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1、22T挖掘机回转减速器设计说明书江麓机电科技有限公司2011年 8月目 录1.设计要求及技术规格 .32.方案设计 .43.输入马达参数 .54.行星齿轮传动强度计算 .64.1 设计计算标准 .64.2 材料选择 .64.3 行星齿轮传动设计计算 .64.3.1 齿轮材料及其热处理 .64.3.2 齿轮设计依据 .74.3.3 齿轮设计参数汇总 .84.4 齿轮接触疲劳强度校核 .84.5 齿轮弯曲疲劳强度校核 .94.6 轮齿静强度校核 .95.行星轮轴强度校核 .125.1 第一级行星轮轴强度校核 .125.2 第二级行星轮轴强度计算 .126.轴承寿命分析 .137.花键强度校核 .1
2、48.螺栓预紧力矩及强度计算 .178.1 内齿圈螺纹联接强度计算 .178.2 其他螺纹联接强度计算 .189.润滑与密封 .199.1 润滑油参数表 .199.2 润滑脂参数表 .1910结论 .201.设计要求及技术规格挖掘机回转减速器是用于挖掘机回转的减速器，其输入为液压马达通过花键输入，输入转矩T为496.5N.M，输入转速为1720转/min，输入功率89.5kw。制动转矩为590N.M，总传动比为17.64，输出齿轮参数：模数12，压力角27，齿数13，齿顶修形系数0.214，精度等级为6级。设计寿命为10年，按一台挖掘机每年工作300天，每天工作16小时进行设计。其中挖掘机回转
3、减速器每年工作时间2000小时，带负载工作时间约占30%，在10年的寿命期内，挖掘机回转减速器带负载工作时间为6000小时。基本方案：采用两级NGW行星齿轮串联传动，由液压马达通过花键输入第一级太阳轮，第一级由行星架输出，第一级行星架与第二级行星传动的中心轮通过花键相连作为第二级的输入，最后通过第二级的行星架与输出齿轮轴通过花键连接。采用第一级，第二级太阳轮浮动，第一级行星架浮动。2.方案设计综合上述设计参数，此回转减速器具有传递扭矩大、传动比较大、径向尺寸受限、立式安装、工作环境恶劣等特点，本减速器设计为两级行星齿轮传动。液压马达通过花键与第一级太阳轮相联，每一级传动之间联接均采用渐开线花键
4、联接，太阳轮与花键为一体式。第一、二级的内齿圈和箱体制成一体。根据设计要求，利用行星传动功率分流的特点来承担更大的载荷，因此均载设计是其结构设计的关键。采用第一、二级太阳轮浮动，第一级行星架浮动的设计。两级行星齿轮传动采用浸油润滑，输出轴与输出齿轮通过花键连接，输出轴上的轴承采用脂润滑。53.输入马达参数此回转驱动装置采用液压马达型号为 SBHSM130，具体规格见下表：表-韩国 SBP&T SBHSM130 型号液压马达参数表型号 系列号额定制动转矩（Nm）制动压力(kgf/cm3)流量 (cc/rev)输出转速（r/min）溢流压力（kgf/cm3）输出转矩（Nm）输出功率SBHSM130
5、10B-095 590 3550 130 1720 240 496.5 89.564.行星齿轮传动强度计算4.1 设计计算标准本设计采用了如下标准：1. GB/T 3480-1997， 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法(等效于 ISO 6336.1 6336.3, 1996)；2. GB 1357-87， 渐开线圆柱齿轮模数 ；3. GB/T 10095.2-2001， 渐开线圆柱齿轮 精度 第 1 部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值 ；4. GB/T 10095.2-2001， 渐开线圆柱齿轮 精度 第 2 部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值 ；5. GB/T 3478.1-1995
6、， 圆柱直齿渐开线花键 ；6. GB/T 3478.2-1995， 圆柱直齿渐开线花键 30压力角尺寸表 。4.2 材料选择本设计采用的材料如表 4.1 所示。表 4.1 各零件对应的材料牌号零件 材料 零件 材料太阳轮（除输入端） 17CrNiMo6 行星轮 20CrMnMo行星轮轴 38CrSi 内齿圈 42CrMo行星架 RZG35CrMo 箱体 QT450-10摩擦块 GCr15 输出齿轮 20CrMnTi套筒及垫圈 65Mn4.3 行星齿轮传动设计计算4.3.1 齿轮材料及其热处理根据前述设计参数，采用二级NGW型串联式结构，二级行星轮个数均选 =3。第一、wn二级太阳轮浮动，第一行
7、星转架浮动并与下一级浮动太阳轮用花键联接并传递扭矩。齿轮箱传动采用压力角 的直齿轮传动。外齿轮精度等级为7级，内齿轮为7级。20o各级齿轮材料的热处理工艺及其材料性能如表4.2所示。7表 4.2 各级齿轮材料热处理工艺及力学性能级数 材料 材料牌号 热处理工艺 硬度( HRC)接触疲劳极限应力( MPa)limH弯曲疲劳极限 应力 ( MPa)limF材料弯曲疲劳 极限基本值 ( MPa)FP太阳轮 17CrNiMo6 渗碳淬火 大于56HRC 1500 420 800行星轮 20CrMnTi 渗碳淬火 大于56HRC 1500 420 800第一级内齿轮 42CrMo 渗氮 大于55HRC 1250 420 800太阳轮 17CrNiMo6 渗碳淬火 大于56HRC 1
