傳遞的轉(zhuǎn)速和扭矩經(jīng)過(guò)其降速增扭后，再傳遞到車輪，以便使車輪在地面附著力的反作用下，產(chǎn)生較大驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)如上所說(shuō)的問(wèn)題，本文對(duì)微型電動(dòng)汽車所用的輪邊減速器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，至此論文所設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下：
（1）、行星齒輪減速器齒輪幾何尺寸計(jì)算；
（2）、減速器各級(jí)齒輪的校核；
（3）、軸承選取及壽命計(jì)算；
（4）、軸的設(shè)計(jì)；
（5）、箱體設(shè)計(jì)，
并解決了如下問(wèn)題:
（1）設(shè)計(jì)一個(gè)符合所給參數(shù)的車用輪邊減速器；
（2）對(duì)輪邊減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的布局，在滿足功能的同時(shí)盡量減少了零件數(shù)；
（3）使得傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，盡量使所設(shè)計(jì)的減速器有較好的傳動(dòng)性能；
（4）使輪邊減速器的重量及體積減小、節(jié)省材料；
（5）對(duì)所設(shè)計(jì)的輪邊減速器尺寸參數(shù)相關(guān)校核；
（6）使輪邊減速器的重量及體積減小、節(jié)省材料。
2.進(jìn)一步工作探索的方向
通過(guò)這一段時(shí)間的工作學(xué)習(xí)，本文的研究取得了一定的結(jié)果，但是由于本人專業(yè)水平有限且時(shí)間倉(cāng)促，研究中難免存在一些不完善之處。在當(dāng)前工作的基礎(chǔ)上，今后可以在以下方面繼續(xù)展開(kāi)研究與探索：
(1)為了實(shí)現(xiàn)輪邊減速器與電動(dòng)汽車的匹配，在與輪邊減速器相聯(lián)接的懸架及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)化分析需要更完善，例如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)化分析；
(2)補(bǔ)充對(duì)輪邊減速器橋殼的優(yōu)化分析，進(jìn)行滿足強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)要求下的輕量化；
(3)補(bǔ)充行星齒輪傳動(dòng)部分及輪邊減速器整體動(dòng)力學(xué)分析，研究振動(dòng)、噪聲問(wèn)題；
(4)加強(qiáng)對(duì)輪邊減速器的齒輪傳動(dòng)以及其他部分的優(yōu)化，在滿足要求的前提下盡量減少用量，以達(dá)到節(jié)省成本的目的。
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致 謝
經(jīng)過(guò)近半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有知道老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。
在論文寫作過(guò)程中，得到了安永東老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，安老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。除了敬佩安老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在這段時(shí)間里，不管是學(xué)習(xí)上還是生活上，安老師都給了我精心的指導(dǎo)和熱心的關(guān)懷。他深厚的學(xué)術(shù)功底，寬厚的待人之道，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，誨人不倦的師者風(fēng)范，時(shí)刻激勵(lì)著我，教育著我，將使我受益終生．在此謹(jǐn)向安老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
??在論文即將完成之際，我的心情久久無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!
最后衷心地感謝在百忙中抽出時(shí)間來(lái)為我審閱設(shè)計(jì)的各位老師．
附 錄
汽車總質(zhì)量 kg
重力加速度 N/kg
道路最大阻力系數(shù)
驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑 mm
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 N·m
主減速比
汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率
一檔傳動(dòng)比
汽車滿載載荷 N
路面附著系數(shù)
第一軸與中間軸的中心距 mm
中間軸與倒檔軸的中心距 mm
第二軸與中間軸的中心距 mm
中心距系數(shù)
直齒輪模數(shù)
斜齒輪法向模數(shù)
齒輪壓力角 °
斜齒輪螺旋角 °
齒輪寬度 mm
齒輪齒數(shù)
齒輪變位系數(shù)
齒輪彎曲應(yīng)力 MPa
齒輪接觸應(yīng)力 MPa
齒輪所受圓周力 N
軸向力 N
徑向力 N
計(jì)算載荷 N·m
應(yīng)力集中系數(shù)
摩擦力影響系數(shù)
齒輪材料的彈性模量 MPa
重合度影響系數(shù)
主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 mm
從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 mm
主動(dòng)齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm
從動(dòng)齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa
軸的抗扭截面系數(shù)
軸的材料的剪切彈性模量 MPa
軸截面的極慣性矩
垂直面內(nèi)的撓度 mm
水平面內(nèi)的撓度 mm
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