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多级行星齿轮箱对拖试验台结构设计
摘要
在当今社会中，齿轮减速器被广泛的应用在各种机械制造领域，是我们生活中必不可少的一种传动结构。例如汽车制造业，电梯制造业，家电钟表以及实验室中科学试台等设备中都有应用。本设计——多级行星齿轮箱对拖试验台结构设计就是以减速器为核心的教学领域上的应用设计。
由于多级行星齿轮箱可以满足两套或者三套行星齿轮的较大传动比，所以弥补单级行星齿轮箱传动比较小的缺点，本设计中应用的是三套的多级行星齿轮箱传动结构。
齿轮减速器是将多种齿轮和蜗轮蜗杆等传动零件封闭在同一箱体中的一种传动结构设备。当然不同减速器的类型和要求有着不同的内部结构，一般的减速器是由齿轮，轴，轴承和外壳箱体组成。
我对本次设计的多级行星齿轮箱对拖试验台结构中运用了以下几点知识理论：机械设计、CAD制图、solid work三维制图、齿轮传动比计算、理论力学、材料力学和机械原理等知识。
关键词：齿轮减速器，齿轮，多级行星齿轮传动
目 录
1绪 论 1
1.1试验台的目的及意义 1
1.2减速器的发展趋势 1
1.3减速器现状分析 3
1.4论文结构介绍 5
2传动装置总体设计 6
2.1行星齿轮的传动方案 6
2.1.1行星齿轮的特点 6
2.1.2设计 6
2.2其他零部件的选择 7
2.2.1驱动电机 7
2.2.2膜片联轴器 8
2.2.3扭矩传感器 8
3齿轮啮合参数设计 9
3.1齿轮的初步设计及强度校核 9
3.1.1确定参数 9
3.1.2设计计算 9
3.1.3校核齿面接触疲劳强度 11
3.1.4校核齿跟弯曲疲劳强度 12
3.2二级减速齿轮传动设计及计算 13
3.2.1齿轮材料和齿数的选择 13
3.2.2验算接触强度 13
3.2.3校核齿面接触疲劳强度 15
3.2.4校核齿跟弯曲疲劳强度 16
3.3三级减速齿轮传动设计及计算 16
3.3.1齿轮材料和齿数的选择 16
3.3.2验算接触强度 16
3.3.3校核齿面接触疲劳强度 18
3.3.4校核齿跟弯曲疲劳强度 19
3.4行星减速机构的齿轮设计计算及校核 19
3.4.1齿数的选择 20
3.4.2齿轮传动主要尺寸的确定 20
3.4.3齿轮传动主要尺寸的确定 21
3.4.4接触强度 22
3.4.5齿轮弯曲强度校核 23
4轴的结构设计及其强度校核 25
4.1选择轴的材料 25
4.2估算轴的直径 25
4.3轴的结构设计 25
4.4按疲劳强度的安全系数校核计算 26
5试验台底座和行星架的材料选择 29
5.1试验台底座的选材 29
5.2行星架的选材 29
6电气系统的设计 30
6.1电机的简介 30
6.2三相异步电机的组成部分 30
6.2.1外壳 30
6.2.2定子 30
6.2.3转子 30
6.3双馈异步发电机 31
6.4电气原理图 31
7环保性及经济性分析 32
7.1环保性分析 32
7.2经济分析 32
总 结 33
致 谢 34
参考文献 35
附 录 36
1绪 论
1.1试验台的目的及意义
在当今，以重工业为主的机械化世界舞台下，行星齿轮的传动技术已经牢牢站稳各国乃至全世界机械传动技术的发展前列。行星齿轮箱在我们日常工作和生活生产中具有非常广泛的应用。在行星齿轮被应用最开始和电动机组合搭配，除了被用在生活中微型机械设备的运转马达降速工作中，还用于智能型感光遮阳窗帘中。在智能家居机械设计制造领域，自动化生产工厂,医疗用品设施,跑步机等日常生产和生活的领域中很普遍存在。例如智能型感光遮阳窗帘，智能马桶的翻盖技术，智能养生按摩椅，电梯运行系统，滚动型字幕翻转广告灯箱等等行业。当两个齿轮互相啮合时，因为齿数不同，制造工艺也不同，他们之间一定会存在齿距、齿形不完全配合而产生的误差，在齿轮之间互相咬合传动的过程中，会因为齿轮之间互相咬合产生的摩擦从而造成齿轮表面微振动，在齿轮转动运转时，相邻的两个齿轮之间会存在一定的啮合频率，该啮合频率会与轮齿表面产生的微振动相互相应，形成两种噪声的共鸣现象，每两个齿面之间的咬合运动也存在着相对滑动的现象，这也会随之发出相对应的摩擦噪声。因为齿轮箱结构中的齿轮是该传动结构的最本零件，所以对于选取适合数据的齿轮零件和降低各部分齿轮间互相咬合所产生的噪声，是十分必要的工作重心。
本课题的目的是设计一种行星齿轮对拖试验台，用于学生对行星齿轮动力学模型的研究、分析其故障特征，同时教学设备的发展还间接的推动了学生的创新意识，学生对新事物的接受以及适应能力很强，任何一种教学设备的发展，学生是最直接的见证者与使用者，这样就促进学生的学习能力以及动手能力，也间接的活跃了学生的思维能力，在教学设备设备的创新过程中，学生的创新意识必不可少，让学生积极的加入到教学设备的研发创新之中，是对学生除课本知识之外的历练，也是新一代社会创建者应具有的风采。
参考文献
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