摘 要

本文完成了NW型行星齿轮减速器的设计，主要内容为为满足集成式电驱动桥NW型行星齿轮减速器的部分性能要求，提出一种可行的减速器设计方案并借助3D建模软件完成建模得到其设计图纸。鉴于NW型行星齿轮传动属于2Z-X型行星齿轮传动机构中的一种，为更好分析NW型行星齿轮传动机构，对比了同属于2Z-X型行星齿轮传动NGW型行星齿轮传动，分析了NW型行星齿轮传动的特点，并通过计算，包括各个齿轮的齿数、几何参数、配齿计算和轴的受力分析，得出了NW型行星齿轮减速器的主要部件的参数。并通过强度校核最终确定了参数具体数值。

关键词：行星齿轮；减速器；校核；分度圆

Abstract：

In this paper, the design of NW planetary gear reducer is completed. The main content is to meet the performance requirements of the integrated electric drive axle NW planetary gear reducer. A feasible reducer design scheme is proposed and completed with 3D modeling software. The mold gets its design drawings. In view of the fact that the NW planetary gear transmission belongs to one of the 2Z-X planetary gear transmission mechanisms, in order to better analyze the NW planetary gear transmission mechanism, the comparison of the 2Z-X planetary gear transmission NGW planetary gear transmission is analyzed. The characteristics of the NW planetary gear transmission, and through the calculation, including the number of teeth of each gear, geometric parameters, the calculation of the tooth and the force analysis of the shaft, the parameters of the main components of the NW planetary gear reducer are obtained. The specific values of the parameters are finally determined by the strength check.

Key Words：planetary gear，reducer，check，index circle

目录

第1章 绪论 3

1.1目的及意义 3

1.2设计的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 4

1.3技术路线 4

1.4本章小结 5

第2章 原始数据和传动系统方案 6

2.1设计要求及原始数据 6

2.2行星齿轮传动简介 6

2.3行星齿轮传动特点 7

2.4传动系统方案 7

2.5本章小结 8

第3章 汽车动力性分析 9

3.1汽车动力性参数 9

3.2电机的额定功率 9

3.3 电机的峰值转速 10

3.4 电机峰值扭矩 10

3.5初步确定电机特性参数 11

3.6本章小结 11

第4章 行星齿轮传动设计计算 12

4.1行星齿轮传动的配齿计算 12

4.2行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 13

4.2.1按齿根弯曲强度初算齿轮模数 13

4.2.2则分度圆直径 14

4.2.3齿顶圆直径 14

4.2.4齿根圆直径 15

4.2.5中心距 15

4.2.6齿轮的几何尺寸 16

4.3 行星齿轮的传动效率 16

4.4 行星齿轮传动强度计算及校核 17

4.4.1 行星齿轮弯曲强度计算及校核 17

4.4.2 齿轮齿面强度的计算及校核 18

4.4.3 有关系数和接触疲劳极限 19

4.4.4 行星齿轮传动的受力分析 21

4.5 行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 24

4.5.1减速器输入轴的设计 24

4.5.2行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 28

4.6 行星轮支承上的作用力 32

4.7 轮间载荷分布均匀的措施 34

4.8 本章小结 35

第5章 行星齿轮传动的结构设计 36

5.1中心轮的结构 36

5.2中心轮支承结构 36

5.3行星轮的结构 36

5.4转臂的结构 37

5.5机体结构的设计 37

5.6本章小结 37

设计小结 38

参考文献 39

致谢 41

第1章 绪论

1.1目的及意义

在现代汽车上，驱动桥作为传动系统的重要组成部分，主要功能是改变来自变速器的转矩和转速，其重要性不言而喻。其中驱动桥的主减速器因其能够实现改变转矩以及转速的传动方向，即将发动机输入的转矩增大，转速减小，再传递给差速器，使得合理分配转矩给左、右车轮成为了可能，并实现了左右车轮的差速转动。在这一过程中，减速器扮演者重要角色。

在目前汽车的驱动桥上，主减速器的减速形式可分为单级减速、双级减速、双速减速、单双级贯通、单双级减速并配以轮边减速器等。本文采用的行星齿轮减速器是单级减速方式。 (饶振纲, 2003) 这与其他的定轴齿轮不同，相比之下，行星齿轮的优势在于能够做到传动比更大的情况下，更好地控制体积和质量的大小在一定范围内，并且拥有较高的承载能力，保持传动的平稳以及较高的传动效率。由于行星齿轮传动中合理有效运用了输入输出的同轴性，加之功率分流以及内啮合的方式，使得上述优势更为独特。行星轮系按啮合方式命名有NGW、NW、NN型等。N表示内啮合，W表示外啮合，G表示公用的行星轮g。 (饶振纲, 2003)组成NW型行星齿轮传动系统的是太阳轮、输入行星轮、输出行星轮和内齿轮，其中两个行星轮同轴且构成一体，这也使得它的传动比总是大于NGW型行星轮系的传动比，如有需要，甚至还可以把外啮合齿轮设计成斜齿轮副或者是人字齿轮，而实际生产中，为了满足输出部分的零件强度，需要将输出行星轮与内齿轮设计成直齿轮副，从而可以选择更大的齿轮模数，即更大的尺寸，更大的质量，换来更大的强度和刚度。当然，如果需要更加精确的速比，可以选择将其设计成非均分布的形式。

鉴于以上提及的行星传动在质量、尺寸、传动比上的优势，世界上一些发达地区的国家早已发现并重视起来，研究了诸如封闭行星齿轮传动之类的传动系统，这在构造上、性能上都有所提高并值得借鉴。中国汽车行业虽历经了诸多风雨，但在国家和人民的支持下获得了稳定的发展，尤其是在我国进入改革开放新时期后，在市场经济的加入后，国家各个市场包括汽车市场对外开放，注入了新鲜的活力，迎接着高风险的挑战的同时也是一次面对高收益的挑战，我国的汽车工业也趁此时机慢慢成熟并不断发展以至于今天逐渐成为世界汽车市场的重要组成部分。同样地，汽车各个构件，包括车用主减速器也随着整车的发展不断的成长成熟，工业生产和技术创新都获得了长足的提升的同时，与国外相比，仍然存在一些微小的差距，在技术成熟度、生产、制造工艺水平和成本这些方面比较明显。这就对主减速器中的齿轮副的研究以及开发制造能力提出了不小的要求，我国在齿轮制造这些至关重要的零部件的独立开发能力还是有着巨大的潜力可以发掘。但实际上，目前我国面对的亟待解决的问题是在于大部分的汽车用零部件关键技术难以得到巨大的突破，较难获取相当高的技术水平，不仅如此，在工厂上的加工制造也存在管理上的问题，所以我国目前的平均水平还是难以在国际上成为主导力量。