

混合动力客车传动系统设计说明书.doc
混合动力汽车合成装置.dwg
(CAD图纸)
总装图.dwg
(CAD图纸)
在传动中,行星轮同时与太阳轮和齿圈啮合,齿轮受双向弯曲载荷,所以常选用与太阳轮相同的材料和热处理。
齿圈强度般裕量较大,可采用稍差些的材料。
齿面硬度也可低些,通常只调质处理,也可表面淬火和渗碳。
齿轮材料和热处理的选择太阳轮和行星轮均采用,渗碳淬火齿面硬度,接触疲劳极限,弯曲疲劳极限,太阳轮和行星轮的加工精度为级齿圈采用,调质硬度,加工精度为级。
对于闭式硬齿面齿轮传动,其抗点蚀能力较高,所以般先按弯曲疲劳强度进行计算,再校核其接触疲劳强度。
按齿根弯曲强度初算齿轮法向模数的公式为现已知小齿轮行星轮的齿数,弯曲疲劳极限,小齿轮名义转矩取算式系数,综合系数,弯曲强度的行星轮间载荷不均匀系数,齿形系数,齿宽系数。
则得小齿轮法向模数圆整后取小齿轮标准法向模数初选螺旋角,则啮合齿轮副的中心距圆整后取则实际螺旋角由于实际螺旋角与前设螺旋角很接近,故上面确定的参数可以使用,否则应重设或调整齿数后再进行确定。
.啮合参数计算在两个啮合齿轮副和中,其非变位标准中心距分别为圆整后取由此可见,两齿轮副的非变位标准中心距不相等,且有,因此该行星轮传动不能满足非变位的同心条件。
为了是该行星传动既能满足给定传动比的要求,又能满足啮合传动的同心条件,既应使各齿轮副的实际啮合中心距相等,则必须对该型差动行星传动进行变位。
根据两标准中心距之间的关系,现取其实际中心作为各齿轮副的公用中心距。
现已知,取标准法向压力角,则端面压力角,对各齿轮副的啮合参数计算结果如表所示。
表型差动行星传动啮合参数计算项目计算公式齿轮副齿轮副法向中心距变动系数端面啮合角法向变位系数和法向齿顶高变动系数注.表中下角标分别代表齿轮副中大小齿轮。
.有“”或“”处,上面符号用于外啮合,下面符号用于内啮合。
齿轮副变位系数分配在齿轮副中,中心距。
据此可知,该齿轮副变位的目的是为了凑合中心距和改善啮合性能,其变位方式采用角度变位的正传动,即。
可按下式计算小齿轮的法向变位系数的值,即若该小齿轮为输入齿轮时,若小齿轮为输出齿轮时,。
然后按下式可求得大齿轮的法向变位系数的值,即式中,适用于内啮合,适用于外啮合。
现已知取。
按公式可求得行星轮的法向变位系数为按公式可得太阳轮的法向变位系数为齿轮副变位系数分配在齿轮副中,。
由此可知,该齿轮副变位的目的是为了改善齿轮副的啮合性能和修复啮合齿轮副,故其变位方式采用高度变位,即,则可得齿圈的法向变位系数为.几何参数计算对于该型差动行星传动可查手册的计算公式进行其几何尺寸的计算。
各齿轮副的几何尺寸的计算结果如表所示。
表型差动行星传动几何尺寸计算项目计算公式齿轮副齿轮副变位系数分度圆直径基圆直径节圆直径齿顶圆直径外啮合内啮合插齿齿根圆直径外啮合内啮合用插齿刀加工端面重合度注.表内公式中,为齿顶压力角为插齿刀的齿顶圆直径为插齿刀与被加工齿轮之间的中心距。
.表中的径向间径,其中。
关于用插齿刀加工内齿轮即齿圈,其齿根圆直径的计算已知法向模数,插齿刀齿数,齿顶高系数,变位系数中等磨损程度。
试求被插制内齿轮的齿根圆直径。
齿根圆直径按下式计算,即式中插齿刀的齿顶圆直径插齿刀与被加工内齿轮的中心距。
则现对内啮合齿轮副计算如下。
已知则有查渐开线函数表得。
加工中心距为按公式计算内齿轮齿根圆直径为。
.装配条件的验算对于所设计的上述行星齿轮传动应满足如下的装配条件。
邻接条件即已知。
代入上式,则得.即满足邻接条件。
同心条件即已知各齿轮副的端面啮合角和,且知和。
代入上式,则得即满足同心条件。
安装条件即整数现已知和。
代入上式,则有所以,满足其安装条件。
第章传动效率计算本设计的型差动行星齿轮为个基本构件输入,另两个基本构件输出,即行星架输入,太阳轮与齿圈输出。
现已知行星架的转速,太阳轮的转速,各齿轮齿数为和,试求该差动行星齿轮传动的效率值。
首先求其行星排特性参数齿圈的转速为,可知,则可按下式计算其传动效率值,即上式中,损失系数式中,转化机构中太阳轮与行星轮之间的啮合损失系数转化机构中齿圈与行星轮之间的啮合损失系数按公式求啮合损失系数,即现取其啮合摩擦因数。
故可得则其传动效率值为考虑到滚动轴承的摩擦损失,则得其传动效率值为第章齿轮强度校核在对各基本构件进行了结构设计之后,就应该对该行星齿轮传动中的各个齿轮进行强度验算,在验算行星齿轮传动的强度时,其基本的原始参数为齿轮的材料及其力学性能和热处理,齿数比,几何参数和等。
行星齿轮传动的承载能力般是根据其齿面接触强度和齿根弯曲强度条件来决定的。
硬齿面的钢制齿轮的承载能力主要取决于齿根弯曲强度,故应按齿根弯曲强度饿初算公式计算齿轮的模数,然后按齿面接触强度条件公式对其强度进行验算。
对斜齿轮来说,模数应为其法向模数。
由于该型差动行星齿轮传动具有短期工作的特点,且具有结构紧凑外廓尺寸较小和传动平稳的特点。
针对其工作特点,只需按其弯曲应力的强度条件公式进行校核计算,即首先按齿根应力计算公式计算齿轮的齿根应力,即式中使用系数动载荷系数计算弯曲强度的齿向载荷分布系数计算弯曲强度的齿间载荷分配系数计算弯曲强度的行星轮间载荷分配不均匀系数齿根应力的基本值对大小齿轮应分别确定。
其中,齿根应力的基本值可按以下公式计算,即式中载荷作用于齿顶时的齿形系数载荷作用于齿顶时的应力修正系数计算弯曲强度的重合度系数计算弯曲强度的螺旋角系数工作齿宽,若大小齿轮不同时,宽轮的计算工作齿宽不应大于窄轮齿宽加上个模数。
许用齿根应力可按下式计算,对大小齿轮的要分别确定。
式中试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限,试验齿轮的应力修正系数,取计算弯曲强度的寿命系数相对齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数计算弯曲强度的最小安全系数。
尺寸系数现将该型差动行星齿轮传动按照两个齿轮副和分别验算如下。
齿轮副名义切向力太阳轮的切向力可按下式计算,即现已知.,和,则可得有关系数
