《工程机械底盘设计》课程设计行星齿轮式变速箱传动方案设计任务书2006级工程机械专业设计起止时间：2009年12月24日～2010年1月4日指 导 教 师： 侯 红 娟一．设计任务综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案 二．设计内容1.行星齿轮式变速箱传动方案设计；2.齿轮传动设计；3.绘制综合速度平面图，并分析构件的转速和转矩，确定换挡离合器的安装位置。

三．设计参数四．设计要求1.《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》须打印或用学校统一印制的课程设计专用稿纸抄写；设计计算说明书要求层次分明，字迹工整，语句通顺，公式运 用恰当，计算结果准确，传动方案实用。

2.综合速度平面图要求用AutoCAD 绘制或用坐标纸绘制。

3.计算过程不能省略，计算过程中的小数点后面保留两位。

4.按时独立完成设计任务，严禁相互抄袭。

5.在完成课程设计期间，必须遵守学院的各项规章制度。

五．设计进度第一周完成＂设计内容＂中的第1、2项，第二周完成＂设计内容＂中的第三项和整理《设计计算说明书》。

六．设计成果《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》一份。

《工程机械底盘设计课程设计计算说明书》装订顺序：封面—任务书—目录—说明书—封底。

变速箱传动比输入转速输入转矩1i2i3iRin （r/min) M （N.m ）3.211.861.002.872010995目录一、综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案 (3)1、已知条件 (3)2、根据不等于1的传动比数目计算可列出的方程式数 (3)3、根据方程式数计算方程组数（传动方案数） (3)4、计算旋转构件数 (3)5、给旋转构件命名 (3)6、用构件名称组合方程式 (3)7、绘制变速箱传动示意图 (5)8、绘制传动简图、计算循环功率 (9)二、齿轮传动设计 (12)1、齿轮模数和齿圈分度圆直径确定 (12)2、齿圈和太阳轮齿数计算 (12)3、齿轮传动安装条件校核 (12)三、绘制综合转速平面图，分析构件的转速并确定换档离合器位置 (14)1、已知条件 (14)2、构件转速平面图绘制 (14)3、构件转速分析 (17)4、换档离合器的位置确定 (18)四、参考资料 (18)行星齿轮式变速箱传动方案设计说明书一．综合法设计行星齿轮式变速箱传动方案 1.已知条件2.根据不等于1的传动比数目计算可列出的方程数计算公式：32+n C =323+C =35C =103.传动方案数根据方程数计算方程组数（传动方案数）计算公式：n C n C 32+=310C =120 4.计算旋转构件数计算公式：m=n+2=3+2=5式中：n 不等于1的传动比数；5.给旋转构件命名输入构件用符号＂i ＂表示，输出构件用符号＂o ＂表示，其它旋转构件用传动比的下脚标表示。

6.列方程 (1).列原始方程式按已知的n=3个非直接档传动比值，根据特性方程式写出下列三个原始方程式：3.21010202.2101.860.8602.873.870i i i R n n n n n n n n n -++=⎧⎪-+=⎨⎪-=⎩(2).列派生方程式变速箱传动比输入转速输入转矩 1i2i3iRin （r/min)M （N.M ） 3.211.861.002.872010995现已知n=3，根据已经求得的需要的方程数C=10，尚需写出7个派生运动方程，派生方程应写成最简单的形式；即方程中的转速系数绝对值应小于1，其余的系数按东西大小次序排列。

现将新的运动方程组（含原始运动方程式和派生运动方程式）列表如下运动方程式α 构件布置型式 派生方法12.21 3.210i o n n n +-= 2.21 o i1原始方程 (1) 20.86 1.860i o n n n +-= 0.86 o i2原始方程 (2) 2.87 3.870R i o n n n +-=2.87R io原始方程 (3)212.04 3.040i n n n +-=2.04 21i（1）、(2)消去0n (4)11.04 2.040i R n n n +-=1.04 1R i(1)、（3）消去o n (5)2 1.91 2.910i R n n n +-=1.91 2iR (2)、（3）消去o n (6)211.57 2.570o n n n +-=1.57 12o（1）、(2)消去i n (7)1 1.75 2.750R o n n n +-=1.751R o （1）、(3)消去i n (8)2 4.5 5.500R n n n +-=4.52Ro （3）、(2)消去i n (9)2210R n n n -+=121R（4）、(5)消去i n (10)其中α为特性系数，第(1) (2) (3)方程为原始方程，第(4)至(10)为派生方程。

方程式（2）、（5）、（10）的α值均太小，(9) 的α值均太大，故在行星变速传动的传动方案中不宜选用这些方程式（行星排）。

而方程式（1）、（3）、（4）、（6）、（7）、（8）代表的行星排是较适宜选用的。

可从这6个方程中选择n=3个方程式的不同组合；即可得不同的传动方案。

根据选择n 个方程式的一般原则：①每个方程组中都必须含有所有的旋转构件＂i、o、1、2、R＂。

②所选的n个方程的特性系数α应相互接近，且便于计算。

③所选择的n个方程式都应该是独立的；其中任一个方程式不应是同一组合中的另两个方程式导出的④n个方程式中，所选特性系数α的范围为1.5<α<4.5。

根据上述原则可在上表中选取（1）、（3）、（4）、（6）、（7）、（8）方程式组合成方程组。

7.绘制变速箱传动示意图㈠1341 o2 1 2 o 2 1 o o R 1 o 1 R 1 o Ri i i i i i i i i1 3 4 1 4 3 4 3 1 ㈡1361 o i o i 1 i 1 o o R R R R o R o Ri i 2 i 2 i 2 i i1 3 6 3 6 1 6 1 3 ㈢1370 1 0 0 0 1 1 o o1 0 R 1 R 0 0 1 R2 i i 2 i i I 2 I 7 13 7 3 1 1 7 3㈣138R 1 0 1 0 R 0 R 10 0 R 0 R 0 R 0 01 i i i i 1 I 1 i 8 1 3 1 3 8 3 8 1㈤346i O 2 i 2 0 0 i 2 R R 1 R 1 R R R 1 2 i i 2 i i i 2 i 6 3 4 6 4 3 3 6 4㈥3470 0 2 0 2 0 2 0 01 R 1 R 1 1 1 1 R2 i I i i 2 i 2 i 734 3 4 7 4 7 3㈦348R o 2 0 2 R 2 R 00 R 1 R 1 0 1 0 R1 i i i i 1 i 1 i 8 3 4 3 4 8 4 8 3㈧467i 2 0 2 i 0 i 0 2 R 1 1 1 R 1 R 1 1 2 i 2 i 2 2 2 2 i 6 4 7 4 6 7 6 7 4㈨468i 2 R 2 i R i R 2 R 1 0 1 R 0 R 0 12 i 1 i 2 1 2 1 i 6 4 8 4 6 8 6 8 4㈩461i 2 1 1 i 2 i 1 2 R 1 0 0 R 1 R 0 1 2 i i i 2 i 2 i i 6 4 1 1 6 4 6 1 4（十一）6780 i R i 0 1 i R 01 R 0 R 1 0 R 0 12 2 1 2 1 1 2 1 2 7 6 8 6 7 8 6 8 7（十二）6710 i 1 i 0 1 i 1 01 R 0 R 1 0 R 0 12 2 i 2 2 i 2 i 2 7 6 1 6 7 1 6 1 7（十三）6730 i 0 i 0 0 i 0 01 R R R 1 R R R 12 2 i 2 2 i 2 i 2 7 63 6 7 3 6 3 7（十四）6740 i 2 i 0 2 i 2 01 R 1 R 1 1 R 1 12 2 i 2 2 i 2 i 2 7 6 4 6 7 4 6 4 7（十五）7811 0 R 0 R 1 R 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 12 2 1 2 1 I7 1 i 2 1 7 8 7 8 1 8 1 7（十六）7830 0 R 0 R 0 R 0 0 R 1 0 1 0 R 0 R 1i 2 1 2 1 i 1 i 23 77 8 7 8 3 8 3 7（十七）784R 0 2 0 R 2 0 2 R0 1 1 1 0 1 1 1 01 2 i 2 1 i 2 i 1 8 7 4 7 8 4 7 4 8（十八）1430 1 2 1 2 0 2 0 1 R 0 1 0 1 R 1 R 0i i i i i i i i i3 14 1 4 2 4 3 1（十九）1470 1 2 1 2 0 2 0 11 0 1 0 1 1 1 1 02 i i i i 2 i 2 i 7 1 4 1 4 7 4 7 1（二十）1482 1 R 1 2 R 2 R 11 0 0 0 1 0 1 0 0i i 1 i i 1 i 1 i4 1 8 1 4 8 4 8 18.绘制传动简图、计算循环功率方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅲ方案Ⅳ⑥ ④ ①比较以上各个方案，方案Ⅰ、方案Ⅲ连接简单、支撑较好且轴套较少。

故选其绘制功率流线图、计算循环功率。

（1）方案Ⅰ1)当T 1制动时，只有中间排参与传动。

2)当T 2制动时。

④、①排参加传动，此时的传动简图如下写出此时各构件的转速方程如下：01122 3.21 2.2102.04 3.04002010/mini i i n n n n n n n n r -+=⎧⎪+-=⎪⎨=⎪⎪=⎩ 解得210661.18/min 1081.37/min o n n r n r =⎧⎪=⎨⎪=⎩ 计算各构件的转矩由于2 1.86i =，所以2 1.869951850.7.o i M i M N m=-=-⨯=-对第④排列转矩方程如下：444411 2.04 3.040995q j t j q i M M M M M M ⎧==⎪-⎪⎪+=⎨⎪=⎪⎪⎩ 求得444419.13.855.03.1274.16.t q j M N m M N m M N m ⎧=-⎪=-⎨⎪=⎩ 对第①排列方程：111112.213.210q j t j o M M M M M ⎧==⎪-⎨⎪+=⎩求得111576.54.1274.16.1850.7.t q j M N m M N m M N m⎧=-⎪=-⎨⎪=⎩根据以上计算绘出功率流线图如上图所示。