履带车辆主动轮减速装置设计本科学位论文.docx

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履带车辆主动轮减速装置设计本科学位论文

本科学生毕业设计

履带车辆主动轮减速装置设计

系部名称：

汽车与交通工程学院

专业班级：

车辆工程B07-11班

*********

********

职称：

讲师

黑龙江工程学院

二○一一年六月

TheGraduationDesignforBachelor'sDegree

DesignofHybridTrackedVehicleActiveWheelReducer

Candidate：

Songlei

Specialty：

VehicleEngineering

Class：

B07-11

Supervisor：

LecturerZhuRongfu

HeilongjiangInstituteofTechnology

2011-06·Harbin

摘要

在履带车辆中，减速传动装置是重要的组成部分之一，本文主要以主动轮减速器设计为主，在履带车辆中主动轮减速器起着重要的作用。

主要的作用：

降低电动机传动主动的转速，并增大传递到主动轮的转矩，是履带车辆有足够的动力性，满足履带车辆起步、加速、通过性。

本设计为履带车辆主动轮减速器设计，主要介绍齿轮是减速器的选择以及传动方案的选择。

为适应履带车的行驶条件需要，通过履带车辆的车重和最大行驶速度，计算出履带车辆行驶中所需的最大功率最大扭矩。

根据最大功率计算总传动比，是总传动比能达到减速比的要求，并进行传动比的分配和确定各轮齿齿数和尺寸，以及确定选择使用单级传动和二级传动。

根据计算要求确定输入输出轴轴颈计算和轴段长度的计算以及轴的校核。

最后进行密封件的选择和轴的工艺分析。

选择合适的密封件并满足设计要求，另外轴在加工时要有一定的技术要求，加工后的轴应满足技术和设计要求。

关键词：

减速传动装置；传动比；传动比；校核；密封件

ABSTRACT

Caterpillarvehicles,theslowdowninthetransmissiondeviceisanimportantpartofthispapermainlyactivewheelreducerdesignisgivenpriorityto,inactivewheelreducerofcaterpillarvehicleplaysanimportantrole.Mainfunction:

reducethespeedofthemotordrive,andincreaseinitiativetodeliverthetorque,activewheelistrackedvehicleshaveenoughpowertomeettrackedvehiclesstart,accelerate,throughsex.

Thisdesignfortrackedvehiclesdrivinggearreducerdesign,mainlyintroducestheoptionandisreducergeartransmissionoptions.Throughthecaterpillarvehicleweightofthecarandmaximumspeedsofcaterpillarvehicle,calculatethemaximumpowerrequired.Accordingtothemaximumpowercalculatingtotalratio,andthedistributionoftransmissionratio,andconfirmthepiniongearanddimension.Andinput/outputshaftshaftneckcalculationandshaftlengthcalculation,andtheaxisofdynamicrigidity.Ontheclassificationoftheshaftsealprocessanalysis.Chooseappropriatesealingpartsandmeetthedesignrequirements,anothershaftinprocessmusthavecertaintechnicalrequirements,theprocessedaxisshouldmeetthetechnicalanddesignrequirements.Thisdesigncloselycombiningthemostmaturemoderntrackedvehiclesoftechnology.

Keywords:

SlowTransmissionDevice;Ratio;DistributionRatio;Check;Seals

第一章绪论

1.1选题的目的及意义

行星齿轮的传动应用已有几十年的历史。

由于行星齿轮传动是把定轴线传动改为动轴线传动，采用功率分流，用数个行星齿轮分担载荷，并且合理应用内啮合，以及采用合理的均载装置，使行星齿轮传动有许多重大的优点。

这些有点主要有质量轻、体积小、传动范围大，承载能力不受限制，进出轴呈同一轴线；同时效率高。

与普通定轴齿轮传动相比，行星齿轮传动最主要的特点就是它至少有一个齿轮的轴线是动轴线，因而称为动轴轮系。

行星齿轮传动中，至少有一个齿轮即绕动轴线自传，同时又绕定轴线公转，既作行星运动，所以通常称为行星齿轮传动。

目前履带车辆所采用的减速器为行星齿轮减速器，与传统减速器相比具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以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。

本设计通过对军用履带车采用的行星齿轮减速器的结构设计，初步计算出各零件的设计尺寸和装配尺寸，并对设计结果进行参数化分析，为行星齿轮减速器产品的开发和性能评价，实现行星齿轮减速器规模化生产提供了参考和理论依据。

行星齿轮传动的特点：

1）把定轴线传动给为动轴线传动；2）功率分流，采用数个行星齿轮传递载荷；3）合理地应用内啮合。

行星齿轮传动的优越性：

1）体积小、质量轻，只相当一般齿轮传动的体积、质量的1/2～1/3；2）承载能力大，传递功率范围及传动比范围大；3）运行噪声小，效率高，寿命长；4）由于尺寸和质量减少，就能够采用优质材料与实现硬齿面等化学处理，机床工具规格小，精度和技术要求容易达到；5）采用合理机构，可以简化制造工艺，从而使中小型制造厂就能够制造，并易于推广和普及；6）采用行星齿轮机构，用两个电机可以达到变速要求。

由此可见，行星齿轮传动是一种先进的齿轮传动结构。

1.2齿轮式减速器发展现状

齿轮是广泛使用的传动元件。

目前世界上利用齿轮最大传递功率可达6500kW，最大线速度达210m／s；齿轮最大重量达200t，组合式齿轮最大直径达25．6m，最大模数m达50mm。

我国自行设计的高速齿轮增速器和减速器的功率已达44000kW，齿轮圆周速度达150m／s以上。

齿轮减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换，将电动机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。

在目前用于传递动力与运动的机构中，齿轮减速器的应用范围相当广泛，几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹。

齿轮减速器具有减速及增加转矩作用，因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。

齿轮减速器的作用主要有：

（1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩。

（2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。

齿轮减速器一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机，内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速器也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。

齿轮减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。

它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。

齿轮减速器按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

1.3齿轮减速器的发展趋势

随着社会的发展、时间的推移，齿轮技术进展的步伐越来越迅速。

近年来，工业发达国家制造的机械装置向着大型、精密、高速、成套和自动化方向发展，有的则向小型、轻量化方向发展，从而推动了齿轮的技术的进步。

概括起来说，当今世界各国齿轮技术发展的总趋势向六高、二低、二化的方向发展。

六高及高承载能力、高齿轮面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率；二低即低噪声、低成本、二化即标准化、多样化。

[1]

在产品设计阶段，就同时进行工艺过程设计及安排产品整个生产周期个配套环节。

市场的快速反映大大缩短了产品投放市场的时间。

零部件企业正向大型化、专业化、国际化发展。

齿轮产品将成为国际采购、国际配套的产品。

适应市场要求的新产品开发，关键工艺技术的创新竞争，产品质量竞争以及员工技术素质与创新精神，是2l世纪企业竞争的焦点。

在2l世纪成套机械装备中，齿轮仍然是机械传动的基本部件。

由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度、加工效率大为提高，从而推动了机械传动产品多样化，整机配套的模块化、标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致、美观。

数控机床和工艺技术的发展，推动了机械传动结构的飞速发展。

在传动系统设计中的电子控制、液压传动，齿轮、带链的混合传动，将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。

在传动设计中的学科交叉，将成为新型传动产品发展的重要趋势。

工业通用变速箱是指为各行业成套装备及生产线配套的大功率和中小功率变速箱。

国内的变速箱将继续淘汰软齿面，向硬齿面（50～60HRC）、高精度（4～5级）、高可靠度软启动、运行监控、运行状态记录、低噪声、高的功率与体积比和高的功率与重量比的方向发展。

中小功率变速箱为适应机电一体化成套装备自动控制、自动调速、多种控制与通讯功能的接口需要，产品的结构与外型在相应改变。

矢量变频代替直流伺服驱动，已成为近年中小功率变速箱产品（如摆轮针轮传动、谐波齿轮传动等）追求的目标。

随着我国航天、航空、机械、电子、能源及核工业等方面的快速发展和工业机器人等在各工业部门的应用，我国在谐波传动技术应用方面已取得显著成绩。

同时，随着国家高新技术及信息产业的发展，对谐波传动技术产品的需求将会更加突出。

中国齿轮行业在20世纪90年代的快速发展，已基本完成由卖方市场投到买方市场的转变。

随着我国体质的个改革的深入，充分发挥行业协会的作用，加强行业自律性的市场约束，形成有序竞争的市场制度，是当前是的发展的迫切任务。

减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平，因此开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景。

1.4主要工作内容

以履带车辆主动轮减速机构设计为主要研究对象，对主动轮减速器进行了研究设计，确定主动轮行星齿轮减速器选择，对行星齿轮减速器的基本工作原理进行分析选择、行星齿轮传动设计与校核。

主要内容包括：

1.行星齿轮传动传动方案分析、行星齿轮工作原理以及配齿、传动比确定；

2.行星齿轮传动比分配、各轮齿齿数和尺寸确定；

3.轴的工艺要求、轴颈计算以及输入轴输出轴设计校核；

4.密封件的分类及选择、