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1、目 录摘要1第一章 绪论31.1行星齿轮传动的发展概况31.2目前行星齿轮传动正向以下几个方向发展：41.3行星齿轮传动的优缺点61.4课题特点61.5反求设计7第二章 传动方案的选择和分配传动比102.2.1起升机构传动比分配122.2.2行走机构传动比分配13第三章 行星齿轮传动的啮合计算143.1 齿数的选择和计算143.1.1 配齿计算143.1.2 验证配齿条件153.2 几何尺寸计算183.3 啮合效率计算193.4齿轮传动的几何尺寸203.4.1 行走机构203.4.2 起升、开闭机构213.4.3 行星传动几何尺寸22第四章 齿轮传动的强度计算244.1.行走机构第一对齿轮24
2、4.2行走机构第二对齿轮284.3起升、开闭机构齿轮传动的强度计算314.4行星齿轮传动的强度计算344.5行星轮心轴与轴承寿命的计算384.6轴的键强度计算39第五章结构设计415.1行星传动主要零件设计415.1.1 齿轮的结构设计415.1.2 行星轮轴直径415.2输入、输出轴轴径的确定425.3行星架的结构设计435.4 机体的结构设计44第六章 均载装置的设计466.1 均载装置的选择466.2 行星轮间载荷分布不均匀性分析466.3均载机构简介496.4浮动齿轮联轴器的设计研究506.4.1几何尺寸计算516.4.2强度计算52第七章 设计总结53参考文献54致 谢553卸船机用
3、行星减速机的设计【摘 要】本次设计是对卸船机用行星减速机设计进行研究，卸船机用行星减速机设计要求效率高简化结构减轻重量，对大梁的作用力减小等目的。在文中介绍了行星齿轮减速器的发展的历史，通过分析比较几种行星齿轮传动方案，选择最优的传动方案；定出减速器的结构，最后选择2K-H型行星传动的四卷筒机构减速机传动方案。在设计过程中首先对传动比进行分配，而后分别计算高速级和低速级齿轮的主要参数、啮合参数、几何尺寸、以及齿轮强度验算，对行星齿轮的结构设计进行了较详细的阐述，最后对均载装置进行分析和研究。通过对行星齿轮传动的研究，结合目前的发展情况和所要面临解决的问题，建立了2K-H行星齿轮传动的形式，设计
4、出具有大功率、大传动比、小重量、小体积等优点的减速机构。在设计中,采用了3个行星轮，齿轮的制造精度较高。【关键词】：齿轮；行星齿轮减速器；齿轮啮合；均载装置The Design of Planetary Reducer Used in Unloading MachineAbstract This design is unloading machine of planetary reducer design, ship unloader planetary reducer design with high efficiencysimplified structure or weight, red
5、uce the force on the beam and other purposes. In the paper introduces the development of planetary gear reducer history, through analysis and comparison of several planetary gear transmission scheme, choose the best transmission scheme; fixed gear structure, and finally select the 2K-H type planetar
6、y transmission of four drum body reducer transmission scheme. In the design process is allocated first transmission ratio, high level and then calculate the main parameters of low-level gear, meshing parameters, geometric dimensions, and gear strength checking, the structure of the planetary gear de
7、sign for a more detailed description, and finally contain devices for analysis and research. Through the planetary gear transmission, in combination with the current developments and problems to be faced, the establishment of a 2K-H planetary gear transmission in the form, designed with high power,
8、large transmission ratio, a small weight, small volume and so the deceleration institutions. In the design, use of the three planetary gear, gear manufacture of high precision. 【Keywords】: Gear; planetary gear reducer; gear mesh; are contained device 卸船机用行星减速机的设计 第一章 绪论1.1 行星齿轮传动的发展概况我国早在南北朝时代（公元429
9、500年），祖冲之就发明了有行星齿轮的差动式指南车。比欧美早了1300多年。 1880年德国第一个行星齿轮传动装置的专利出现了。1920年首次成批制造出行星齿轮传动装置，并首先用于汽车的差速器。1938年起集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。二次世界大战后机械行业的蓬勃发展促进了行星齿轮传动的发展。 高速大功率行星齿轮传动广泛的实际应用，于1951年首先在德国获得成功。1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国也获得成功。 低速重载行星减速器已由系列产品发展到生产特殊用途产品，如法国Citroen生产用于水泥磨、榨糖机、矿山设备的行星减速器，重量达125t，输出转矩3900KN.m； 我国是从2
10、0世纪60年代起开始研制应用行星齿轮减速器，20世纪70年代制订了NGW型渐开线行星齿轮减速器标准系列JB1799-1976。已形制成功高速大功率的多种行星齿轮减速器，如列车电站燃气轮机（3000kW）/高速汽轮机（500kW）和万立方米制氧透平压缩机（6300kW）的行星齿轮箱，低速大转矩的行星减速器也已批量生产，如矿井提升机的XL-30型行星减速器（800kW）。世界各先进工业国，经由工业化、信息化时代，正在进入知识化时代，行星齿轮传动在设计上日趋完善，制造技术不断进步，使行星齿轮传动已达到了较高水平。我国与世界先进水平虽存在明显差距，但随着改革开放带来设备引进，技术引进，在消化吸收国外先
11、进技术方面取得长足的进步。1.2目前行星齿轮传动正向以下几个方向发展：（1）向高速大功率及低速大转矩的方向发展。例如年产300Kt合成氨透平压缩机的行星齿轮增速器，其齿轮圆周速度已达150m/s；日本生产了巨型船舰推进系统用的行星齿轮箱，功率为22065kw；大型水泥球磨机所用80/125型行星齿轮箱，输出转矩高达4150kN.m。在这类产品的设计与制造中需要继续解决均载、平衡、密封、润滑、零件材料及热处理及高效率、长寿命、可靠性等一系列设计制造技术问题。（2）向无级变速行星齿轮传动发展。实现无级变速就是让行星齿轮传动中三个基本构件都转动并传递功率，这只要对原行星结构中固定的构件加一个转动（如
12、采用液压泵及液压马达系统来实现），就成为无级变速器。（3）向复合式行星齿轮传动发展。近几年来，国外蜗杆传动、螺旋齿轮传动、圆锥齿轮传动与行星齿轮组合使用，构成复合式行星齿轮箱。其高速级用前述各种定轴类型传动，低速级用行星齿轮传动，这样可适应相交轴和交错轴间的传动，可实现大传动比和大转矩输出等不同用途，充分利用各类型传动的特点，克服各自的缺点，以适应市场上多样化需求。如制碱工业澄清桶用蜗杆蜗轮行星齿轮减速器，总传动比i=0.125r/min,输出转矩27200N.m。（4）向少齿差行星齿轮传动方向发展。这类传动主要用于大传动比、小功率传动。（5）制造技术的发展方向。采用新型优质钢材，经热处理获得
13、高硬齿面（内齿轮离子渗碳，外齿轮渗碳淬火），精密加工以获得高齿轮精度及低粗糙度（内齿轮精插齿达5-6级精度，外齿轮经磨齿达5级精度，粗糙度Ra0.2-0.4m），从而提高承载能力，保证可靠性和使用寿命。1.3 行星齿轮传动的优缺点行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，它具有许多独特的优点。它的显著特点是：在传递动力时它可以进行功率分流；同时，其输入轴和输出轴具有同轴性，即输入轴和输出轴均设在同一轴线上。所以，行星齿轮传动现已被人们用来代替普通齿轮传动，而作为各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。尤其是对于那些要求体积小、质量小、结构紧凑和传动效率高的航空发动机、起重运输、石油化工和兵器等的
14、齿轮传动装置以及需要差速器的汽车和坦克等车辆的齿轮传动装置，行星齿轮传动已得到了越来越广泛的应用。1.行星齿轮传动的优点如下：(1)体积小，质量小，结构紧凑，承载能力大 由于行星齿轮传动具有功率分流和各中心轮构成共轴线式的传动以及合理地应用内啮合齿轮副，因此可使其结构非常紧凑。再由于在中心轮的周围均匀地分布着数个行星轮来共同分担载荷，从而使得每个齿轮所承受的负荷较小，并允许这些齿轮采用较小的模数。此外，在结构上充分利用了内啮合承载能力大和内齿圈本身的可容体积，从而有利于缩小其外廓尺寸，使其体积小，质量小，结构非常紧凑，且承载能力大。一般，行星齿轮传动的外廓尺寸和质量约为普通齿轮传动的1/21/
15、5（即在承受相同的载荷条件下）。(2)传动效率高 由于行星齿轮传动结构的对称性，即它具有数个匀称分布的行星轮，使得作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力能相互平衡，从而有利于达到提高传动效率的作用。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下，其效率值可达0.97099。(3)传动比较大，可实现运动的合成与分解 只要适当选择行星齿轮传动的类型及配齿方案，便可以用少数几个齿轮而获得很大的传动比。在仅作为传递运动的行星齿轮传动中，其传动比可达几千。应该指出，行星齿轮传动在其传动比很大时，仍然可保持结构紧凑、质量小、体积小等许多优点。而且，它还可以实现运动的合成与分解以及实现各种变速的复杂的运动。(4)运动平稳、抗冲击和振动的能力较强 由于采用了数个结构相同的行星轮，均匀地分布于中心轮的周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡。同时，也使参与啮合的齿数增多，故行星齿轮传动的运动平稳，抵抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。总之，行星齿轮传动具有质量小、体积小、传动比大及效率高（类型选用得当）
