齒輪傳動(dòng)電動(dòng)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢業(yè)論-文庫吧

【正文】 ........... 36 合理設(shè)計(jì)肋板 ................................................ 36 合理選擇材料及毛坯制造方法 .................................. 36 箱體的密封 ....................................................... 37 ee III 箱體的結(jié)構(gòu)工藝性 ................................................. 37 鑄造工藝性 .................................................. 37 機(jī)械加工工藝性 .............................................. 37 箱體形狀應(yīng)力求均勻、美觀 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 37 10潤滑與密封 .................................................38 減速器內(nèi)各處的潤滑 .............................................. 38 密封方式的確定 .................................................. 38 11其它 .......................................................39 12接觸強(qiáng)度公式的建立及校核 ..................................40 接觸強(qiáng)度的應(yīng)力計(jì)算點(diǎn) ............................................ 40 應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)的確定 ........................................... 40 計(jì)算點(diǎn)的綜合曲率半徑 ....................................... 40 少齒數(shù)齒輪副滑動(dòng)系數(shù)和綜合滾動(dòng)速度的計(jì)算 ........................ 42 應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)滑動(dòng)系數(shù)的計(jì)算 ................................... 42 應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)綜合滾動(dòng)速度的計(jì)算 ............................... 43 少齒數(shù)齒輪副齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算 .................................... 43 少齒數(shù)齒輪副齒面接觸強(qiáng)度條件 ............................... 43 少齒數(shù)齒輪副接觸應(yīng)力的計(jì)算 ................................. 44 許用接觸應(yīng)力的計(jì)算 ......................................... 45 13總結(jié) .......................................................49 致謝 ..........................................................50 參考文獻(xiàn) ......................................................51 ee 第 1 頁 共 51 頁 1 引言 電 動(dòng)自行車以其特有的電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)、高效環(huán)保節(jié)能的控制技術(shù)、人性化的操作方法，受到用戶的歡迎，正日益成為中國廣大普通消費(fèi)者出行的重要交通工具之一。因?yàn)樗?jīng)濟(jì)、實(shí)惠、便捷、實(shí)用，同時(shí)也是國家解決交通擁堵、環(huán)境污染、石油短缺的極為有效的手段。大力發(fā)展電動(dòng)自行車產(chǎn)業(yè)已成為許多省市的重要目標(biāo)。作為電動(dòng)自行車的關(guān)鍵部分 —— 傳動(dòng)裝置，將直接影響它的結(jié)構(gòu)和性能。因此，我們提出將少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)應(yīng)用到電動(dòng)自行車上，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、承載能力高等優(yōu)點(diǎn)。 少齒數(shù)齒輪指的是齒數(shù)在 2～ 10 之間的齒輪，是一種變位齒輪 , 少齒數(shù) 齒輪傳動(dòng)是指含有少齒數(shù)齒輪的齒輪傳動(dòng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步 ,機(jī)械傳動(dòng)裝置向小型化、輕量化方向發(fā)展 ,少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)已經(jīng)被廣泛的研究和應(yīng)用。在少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)中大幅度減少了小齒輪的齒數(shù) ,所以其單級(jí)傳動(dòng)比大 。在傳動(dòng)比一定時(shí)可明顯減小傳動(dòng)裝置的體積 ,或在體積一定時(shí)可以增大齒輪模數(shù) ,提高輪齒的彎曲強(qiáng)度 。在保持較大單級(jí)傳動(dòng)比的同時(shí) ,還可以降低傳動(dòng)裝置的成本 ,提高傳動(dòng)效率 。 動(dòng)力齒輪傳動(dòng)裝置正沿著小型化、輕型化等方向發(fā)展。為達(dá)到齒輪裝置小型化的目的，通常采用像蝸桿傳動(dòng) ,行星齒輪傳動(dòng) ,少齒差齒輪傳動(dòng) ,諧波齒輪傳動(dòng)等單級(jí)傳動(dòng) 比大的裝置 ,以減少齒輪裝置的體積。盡管采用蝸桿 ,行星齒輪傳動(dòng)等可以提高單級(jí)傳動(dòng)比 ,減少齒輪傳動(dòng)的體積。然而它們同漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)比較起來 ,又有一些明顯的不足之處 ,普通單頭蝸桿傳動(dòng)效率低，只有 70%左右 ,帶自鎖的蝸桿傳動(dòng)效率只有 40%50%，而且因?yàn)槲佪嘄X圈需采用貴金屬 ,所以造價(jià)較高。齒輪行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,制造成本高。少齒差傳動(dòng)效率低 ,一般 8090%；擺線少齒差傳動(dòng)制造成本高 ,主要零部件加工精度要求高；活齒少齒差不但傳動(dòng)效率低。而且制造復(fù)雜。又因?yàn)樵邶X輪傳動(dòng)中，普通齒輪單級(jí)傳動(dòng)比較小；而在傳動(dòng)比一定的 情況下 ,相對(duì)于少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)裝置的體積大的多 ,或在體積一定的條件下 ,齒輪的模數(shù)比較小 ,而且齒輪的彎曲強(qiáng)度也降低了；要保持較大的單級(jí)傳動(dòng)比 ,傳動(dòng)裝置的成本較高，傳動(dòng)效率卻較低。 多年來，人們一直在探索提高其承載能力、效率、速度、傳動(dòng)比，減小噪聲、尺寸、重量、成本，以提高性能價(jià)格比的途徑。變位齒輪傳動(dòng)具有一系列優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)合理的變位齒輪，其綜合承載能力比標(biāo)準(zhǔn)齒輪提高 20%以上；在滿足一定傳動(dòng)比要求時(shí)，應(yīng)用正變位齒輪可以減小小齒輪的齒數(shù)，從而在整體上減小齒輪機(jī)構(gòu)的尺寸、效率低的缺點(diǎn)。為改善多齒數(shù)齒輪傳動(dòng)中存在的這些 缺點(diǎn)與不足，進(jìn)而對(duì)少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行研究。而實(shí)踐表明，少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)確實(shí)能夠克服以上缺點(diǎn)與不足。 鑒于少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)有著普通齒輪傳動(dòng)所無法代替的一系列優(yōu)點(diǎn) ,所以將少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)應(yīng)用到電動(dòng)自行車中有著非常重大的意義。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是 :首先，分析目前我國電動(dòng)自行車存在的主要問題（車速超標(biāo)，騎行功能差，輕摩化趨向明顯），將少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)自行車傳動(dòng)系統(tǒng)中，開發(fā)一種保證電動(dòng)時(shí)車速不超過 20Km/h的電動(dòng)自行車傳動(dòng)裝置；其次，根據(jù)選定的尺寸和ee 第 2 頁 共 51 頁 數(shù)據(jù)繪制出電動(dòng)自行車傳動(dòng)裝置的裝配圖及非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖；最后 ,對(duì) 該少齒數(shù)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 ,驗(yàn)證該少齒數(shù)齒輪是否滿足實(shí)際的強(qiáng)度要求 。 (2)分配動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 ?? ii 則低速級(jí)的傳動(dòng)比 ??? iii 電機(jī)端蓋組裝 CAD 截圖 圖 電機(jī)端蓋 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 電動(dòng)機(jī)軸 mNrkWnPTnnppmd??????? 5 5 0m in/1 4 6 000000 高速軸 ee 第 3 頁 共 51 頁 mNrkWnpTnnppmd?????????1 4 6 0 5 5 09 5 5 0m i n/1 4 6 0111141 ? 中間軸 mNrrkWnpTinnppp??????????????9 5 5 09 5 5 0m i n/ i n/1 4 6 022201123202112??? 低速軸 mNrkWnpTinnppp??????????????9550m i n/33312233210223 ??? 滾筒軸 mNrkWnpTinnppp?????????????72095509550m i n/44423344220334 ??? ee 第 4 頁 共 51 頁 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1按傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級(jí)精度（ GB 1009588）。 3材料選擇。由表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280 HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240 HBS，二者材料硬度差為 40 HBS。 4選小齒輪齒數(shù) 241?z ，大齒輪齒數(shù) ???z 。取 972?z 5初選螺旋角。初選螺旋角 ??14? ee 第 5 頁 共 51 頁 4. 軸的設(shè)計(jì) 低速軸 求輸出軸上的功率 p3 轉(zhuǎn)速 n3 和轉(zhuǎn)矩 T3 若取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)的效率 ,則 mNrkWnpTinnppp?????????????9550m i n/33312233210223 ??? 求作用在齒輪上的力 因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 mmm zd 4 0 41 0 1444 ???? NNNFFFFdTFtantrt90814t a n3642t a n136614c o s20t a n3642c o st a n364240443????????????????????? 圓周力 Ft ,徑向力 Fr 及軸向力 Fa 的 初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑 .選取軸的材料為 45鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 .根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 表 153,取 1120?A ,于是得 mmnpAd