课程设计二级圆锥直齿圆柱齿轮减速器设计

（a） 图（b） (1)各轴的转速 Ⅰ 轴 nⅠ?nm?960 r/min Ⅱ 轴 nII?nI960??384 r/min i12.5nn384??109.7 r/min i23.5 nI?960r/min nII?384r/min nn?nn?109.7r/min Ⅲ 轴 nn?链轮轴 nn?nn?109.7r/min 式中：n?,n?,n??——分别为Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ轴的转速； nm———电机满载转速 。 PI?3.53KW (2)各轴输入功率 Ⅰ 轴 PI?Pd??1?3.53KW Ⅱ 轴 PII?PI??23?3.53?0.97?0.98?0.99?3.320KW Ⅲ轴 Pn?Pn??32?3.320?0.99?0.97?3.19KW 链轮轴 Pn?Pn??13?PIII??1??3?3.19?0.98?0.99?3.09KW 式中：Pd——电动机的输出功率，kw P?,P????——Ⅰ，Ⅱ,Ⅲ轴的输入功率，kw PII?3.320KW PIII?3.19KW Pn?3.09KW 9 / 38 (3)各轴输入转矩 电机输出转矩 Td?9550Pd3.53?9550??35.11N?m nm960 T1?34.391 N?m TII?82.57N?m Ⅰ 轴 TI?Td??1?34.738?0.99?34.391N?m Ⅱ 轴 TII?9550pII3.320?9550??82.57N?m nII384pn3.19?9550??277.7N?m nn109.7TIII?277.7N?m Tn?269N?m pn3.09?9550??269N?m 链轮轴 Tn?9550 nn109.7 将各轴运动和动力参数的计算结果汇总列出表格（表4-1），供以后 设计计算使用。 转速 功率 P/Kw 转矩T/N.m 传动 n/(r/min)轴名 比i 输入 输出 输入 输出 电机轴 3．53 35.11 960 Ⅰ轴 3.53 3．422 34.391 34.047 960 1 Ⅱ轴 3.320 3.254 82.57 80.919 384 2.5 Ⅲ轴 3.19 3.126 277.7 272.146 109.7 3.5 链轮轴 3.09 3.028 269 263.62 109.7 1 表4-1 各轴运动和动力参数 10 / 38 Ⅲ 轴 Tn?9550 五、齿轮传动的设计 （一）高速级齿轮设计 1、选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度为250HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度210HBS； 根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm 2、按齿面接触疲劳强度设计 由标准直齿锥齿轮的设计公式： ZE2KT13 （教材P227式10-26） d1?2.92?() [?H]?R(1?0.5?R)2u （1）确定公式内的个计算数值 kt?1.3 1）试选kt?1.3 1 2）由教材P201表10-6选取弹性影响系数ZE?189.8Mpa2 3) 传动比i1?2 Z1?20 取小齿轮Z1?20，大齿轮Z2?Z1?i1?20?2?40 4) 许用接触应力[σH] Z2?40 取失效概率为1%，通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求 选取安全系数安全系数S=1.由教材205式10-12得 K? [?]?Nlim S由教材P209图10-21（d）查得： σHlim1=580Mpa σHlim2=540Mpa 由教材P206式10-13计算应力循环次数N N1=60njLh=60?960?1?(2?8?300?10)?2.765?10 9?Hlim1?580Mpa ?Hlim2?540Mpa N1=2.765×109 N2=1.382×109 式中：n---齿轮转速；j---每转一圈同一齿面的系数取； Lh ---齿轮的工作寿命。 N2=N1/i=2.765?109/2=1.382×109 11 / 38 由教材P207图10-19查得接触疲劳的寿命系数： KHN1=0.91; KHN2=0.93 ??H?1???H?2? ?Hlim1KHN1S?580?0.91?527.8Mpa ?540?0.93?502.2Mpa ?Hlim2KHN2S5）小齿轮的传递转矩查表4-1得 T1?34.391N.m?3.4391?104N.m [σH]1=527.8Mpa [σH]2=502.2Mpa T1?3.4391?104N?m 6）由教材P224取常用值φR=0.3 （2）计算 1)小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得： dlt?71.581mm d1t?2.923(189.821.3?3.4391?10)mm?71.581mm 2502.20.3(1?0.5?0.3)24 v?3.598m s2)计算圆周速度 ?d1tn1??71.581?960v???3.598ms 60?100060?10003) 计算模数mnt d71.581mnt?1t??3.579mm z120 mnt?3.579mm 4）计算载荷系数K 已知使用系数KA?1,v?3.598ms,7级精度，动载系数Kv可按 教材P194图10-8中低一级精度及vm(m/s)查得Kv?1.18；齿间载荷分 配系数KH?及KF?可取为1；齿间载荷分配系数可按下式计算 KH??KF?=1.5KH?be 式中KH?be 是轴承系数，可由P226表10-9中查KH??1.875 KF??1.875 得KH?be =1.25,即 KH??KF?=1.5KH?be =1.5?1.25=1.875 故载荷系数K?KAKVKH?KH??1?1.18?1?1.875?2.2125 K?2.2125 5）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由教材P式 （10-10a）得： d1?85.463mm K2.2125d1?d1t3?71.581?3?85.463mm Kt1.3 12 / 38