一种自卸车减速器的设计方法技术

自卸车减速器的设计方法，包括确定自卸车整车的工作环境及相关信息，确定减速器的工作环境和设计要求，确定减速器与自卸车的安装要求，根据电机的要求确定减速器的输入载荷，确定减速器的传动形式，对减速器的齿轮和轴承进行选型计算，对减速器行星架进行有限元分析，对减速器的润滑方式、密封方式以及紧固方式进行选型，通过理论计算而满足实际使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种自卸车减速器的设计方法
本专利技术涉及一种自卸车减速器的设计方法。
技术介绍
目前针对自卸车整车的减速器没有一个理论的计算选择的方法，这样当使用条件有变化时，不能很好的适应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种通过理论计算而满足实际使用需求的自卸车减速器的设计方法。为了解决上述技术问题，本专利技术包括以下步骤：S1、确定自卸车整车的工作环境及相关信息，自卸车整车的相关信息包括驱动方式、载重、满载重量、满载后桥载荷、满载前桥载荷、空载后桥载荷、空载前桥载荷、滚动圆直径和最高时速；S2、确定减速器的工作环境和设计要求；S3、确定减速器与自卸车的安装要求：包括减速器与自卸车轮辋的安装要求、减速器与电机的联接接口的安装要求和减速器注油管组件的安装要求；S4、根据电机的要求确定减速器的输入载荷；S5、确定减速器的传动形式，对减速器的齿轮和轴承进行选型计算；S6、对减速器行星架进行有限元分析；S7、对减速器的润滑方式、密封方式以及紧固方式进行选型。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中：减速器的工作环境包括安装位置、工作温度、工作条件，所述减速器的设计要求包括减速器减速比、齿轮箱设计寿命、齿轮、轴承设计寿命、易耗件的设计寿命。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中：减速器与电机的联接接口的安装要求：电机与减速器的与二级行星架采用螺栓连接，电机轴与减速器采用渐开线花键连接，电机轴与减速器输入密封采用两个骨架油封旋转密封；减速器注油管组件的安装要求：在轮毂平键槽内部设计有注油管，用来给轮毂上骨架油封提供润滑脂，轮毂键槽对称位置设计有圆槽，用来安装通气管。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S5中：减速器的齿轮的选型：选用20Cr2Ni4作为太阳轮、行星轮的材料；42CrMo4为内齿圈的材料。太阳轮和行星轮采用渗碳淬火工艺，齿轮表面硬度58～62HRC，心部硬度35～39HRC，内齿圈氮化，齿面硬度58～62HRC，心部硬度35～39HRC。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S7中：减速器采用飞溅润滑，润滑油为ISOVG320等级；减速器的旋转密封采用骨架油封密封，静密封采用O型圈密封；紧固方式：电机输入轴与一级太阳轮、一级行星架与二级太阳轮均采用花键联结传递扭矩，轮毂、一级齿圈、端盖采用螺栓联结传动扭矩。附图说明下面结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。图1为减速器整体安装尺寸要求。图2为电机与二级行星架的连接尺寸要求。具体实施方式本专利技术包括以下步骤：S1、确定自卸车整车的工作环境及相关信息，如表1：表1：电动轮自卸车特点概述：S2、确定减速器的工作环境和设计要求：表2-1：减速器的工作环境安装位置轮辋内，前两后四工作温度-35℃～+40℃工作条件碎石泥土混和、表面凸凹不平、多尘或泥泞表2-2：减速器的设计要求减速器减速比28.647齿轮箱设计寿命5-10年齿轮、轴承设计寿命3年其它易耗件1-2年S3、确定减速器与自卸车的安装要求：整车前桥设有一根轴，后桥设有两根轴，满载时，前桥承重19.59吨，后桥承重82吨。假设前桥每个轮胎承载重量分别为F1、F2，后桥四个轮胎分别承重F3、F4、F5、F6，按照提供的参数有：F1＝F2＝9.795吨，F1+F2＝19.59吨；F3+F4+F5+F6＝82吨，F3＝F4＝F5＝F6＝20.5吨，F1+F2+F3+F4+F5+F6＝101.6吨；减速器总体安装要求：减速器与轮辋通过28°锥面连接，端面使用均布的20个压块紧固。轮辋和轮毂之间设计有一个平键，平键按照尺寸要求焊接在轮辋内圆面，轮毂上加工有键槽，安装时与平键配合。减速器整体安装尺寸要求见图1。减速器安装空间尺寸见表3-1：表3-1减速器总体空间尺寸要求，单位mmABCDEF35667727Φ640Φ66628°±26″电机与减速器的联结接口：电机与二级行星架采用30-M16螺栓连接，电机轴与减速器采用渐开线花键连接，电机轴与减速器输入密封采用两个骨架油封85*115*12旋转密封：连接尺寸见图2。减速器与电机安装尺寸要求见表3-1：表3-2减速器与电机安装尺寸要求，单位：mmABCDEFGHΦ636Φ598Φ512H7Φ85(油封内径)1149470189.5减速器的注油管组件的安装要求：在轮毂平键槽内部设计有注油管，用来给轮毂上骨架油封提供润滑脂；轮毂键槽对称位置设计有R35mm圆槽，用来安装通气管。S4、根据电机的要求确定减速器的输入载荷：减速器的设计输入按照提供的电机特性为依据。减速器输入载荷谱如下：S5、确定减速器的传动形式，对减速器的齿轮和轴承进行选型计算：在满足总体结构和尺寸要求的情况下，通过对轮系及载荷的计算和分析，最终选择表5-1的齿轮宏观参数：表5-1齿轮基本参数齿轮材料：选用20Cr2Ni4作为太阳轮、行星轮的材料；42CrMo4为内齿圈的材料。太阳轮和行星轮采用渗碳淬火工艺，齿轮表面硬度58～62HRC，心部硬度35～39HRC，内齿圈氮化，齿面硬度58～62HRC，心部硬度35～39HRC。齿轮承载能力计算：齿轮的承载能力计算根据ISO6336-6变载荷下的齿轮承载能力计算。由于工况4齿轮不承受载荷，因此不参与计算。使用系数KA＝1，计算安全系数结果见下表5-2：表5-2齿轮满载运行安全系数对应表5-4GB/T3480-1997推荐的最小安全系数的安全裕度见表5-3：表5-3齿轮全寿命安全裕度：表5-4GB/T3480-1997推荐的最小安全系数：SFminSHmin高可靠度21.50～1.60较高可靠度1.61.25～1.30一般可靠度1.251.00～1.10低可靠度1.00.85齿轮胶合承载能力计算：润滑油选用美孚320#，40℃运动粘度为320mm2/s,工作油温70℃，FZG载荷级为12级。对齿轮在各况下的胶合承载能力进行了验算，结果见表5-5：表5-5胶合承载能力计算根据表5-6内容，在各工况下的胶合安全系数大于2.5，满足高可靠度的最小安全系数要求，可见齿轮的胶合承载能力是满足的。表5-6GB/T6413-2003推荐的最小安全系数计算依据或使用要求Sintsmin依据尖峰载荷计算时(如剪床、冲床)1.5依据名义载荷计算时(如工业汽轮机)1.5～1.8高可靠度要求(如飞机、汽轮机)2～2.5轴承选型计算：轴承的计算按ISO281及其补充4进行。表5-7列出了减速器的轴承选择及相关信息：表5-7轴承选择列表上述计算数据显示，所选轴承能够达到设计的寿命要求。S6、对减速器行星架进行有限元分析；S7、对减速器的润滑方式、密封方式以及紧固方式进行选型：减速器采用飞溅润滑，润滑油为ISOVG320等级；减速器的旋转密封采用骨架油封密封，静密封采用O型圈密封；紧固方式：电机输入轴与一级太阳轮、一级行星架与二级太阳轮均采用花键联结传递扭矩，轮毂、一级齿圈、端盖采用螺栓联结传动扭矩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自卸车减速器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定自卸车整车的工作环境及相关信息，自卸车整车的相关信息包括驱动方式、载重、满载重量、满载后桥载荷、满载前桥载荷、空载后桥载荷、空载前桥载荷、滚动圆直径和最高时速；S2、确定减速器的工作环境和设计要求；S3、确定减速器与自卸车的安装要求：包括减速器与自卸车轮辋的安装要求、减速器与电机的联接接口的安装要求和减速器注油管组件的安装要求；S4、根据电机的要求确定减速器的输入载荷；S5、确定减速器的传动形式，对减速器的齿轮和轴承进行选型计算；S6、对减速器行星架进行有限元分析；S7、对减速器的润滑方式、密封方式以及紧固方式进行选型。

【技术特征摘要】
1.一种自卸车减速器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定自卸车整车的工作环境及相关信息，自卸车整车的相关信息包括驱动方式、载重、满载重量、满载后桥载荷、满载前桥载荷、空载后桥载荷、空载前桥载荷、滚动圆直径和最高时速；S2、确定减速器的工作环境和设计要求；S3、确定减速器与自卸车的安装要求：包括减速器与自卸车轮辋的安装要求、减速器与电机的联接接口的安装要求和减速器注油管组件的安装要求；S4、根据电机的要求确定减速器的输入载荷；S5、确定减速器的传动形式，对减速器的齿轮和轴承进行选型计算；S6、对减速器行星架进行有限元分析；S7、对减速器的润滑方式、密封方式以及紧固方式进行选型。2.按权利要求1所述的自卸车减速器的设计方法，其特征在于：在步骤S2中：减速器的工作环境包括安装位置、工作温度、工作条件，所述减速器的设计要求包括减速器减速比、齿轮箱设计寿命、齿轮、轴承设计寿命、易耗件的设计寿命。3.按权利要求1所述的自卸车减速器的设计方法，其特征在于：在步骤S3中：减速器与电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗朋，林羽，郭世均，王卓周，廖宝江，张冬，张丽敏，黄俊阁，
申请(专利权)人：广州电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44