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1、 1 摘 要 随着市场经济的不断发展，工程机械市场的需求不断增大，从而配套的机器 维修产品也急切需要得到创新和改进。许多工程机械像卡车、载重车、各类军车、 集装箱卡车、槽车、大客车、矿车、自卸车、拖拉机、各种专用车辆在野外作业 是很容易出现故障的，其中一些故障像轮胎破裂和螺母松动这样的情况，就需要 马上对此机械进行维修，但是请专门的服务人员来维修又有诸多不便，为了满足 市场的需求，本课题研究的是一种能够快速拧松（紧）螺母的增力机构行星 式卸胎器。本文在分析比较多种常见的增力机构的优缺点后而改进一种增力机构 （行星轮系增力机构）而成的。该机构采用的是行星轮系结构，体形小巧，效率 高，携带方便，传
2、递功率范围大等优点，具有很好的实用性，可以很方便为每个 用户的车上配备一个，特别是广大农村地区，这些地方的车辆很少会去专门的服 务机构进行保养，由于农村路况恶劣，农用车在路上颠簸使得车子螺母很容易松 动，从而导致种种故障，卸胎器就能在这些故障当中起到一定的作用，可以说这 里的市场是很广阔的。随着人们对行星传动技术进一步完善，这方面的应用前景 更加广泛。本文对传动路线的选择及结构设计校核进行了详细的计算说明，并利 用 pro/E 完成了虚拟样机的设计。随后通过原理仿真对其合理性与可行性进行了 验证，取得了良好的效果。 关键词 ：增力机构：行星机构；维修工具 2 ABSTRACT With the
3、 continuous development of market economy, the demand for construction machinery market is increasing, thus supporting the machine maintenance products also urgently needs to be innovation and improvement. Many construction machinery such as trucks, trucks, all types of military vehicles, container
4、trucks, tankers, buses, harvesters, dump trucks, tractors, all kinds of special vehicles operating in the field is prone to failure, some failures such as tire burst and the nut loose such a situation, you need to quickly repair this machine, but please maintain a dedicated staff to have a lot of in
5、convenience, in order to meet market demand, the research is a way to quickly loosen (tighten) the nut The increasing power of institutions - Planetary tire unloading device. Based on the analysis and comparison of several common strengths and weaknesses of institutions by force and to improve upon
6、a force increasing mechanism (planetary gear Force organizations) made. The agency uses a planetary gear structure, body size, high efficiency, easy to carry, transmission power range, etc., has good practicability, it is easy for each user equipped with a car, especially in the rural region, where
7、the vehicles rarely go to a special service for maintenance, as poor rural roads, agricultural vehicles on the road bumps make the car very easy to loose nuts, leading to all kinds of failure, tire disposal device which can play in these failures a role, can be said that the market here is very broa
8、d. With further improvement of the planetary transmission technology, prospects in this area more widely. In this paper, the choice of transmission line and the structural design of a detailed calculation of check instructions and to use pro / E completed the design of the virtual prototype. Then ad
9、opted the principle of rationality and feasibility of their simulation was validated and achieved good results. Key words : Force Agency；Planet institutions；Maintenance tools 3 目 录 1 绪 论 . 1 1.1. 引言 . 1 1.2. 国内发展概况 . 1 1.2.1.研究现状及典型机构. 1 1.2.2.存在的问题. 2 2 卸胎器的原理 3 2.1 卸胎器的简介 . 3 2.2 卸胎器的传动原理 3 2.2.1
10、机构原理 . 3 2.2.2 机构三维图拆分结构 . 4 3 传动系统的方案设计 5 3.1 传动方案的分析与拟定 . 5 3.1.1 对传动方案的要求 5 3.1.2 拟定传动方案 . 5 3.2 轮胎拆装增力扳手 5 3.3 低速级设计计算 6 3.3.1 齿数的选择 . 6 3.3.2 初步计算齿轮的主要参数 6 3.3.3 几何尺寸的计算 . 9 3.3.4 重合度的设计计算 . 10 3.3.5 啮合效率的计算 10 3.3.6 齿面疲劳强度校核 . 11 3.4 第二级设计计算 . 15 3.4.1 力学计算 15 3.4.2 齿轮的几何尺寸计算结果如下 15 3.4.3 重合度计
11、算 15 3.4.4 啮合效率的计算 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.4.5 齿面疲劳强度校核 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5 高速级传功的设计计算 19 4 4 行星齿轮传动主要构建设计与计算 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1 齿轮传动的结构设计计算 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1.1 太阳轮 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.1.2 内齿轮 错误错误!未定义书签。未定义书签。 5 主要零件的技术条件 11 5.1 齿轮精度及技术条件 12 5.1.1 精度等级 12 5.1.2 对行星轮的要求 . 12 5.2 行星架及其他主要零件的
12、精度和技术要求 12 5.2.1 中心距的极限偏差 . 12 5.2.2 相邻行星轮轴孔弦距相对误差 L F . 12 5.2.3 其他主要零件的精度要求及技术要求 13 5.3 主要零件的材料和热出炉要求 . 13 5.3.1 齿轮材料和热处理要求 . 13 5.3.2 其他零件的材料和热处理 13 6 机构装配与运动仿真 13 6.1 机构装配与运动仿真概述 14 6.2 卸胎器的机构装配 . 14 6.2.1 设置工作目录 . 14 6.2.2 新建装配文件 . 14 6.2.3 装配第一，二，三级行星机构 15 6.2.4 内齿轮的装配 . 17 6.2.5 总装配体的装配 . 19
13、6.3 机构运动仿真 . 22 6.3.1 仿真基本流程 . 22 6.3.2 定义齿轮副连接 22 6.3.4 定义输入转矩 . 24 6.3.5 定义驱动器 . 24 6.3.6 运动仿真 24 6.3.7 测量 38 7 使用说明书 39 5 7.1 简介 39 7.2 特点 39 7.2 部件组成 39 7.3 使用说明 28 7.4 主要参数 28 7.5 注意事项 28 8 总结与展望 30 参考文献 31 致 谢 . 32 6 1 绪 论 1.1. 引言 人类文明的发展在进入二十一世纪的短短十年以来，随着各种新型学科如雨 后春笋般出现而迅速发展起来。传统的机械制造也在不断创新，国
14、产大型机械也 在世界上占有越来越重要的地位，从而衍生出来的维修机械也急需改进和创新来 满足市场的需求，随着社会的进步，汽车的产量更是越来越大，从而汽车维修产 品的市场需求量也越来越大，在此基础上提出本课题汽车卸胎器，卸胎器能 够很好的解决一些大型汽车螺母的拆卸问题，特别是在野外，卸胎器具有质量轻、 结构简单、易于携带、适应范围广、制造成本相对低廉等优点，一些像卡车这样 的机械在作业时因种种原因碰到种种问题而造成螺母松动或者要拆卸（安装）其 轮胎时，卸胎器是一种十分有效的助手，因而倍受操作者青睐。卸胎器功能是省 力拆卸大型螺母等紧固件，快速省力地拆卸像大型卡车这样的大型机械的螺母。 目前，在国内
15、，同类产品像力矩放大器只有在少数几个公司生产，使用量也很少， 也没有实现规模产业化，大部分维修厂都使用像风炮这样的电动产品，这不仅消 耗大量的电能，而且设备携带不方便，所以比该类产品质量更轻，输出力矩更大， 操作更方便的产品更能能获得市场的认可。 本课题研究目标是设计一个实用性能优良的汽车卸胎器的结构设计和仿真。 使操作人员在使用本产品时更加便捷。 1.2. 国内发展概况 卸胎器的同类产品力矩放大器从 2003 年就有公司开始生产，到现在已经有很 多公司在生产此类产品，但是成果都不是很理想，而这一块的市场是很广阔的， 特别是广大农村（像农用拖拉机，卡车，收割机等） ，这就需要我们设计和改进这
16、些产品，从而更好的满足市场的需求。 1.2.1. 研究现状及典型机构qq2567214873qq2567214873 现在市场的出售的一些增力帮手虽然较最初的的增力帮手有些改进，但是其 结构和性能比都不是很好， 下图是两种市场上销售的产品， 见参考图 1 和参考图 2。 该类力矩放大器的特点是：结构简单，可携带性好，是典型的可携带力矩放 大器的特点。 7 图 1 力矩扳手 图 2 力矩放大器 1.2.2. 存在的问题 目前市面上生产出来的产品都还停留在原来的技术层面，很少出现新材料的 应用，这使得放大器本身笨重，这样一样，操作者在进行长时间操作时候就感觉 很不方便。 2 卸胎器的原理 8 2.1 卸胎器的简介 卸胎器是一种动力传达机构，利用齿轮机构将速度减少，并得到较大转矩的 机构。 卸胎器降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例的增大与角速度的减少比例相 同，但要注意不能超出减速器额定扭矩。降速同时降低了负载的惯量，惯量的减 少为减速比的平方。 一般的力矩放大机构有里面的行星齿轮机构有采用很多种(包括平行轴斜齿 轮、蜗轮、锥齿轮等等)。按传动级数主要分为：单级、二级
