车辆工程毕业设计（论文）汽车自救装置的设计【全套图纸】.doc

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1、目 录摘要.IAbstract.II第1章 绪论. .11.1 汽车自救装置的概况.11.2 汽车自救装置的发展. .21.3 汽车自救装置的技术现状.31.4 设计的主要内容.4第2章 汽车自救装置的方案选择.52.1动力源的方案.52.2传动机构的方案. .52.3 本章小结.7第3章 电动机的选择.83.1 牵引力的确定.83.2钢丝绳的选择与计算.83.3 电动机的选择.93.4 本章小结.10第4章 减速器的设计.114.1传动形式的选择.114.2 行星轮传动条件.114.3 计算及材料选择.134.3.1 传动比选择分配计算.134.3.2 选择齿数齿型.204.3.3 齿轮计算

2、.204.3.4 材料选择.244.4 校核齿轮.24 4.4.1 弯曲强度校核.28 4.4.2 齿面疲劳强度校核.294.5 联轴器的选择.304.6 行星架结构设计.314.7 行星轴强度计算校核.324.8 轴承的选择.324.9 润滑方式.344.1.0本章小结34第5章 离合器的选择及卷筒的设计.355.1离合器的种类.355.2离合器的选择.365.3 卷筒的设计.385.4本章小结.40第6章 联接元件的校核.416.1 底架上螺栓的强度校核.416.2 键的强度校核.426.3 卷筒螺栓的校核.436.4 本章小结.44结论 45参考文献46致谢.47附录A.48附录B.50

3、第1章 绪 论1.1 汽车自救装置的概况汽车自救装置包括汽车电动绞盘机，主要用于越野汽车、农用汽车、ATV运动车、游艇、以及其它特别车辆。是车辆、船只的自我保护及牵引装置，可在雪地、沼泽、沙漠、海滩、泥泞山路等恶劣环境中进行车辆自救，并可能在其它条件下，进行清障、拖拉物品、安装设施等作业，是军警、石油、水文、环保、林业、交通、公安、边防、消防及其它野外运动不可缺少的安全装置。全套图纸，加153893706目前常见的汽车自救装置按绞盘原动力的不同，主要有四种：电动绞盘机，是最常见的绞盘机。依靠车辆自身的电力系统驱动绞盘，优点：可以在车辆死火的情况下基本正常使用(这是它最大优点是其他绞盘机无法比拟

4、的），尤其对于水多的地区有很大优势，安装简单可以实现多位置安装及迅速移位。缺点：不能维持长时间的使用（车辆自身电力系统局限性、自身易发热等原因），大部分电动绞盘机能提供的驱动力较小，只能向一个方向施加力量（安装于车前只能向前拉，安装于后部只能向后拉）。PTO绞盘机，使用分动箱输出动力为动力源（POWER TAKE OFF），优点：能持续提供较大的拉力，单次使用时间长（不存在发热问题），可以提供多方向拉力（前、后、甚至左右），是军用车辆或严肃的高性能越野最佳选择。缺点：必须使用发动机动力，即在发动机因进水等原因无法工作时无法使用；分动箱失去绞盘机方向驱动力时也无法使用。油压绞盘机，使用车辆的动力

5、/助力转向系统为其动力源，使用助力转向泵提供源动力。优点：安装方便，由于其外部固定部分基本实现了通用化，甚至在野外即可实现互换，驱动力界于电动和PTO绞盘之间，发生高温机会极其少见。缺点：和PTO绞盘机一样，必须使用发动机驱动力，即必须保持发动机转动，且一旦动力转向系统出现故障则无法使用（在部分越野情况下，动力转向系统容易受到外界破坏）。车轮绞盘机，这是一种比较新的绞盘机系统，即由车轮轴提供驱动力。原理是使用大部分越野车轮的6颗固定螺丝中的4颗以固定绞盘。优点：安装/拆卸极其简便（和换轮胎是一个步骤），重量极轻（比任何一种其他绞盘机都轻，不会被前悬带来致命的额外重量），价格便宜，可提供前后双方

6、向拉力。缺点：目前我所知的缺点可以肯定的是由于其力量点是轮轴，所以位置太低，造成部分条件下无法使用，而且也必须使用发动机动力。1.2汽车自救装置的发展在西方，陆军每10辆四驱卡车就最少有一辆带有汽车自救装置，这还不包括工程部的回收车（回收车是一辆底盘由66、88重型卡车或者50吨以上的坦克改成的，它是带有24个汽车电动绞盘的大型工程车，专门营救在野外陷入深坑的卡车或坦克）。汽车自救装置的重要性由此可见一斑。汽车自救装置的历史可追溯到第一次世界大战期时期，由于当时的道路条件极差，除了城市没有正规的道路，战场上充满了泥泞和壕沟，汽车由于有差速的关系，很容易被陷在泥坑中或卡在壕沟上，影响了部队的行进

7、速度。为了解决这个问题，技术人员想了许多方法，最后从码头使用的拖拽船舶绞盘机上得到了启发，将其改在汽车上，并且以链条驱动它，这个设计取得了成功。第二次世界大战结束后，科技取得了飞速发展，大量军用技术转移到民用产品中。随着越野车成为普通家家庭的代步工具和竞技越野车运动的发展，汽车绞盘机作为越野车的重要组成部分成为了一种民用产品，并得到了很好的发展。19世纪60年代，电动绞盘机开始发展，它的好处是重量轻，造价便宜，可自行拆卸改装在不同型号的汽车车上，而且就算汽车发动机不能工作，绞盘机同样可以运作。电动绞盘机的出现促进了绞盘机的普及。绞盘机的种类很多，有电动绞盘机、利用汽车发动机机械动力带动的绞盘机

8、以及用液压泵操作的绞盘机等，越野者使用最多的要数电动绞盘机了。电动绞盘机是从汽车本身获得动力来驱动马达带动绞索的。这种绞盘机很方便，因为可以站在任何地方通过遥控器上的旋钮进行操纵。它最大的优点就是只要电池还有电就可以使用。但是，绞盘机内马达的功率一般只有几马力，这么小功率的马达何以能拖动一辆沉重的汽车亦或是其它重物呢?秘密就在减速器的使用上。即便马达只能发出较小之力，但减速器却能将其转变为强大之力。市场上大部分绞盘机都是使用行星齿轮做减速器。行星齿轮的优点是体积较小而产生的减速比相对较大，而且齿轮的接触点较多，使用寿命较长。绞盘机通常都安装在较狭小的空间内，因此越小越轻就越好。行星齿轮既能达到

9、这一要求，同时又能产生较大的减速比，因此再理想不过了。绞盘机通常都安装在较狭小的空间内，因此越小越轻就越好。行星齿轮既能达到这一要求，同时又能产生较大的减速比。绞盘机的拖拉力量与绞盘拉出的长度有直接关系，在绞盘机刚拉时力量最大，其后绞盘每转一圈，拉力便减小一些。绞索拉的越长拉力越弱。简单地说，绞盘机内部的工作机制是：从汽车来的电力首先带动马达，而后马达带动鼓轮转动，鼓轮又带动主动轴，主动轴再带动行星齿轮，进而产生强大的扭力。随后，扭力被传回到鼓轮，鼓轮便带动绞盘机。马达和减速器之间有一个离合器，能通过一个把手来开关。制动单元在鼓轮内，当绞索绷紧时，鼓轮就自动锁住。在实际运用中，有些辅助物品是安

10、全顺利使用绞盘机时必不可少的，如手套能安全保护手部。此外，如果要把绞盘机固定在一棵树上，还需要一条带子、一个U行吊耳以及一个紧线滑轮。带子是用来固定支点的。其理想长度为1.52.0m;U形吊耳能够将钩子与带子及绞盘连接起来，所以最好多准备几种尺寸的吊耳；用双线或三线，改变拖拉方向时，则需要一个紧线滑轮。操纵绞盘机简而言之可分3个步骤：安装、固定支点和拖拉。随着中国经济的迅速发展和人民生活水平的显著提高，中国的汽车需求在不断扩大。有相关部门统计：2005年中国的汽车需求量为640万台，预计到今年将接近1500万台，相当于目前全球汽车需求总量的四分之一。绞盘机的使用量也会随之上升。此外，以前普通国

11、民对绞盘的认识十分的稀少，在他们的生活中，根本不会在意有没有这样一个小家伙。然而近年来，国民自驾出游的人数也与日俱增，绞盘机成了这些人不可缺少的工具。因此对于这一课题的研究具有良好的研究前景和积极的意义。1.3 汽车自救装置的技术现状通过对汽车自救装置发展历史的研究，可以清楚的知道其对汽车在野外工作有着重要的意义。随着汽车工业经济的发展，国内的汽车自救产品很多，例如汽车急救电源、汽车自用灭火机、汽车绞盘机等，其中汽车绞盘机是车辆在野外陷入困境时，所采用的最有效的一种自救工具。在现代工业中，电动绞盘的使用十分广泛，它在交通运输 、基建工地、林区等多种部门中发挥着巨大的作用。经过近一个世纪的发展，

12、汽车绞盘机技术有了巨大的进步。从最初的由船用绞盘机改装而成，发展到现在的汽车专用电动绞盘机。电动绞盘机，各型四驱车几乎都可以配上。工作在世界上路况最差地区的各型越野车，几乎都装有电动绞盘机。而各项越野挑战赛和拉力赛，更是声明没有绞盘机就不能参加比赛。可见，电动绞盘对越野车的重要性。考虑到我国幅员辽阔，地质地貌复杂，山地、丘陵、沼泽、沙漠几乎占了国土面积的一半，在野外生产作业过程中，车辆会经常陷入困境，绞盘机的使用十分重要。因此，本课题所设计的绞盘机是针对上述地理条件下，中型越野车所使用的一种自救工具。同时，由于绞盘机构在起重机中也发挥着不可忽视的作用。以越野车上最常用的电动绞盘机为例,它主要有

13、电动机、钢缆、绞盘鼓轮、导缆器、传动机构、制动系统、离合器、控制匣和控制器组成。电动机由车辆的蓄电池带动，它将动力传递给机械传动装置，再带动绞盘鼓轮转动缠绕缆线;钢缆最初的设计承载能力决定了它的直径大小和长度，钢缆缠绕在绞盘鼓轮上并穿过导缆器，其末端打成环状以连接锚钩；绞盘机鼓轮是一个缠绕钢缆的圆柱形装置，它由电动机驱动，绞盘机圆筒可在遥控器的控制下改变转动方向；当使用绞盘有一定角度时，导缆器将引导钢缆绕上绞盘机鼓轮，它将减少钢缆回收时可能对绞盘机支架或保险杠产生的危险，往往固定安装在绞盘架或保险杠外；传动机构由行星齿轮构成，它将电动机产生的能量转换为强大的牵引力，传动系统的设计使得绞盘机变得

14、轻便，紧凑；制动系统的作用是当电动机停止工作且钢缆有负重时自动锁紧鼓轮，防止钢缆松脱滑落，并将汽车拽在原地；离合器可以用手操作，改变鼓轮与传动系统的脱离或锁止状态，从而改变鼓轮空转或与传动系统锁死的状态；控制匣将汽车蓄电池的电力通过电磁线圈转化为动能，使操作者能够改变绞盘鼓轮的旋转方向，有的绞盘机把控制匣固化于绞盘机结构内，有的则可独立一体，按需要安装在适当位置，电动绞盘机在高负荷下运转，因此控制匣使用了高负荷控制系统以应付强大的电流；控制器插在绞盘机控制匣上，自由控制绞盘机鼓轮的旋转方向。它可以使操作者在操作绞盘机时远离钢缆，避免危险。1.4 设计的主要内容汽车自救装置的设计是一个复杂的设计

15、过程，其中包括对电动机的选择，联轴器的选择，行星齿轮减速器的设计和离合器的选择，钢丝绳的设计和计算校核。其设计成功与否直接影响汽车在危难时刻是否成功脱险。设计的基本内容：本设计将参考现有电动绞盘机的基本形状，并根据设计要求查找相关资料进行的设计，在选择汽车自救装置中的电动机后，根据汽车自重选择减速器，使之符合使用要求。最后进行汽车自救装置性能分析计算。在对各种结构件进行了分析计算后，运用CAD绘制汽车自救装置的整体图及主要部件的零件图。第2章 汽车自救装置的方案选择2.1动力源的方案本次设计的汽车自救装置的动力源为直流电动机，来使汽车自救装置工作。汽车自救装置主要由：直流电动机、联轴器、减速器

16、、卷筒、离合器等组成。 在以前，汽车自救装置的动力源来源于二冲程发动机，但是随着科学的发展，技术的进步，由二冲程发动机所提供动力的汽车自救装置的缺点逐渐暴露出来。二冲程发动机使用的燃料是汽油，在特殊条件下工作时（如高原、高温等环境），二冲程发动机工作的稳定性差，燃料燃烧不充分，使输出功率降低，而且不完全燃烧产生的废气，严重污染环境。但是，这些缺点在使用电动机时，就不存在了。电动机具有重量轻、体积小、携带方便等特点。而且，在包括高原、山区、沙漠等各种环境下都能保持稳定良好的工作性能。因此，由蓄电池供电的汽车自救绞盘机，已经成为汽车自救装置发展的主要趋势。在本设计中所选的电动机型号为ZXQ-13.

17、5/30.2.2 传动机构的方案由于直流电动机的输出功率较小，无法拖动沉重的汽车，要解决这个问题，必须使用减速器。要使电动机输出的扭力传递到减速器主动轴，就必需有一个装置将电动机输出轴与减速器主动轴相联，这个装置我们采用了联轴器。联轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器、安全联轴器、非机械式联轴器等。由于我们设计需要的联轴器，只需将两根轴轴向连结，并且对工作温度的要求较低两轴之间无偏角，因此选择刚性联轴器。刚性联轴器的类型有:凸缘联轴器、夹壳联轴器、立式联轴器等，及各种联轴套。对设计所选用的联轴器是凸缘联轴器。这种联轴器的优点在于造价低，结构简单，拆装和维护方便。减速器是汽车自救绞盘机中的重要组成部

18、分，其功能是降速增扭，将直流电动机工作产生的较小的扭力，转化成能够拖动汽车的强大扭力。减速器工作时，将电动机输出轴的高转速，转化成减速器输出轴的较低转速，并带动滚筒转动，滚筒转动时带动与车相连的钢丝绳，使其收回缠绕在滚筒上，从而使车辆脱离困境。汽车自救绞盘机的减速器是我们自己设计的，它是汽车自救装置的重要组成部分。设计中首先要选择减速器的类型，减速器按结构分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器等。由于汽车自救绞盘机所需的减速器，要具有传动比大、体积小、质量轻等特点，否则无法满足本设计的要求，因此选择了行星齿轮减速器。行星齿轮减速器有三种类型：渐开线圆柱齿轮行星齿轮减速器

19、，摆线针轮减速器，谐波传动减速器。其中，渐开线圆柱齿轮行星齿轮减速器，应用范围广，维护方便，因此，在本设计中采用了渐开线圆柱齿轮行星齿轮减速器。根据本设计的要求，在设计减速器时，首先要考虑使其结构紧凑、体积小、传动比大。以NGWN型减速器为参照。通过计算，得出减速器的传动比为191.齿轮的材料均选用合金渗碳钢淬火，因为其制作齿轮的接触疲劳极限较大。通过校核，本材料满足技术要求。在机械工程中，离合器的用途十分广泛，一般分为操纵离合器和自控离合器两种。操纵离合器包括机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器；而自控离合器包括超越离合器、离心离合器和安全离合器。其中，机械离合器的应用比较广泛。它

20、的类型有多种：片式离合器（干式单片、湿式单片、干式多片、湿式多片）、牙嵌离合器、齿式离合器、圆锥离合器、摩擦块离合器、销式离合器、鼓式离合器、键式离合器、扭簧离合器、涨圆离合器等，本设计所选用的离合器为牙嵌式离合器。牙嵌式离合器是由两个端面上有牙的半离合器组成。半离合器上的牙形分为：三角形、矩形、梯形、锯齿形、尖顶梯形等。三角形离合器用于传递较小转矩，结合后不能自锁；矩形牙结合后无轴向分力，但是不便于结合和分离，磨损后也无法补偿；尖顶梯形牙结合比梯形牙结合容易，可以在较大转速差下结合；锯齿形牙只用于传递单向转矩，与它们相比梯形牙能克服矩形牙的缺点，对称的牙形能传递双向转矩，强度较高，具有自锁功

21、能，牙数较少，结合和脱开要比矩形牙容易，而且啮合后的牙间间隙较小，用于传递较大转矩的场合。我所设计的汽车自救绞盘机需要使用的离合器传递的转矩较大，结构简单，而且有较高的强度要求，梯形牙离合器可以满足设计要求，为此，选用梯形牙离合器。牙嵌式离合器是标准件，并且将离合器置于卷筒内部，而与之相符的牙嵌式离合器的在机械手册中的参数不能满足设计需要，为此，我们专门设计了一款与卷筒相配套的牙嵌式离合器。根据轴颈，初定梯形齿离合器的尺寸；根据轴颈、传递的转矩计算牙的外径，平均直径、牙宽、牙高、牙数等数据。最后，对所设计的离合器进行强度校核。由于所设计的离合器传递的转矩较大，所以对离合器的强度要求较高。因此，

22、选用离合器的材料为20SiMnVB，这种材料的屈服强度为980Mpa，符合强度要求。绞盘机的工作原理是：绞盘机的发动机的输出轴上套一个中空齿轮作为太阳轮，通过少齿差行星轮、花键拉杆把动力传递给卷筒，由卷筒带动钢丝绳进行牵引工作。其传动系统如图所示。传动关系：电动机-行星轮拉杆卷筒。图2.1绞盘机传动原理图1.电动机 2.太阳轮 3.内齿圈 4.外齿圈 5.拉杆花键 6.卷筒 7.离合器 8.行星齿轮减速器2.3本章小结 汽车自救装置是一种小功率机械。它具有自己的作业特点，在工作环境恶劣，使汽车脱离险况，要充分发挥汽车自救装置的作用，在使用汽车自救装置作业时，必须采用新的汽车自救装置集材生产工艺

23、。 第3章 电动机的选择 3.1 牵引力的确定 设计要求:3吨以下中型越野车，绞盘机的拉力设计原则一般是以车辆自重的1.5倍为宜。如3吨以下，以3吨为例，车辆自重3000KG，那么绞盘机的拉力应不低于： F 30009.81.5=44100N (3.1)F F=44100N (3.2)3.2钢丝绳的选择与计算 钢丝绳的选择方法：由于绞盘机的使用范围为质量在满载3吨以下的越野车，则钢丝绳的使用范围也为满载质量在3吨以内的越野车。F=G=Mg=30009.8=29400N (3.3)F Fn式中： n安全系数，取4 F最大拉应力，N F钢丝绳最小破断拉力，N所以，F294004=117600N参照

24、起重机设计手册： 钢丝绳选择为：1（19）-10-2000-I-光-右交GB1102-74 将钢丝绳的长度L定为30M.钢丝绳最小直径：d=c式中： d钢丝绳最小直径，mm s钢丝绳最大工作静拉力，N c选择系数，它的取值与机构工作级别和钢丝抗拉强度有关，取0.085所以，d=0.085=15mm.根据传动要求，钢丝绳直径取11mm.3.3 电动机的选择 = (3.4)式中： 工作机总效率 离合器效率，取0.99 齿轮效率，取0.97 轴传递效率，取0.99所以，=0.990.970.99=0.87 工作机需要的功率P： P=FV/1000n (3.5)式中: F钢丝绳最大拉应力 V钢丝绳速度

25、，V=0.036m/s所以，P=294000.036/10000.94=1.12kw P=P/式中： P电动机需要的功率 P工作机需要的功率所以，P=1.12/0.87=1.28kw n=601000V/D =6010000.036/3.14119 =5.78r/min式中： n电动机提供转速此电动机为蓄电池供电的直流电动机。根据电机修理实用技术数据手册查。电动机选为ZQX-13.5/30 P=1.35kw,V=24V，n=1300r/min外径：120mm,长度：90mm,槽数：25 T=9.5510P/ T=9.55101.35/6.15=210N.m T=9.55101.35/1300=

26、9.92N.m i=/ =1300/6.15=211式中： T工作机需要的功率 i总传动比3.4 本章小结汽车自救装置主要由发动机、行星齿轮减速器、离合器、滚筒、钢丝绳等部分组成。由行星轮传动组成。离合器采用拉杆上的花键啮合的拉杆式。这样通过行星轮达到了减少轴向间距的效果，使结构简单紧凑，抗冲击强。第4章 减速器的设计 4.1传动形式的选择根据设计输入参数：1.工作扭矩：378Nm。2.最大扭矩：540Nm。3.转速范围：0.2-2.5rpm。4.减速机速比：191:1按传动比为，根据漸开线齿轮行星传动的设计与制造P38表4.1先选用行星轮个数np=3。表4.1渐开线齿轮行星传动的设计与制造行

27、星轮数345NGW型(ibaH)Z1min1312.75.774.11812.86.074.32 采用一级NGW行星齿轮传动机构。 4.2 行星轮传动条件行星齿轮传动效率是此种传动装置的重要性能之一，行星传动各齿数不能随意选取，必须根据行星传动的特点，满足一定条件，才能进行正常传动。这些条件是：1. 传动比条件(1) NGW型的传动比条件 ibaH=1-iHab=1+zb/za (4.1) zb=(ibaH-1)za(2) NW型的传动比条件 ibaH=1+zgzb/zazf=(zazf+zgzb)/zazf (4.2) (3) WW型、NN型的传动比条件 ibaH=1-zgzb/zazf=(

28、zazf-zgzb)/zazf (4.3)2. 邻接条件在行星传动中，为了提高承载能力，减少机构尺寸，并考虑到动力学的平衡问题，常在太阳轮与内齿轮之间均匀、对称地布置几个行星齿轮。为使相邻两个行星齿轮不相互碰撞，要求其齿顶圆之间有一定的间隙，邻接条件。设相邻两个行星轮中心之间的距离为L。最大行星轮齿顶圆直径为dag，则邻接条件为：Ldag。即 2aagsin/npdag 式中：np行星轮数目； aaga-g啮合副中心距；dag行星轮g齿顶圆直径。 相邻两行星轮间充许的最小间隙值可取： （L-dag）min=0.5m (4.4)式中：m齿轮模数（mm）。 可得出按邻接条件所充许的行星轮数目： n

29、p1时，第一个行星轮装入并与两个中心轮啮合以后，两个中心轮的相对位置就被决定了。若再要转入其他行星轮，就必须满足一定的条件。相邻两行星轮所夹的中心角为2/np。设第一个行星轮g1在位置1转入并与两中心轮啮合。然后将行星架H顺时针转过2/np角度。即让g1转到位置。在这期间，中心轮a转过的角度由传动比确定。也就是说中心轮a转过的角度必须为其周节所对的中心角的整倍数M，即 zb/np=整数 (4.9)综上所述：一个行星轮传动机构的设计要满足传动比条件，邻接条件，同心条件，装配条件这4个条件。4.3 计算及材料选择在考虑到轮齿强度方面的要就而有不增大传动的尺寸和重量时，若承载能力取决于齿面接触强度，

30、则各轮齿数取较多齿数的组合方案是合理的；若承载能力取决于齿根弯曲强度，则各轮齿数取较少齿数的组合方案是适宜的。行星传动中，小齿轮的最大齿数Z1max应保证齿轮有足够的弯曲强度。小齿轮的硬度等于或大于齿轮的硬度。硬度200HBS，300HBS，45HRC是整体热处理的硬度，60HRC是轮齿表面硬度。行星传动中小齿轮最小齿数Z1min，对于硬度小于350HBS的软齿面，推荐Z1min17；硬度大于350HBS的硬齿面，推荐Z1min12。故根据绞盘机的工作扭矩和最大扭矩先选取材料：太阳轮和行星轮的材料为20CrMnTi，渗碳淬火回火处理，表面硬度57+4HRC，齿面接触疲劳极限： Hlim=145

31、0N/mm2 ， 齿根弯曲疲劳极限：太阳轮Flim=485N/mm2 ，行星轮Flim=349N/mm2 ， 内齿圈材料为38GrMoAiA，氮化。接触应力极限为1282Mpa，弯曲应力极限370Mpa。4.3.1 传动比选择分配计算一般齿轮传动,各齿轮的的轴线是固定不动的,称为定轴线传动.如果在齿轮传动中有一根齿轮轴线是可动的,则称为行星齿轮传动,也就是动轴线传动。行星齿轮传动可以采用几个行星齿轮，均匀承受载荷，提高承载能力。行星传动具有很多优点，突出表现在：体积小、重量轻、速比范围大，传动功率可从数瓦至数千瓦。此外，还可以利用运动的复合，如差动行星齿轮来实现多种速比。因此在起重、矿山、冶金

32、、轻化、建筑机械等部门得到广泛应用。但是行星传动的制造精度比一般齿轮传动要高。近来行星传动在结构上采用浮动机构，使行星受力均匀，因此可降低加工精度。由于本设计中的减速器传动比较大， 取120， 为3 则：满足同心条件；见起重机设计手册；将各轮齿数定为,。 式中： 齿数。行星齿轮架固定时传动比机构中各齿轮副啮合损失系数之比。齿面摩擦系数。齿轮A与齿轮B啮合： 式中： 啮合齿轮的齿数比。齿轮的材料选为合金渗碳钢淬火 式中： 疲劳强度，许用接触应力。m暂取2。 式中： 载荷系数,K=KaKu,取1。齿宽系数，取0.5，见机械设计基础表11-5取70mm计算齿轮尺寸齿轮A： 式中： 齿轮的分度圆直径。

33、齿轮的齿顶高。齿轮的齿根高。齿轮的齿顶高系数。齿轮的齿顶隙系数。齿厚。齿轮的齿根圆直径。齿轮的基圆直径。齿宽。 齿轮B: 齿轮D与齿轮E啮合: m暂取2取70mm齿轮D: cos20 = 90.21mm S=e=3.14mm齿轮E: cos20=219.88mm S=e=3.14mm齿轮的校核: 见机械设计基础118。 式中：弯曲应力。安全系数，取1.1。 齿形系数，见机械设计基础图11.96。齿轮A：齿轮C:齿轮D:弯曲应力， 齿形系数， 安全系数齿轮的弯曲强度符合要求。轴的设计： 见机械设计基础142。根据表142，材料取40Cr，C取98。式中：C 常数。d 轴颈。根据设计要求，取32，

34、取32。的材料选为75号钢，淬火中温回火，见机械课程设计手册表28式中： 许用切应力。 安全系数。取30。4.3.2 选择齿数齿型在考虑到轮齿强度方面的要就而有不增大传动的尺寸和重量时，若承载能力取决于齿面接触强度，则各轮齿数取较多齿数的组合方案是合理的；若承载能力取决于齿根弯曲强度，则各轮齿数取较少齿数的组合方案是适宜的。行星传动中，小齿轮的最大齿数Z1max应保证齿轮有足够的弯曲强度。小齿轮的硬度等于或大于齿轮的硬度。硬度200HBS，300HBS，45HRC是整体热处理的硬度，60HRC是轮齿表面硬度。行星传动中小齿轮最小齿数Z1min，对于硬度小于350HBS的软齿面，推荐Z1min17；硬度大于350HBS的硬齿面，推荐Z1min12。故根据绞盘机的工作扭矩和最大扭矩先选取材料：太阳轮和行星轮的材料为20CrMnTi，渗碳淬火回火处理，表面硬度57+4HRC，齿面接触疲劳极限： Hlim=1450N/mm2 ， 齿根弯曲疲劳极限：太阳轮Flim=485N/mm2 ，行星轮Flim=349N/mm2 ， 内齿圈材料为38GrMoAiA，氮化。接触应力极限为1282Mpa，弯曲应力极限370Mpa。齿形为渐开线直齿，外啮合最终加工为磨齿，6级精度；内啮